kvm-all.c

   1 /*
   2  * QEMU KVM support
   3  *
   4  * Copyright IBM, Corp. 2008
   5  *           Red Hat, Inc. 2008
   6  *
   7  * Authors:
   8  *  Anthony Liguori   <aliguori@us.ibm.com>
   9  *  Glauber Costa     <gcosta@redhat.com>
  10  *
  11  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or later.
  12  * See the COPYING file in the top-level directory.
  13  *
  14  */
  15
  16 #include <sys/types.h>
  17 #include <sys/ioctl.h>
  18 #include <sys/mman.h>
  19 #include <stdarg.h>
  20
  21 #include <linux/kvm.h>
  22
  23 #include "qemu-common.h"
  24 #include "qemu/atomic.h"
  25 #include "qemu/option.h"
  26 #include "qemu/config-file.h"
  27 #include "sysemu/sysemu.h"
  28 #include "sysemu/accel.h"
  29 #include "hw/hw.h"
  30 #include "hw/pci/msi.h"
  31 #include "hw/s390x/adapter.h"
  32 #include "exec/gdbstub.h"
  33 #include "sysemu/kvm.h"
  34 #include "qemu/bswap.h"
  35 #include "exec/memory.h"
  36 #include "exec/ram_addr.h"
  37 #include "exec/address-spaces.h"
  38 #include "qemu/event_notifier.h"
  39 #include "trace.h"
  40
  41 #include "hw/boards.h"
  42
  43 /* This check must be after config-host.h is included */
  44 #ifdef CONFIG_EVENTFD
  45 #include <sys/eventfd.h>
  46 #endif
  47
  48 /* KVM uses PAGE_SIZE in its definition of COALESCED_MMIO_MAX */
  49 #define PAGE_SIZE TARGET_PAGE_SIZE
  50
  51 //#define DEBUG_KVM
  52
  53 #ifdef DEBUG_KVM
  54 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  55     do { fprintf(stderr, fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
  56 #else
  57 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  58     do { } while (0)
  59 #endif
  60
  61 #define KVM_MSI_HASHTAB_SIZE    256
  62
  63 typedef struct KVMSlot
  64 {
  65     hwaddr start_addr;
  66     ram_addr_t memory_size;
  67     void *ram;
  68     int slot;
  69     int flags;
  70 } KVMSlot;
  71
  72 typedef struct kvm_dirty_log KVMDirtyLog;
  73
  74 struct KVMState
  75 {
  76     AccelState parent_obj;
  77
  78     KVMSlot *slots;
  79     int nr_slots;
  80     int fd;
  81     int vmfd;
  82     int coalesced_mmio;
  83     struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
  84     bool coalesced_flush_in_progress;
  85     int broken_set_mem_region;
  86     int migration_log;
  87     int vcpu_events;
  88     int robust_singlestep;
  89     int debugregs;
  90 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
  91     struct kvm_sw_breakpoint_head kvm_sw_breakpoints;
  92 #endif
  93     int pit_state2;
  94     int xsave, xcrs;
  95     int many_ioeventfds;
  96     int intx_set_mask;
  97     /* The man page (and posix) say ioctl numbers are signed int, but
  98      * they're not.  Linux, glibc and *BSD all treat ioctl numbers as
  99      * unsigned, and treating them as signed here can break things */
 100     unsigned irq_set_ioctl;
 101     unsigned int sigmask_len;
 102 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
 103     struct kvm_irq_routing *irq_routes;
 104     int nr_allocated_irq_routes;
 105     uint32_t *used_gsi_bitmap;
 106     unsigned int gsi_count;
 107     QTAILQ_HEAD(msi_hashtab, KVMMSIRoute) msi_hashtab[KVM_MSI_HASHTAB_SIZE];
 108     bool direct_msi;
 109 #endif
 110 };
 111
 112 #define TYPE_KVM_ACCEL ACCEL_CLASS_NAME("kvm")
 113
 114 #define KVM_STATE(obj) \
 115     OBJECT_CHECK(KVMState, (obj), TYPE_KVM_ACCEL)
 116
 117 KVMState *kvm_state;
 118 bool kvm_kernel_irqchip;
 119 bool kvm_async_interrupts_allowed;
 120 bool kvm_halt_in_kernel_allowed;
 121 bool kvm_eventfds_allowed;
 122 bool kvm_irqfds_allowed;
 123 bool kvm_resamplefds_allowed;
 124 bool kvm_msi_via_irqfd_allowed;
 125 bool kvm_gsi_routing_allowed;
 126 bool kvm_gsi_direct_mapping;
 127 bool kvm_allowed;
 128 bool kvm_readonly_mem_allowed;
 129 bool kvm_vm_attributes_allowed;
 130
 131 static const KVMCapabilityInfo kvm_required_capabilites[] = {
 132     KVM_CAP_INFO(USER_MEMORY),
 133     KVM_CAP_INFO(DESTROY_MEMORY_REGION_WORKS),
 134     KVM_CAP_LAST_INFO
 135 };
 136
 137 static KVMSlot *kvm_get_free_slot(KVMState *s)
 138 {
 139     int i;
 140
 141     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 142         if (s->slots[i].memory_size == 0) {
 143             return &s->slots[i];
 144         }
 145     }
 146
 147     return NULL;
 148 }
 149
 150 bool kvm_has_free_slot(MachineState *ms)
 151 {
 152     return kvm_get_free_slot(KVM_STATE(ms->accelerator));
 153 }
 154
 155 static KVMSlot *kvm_alloc_slot(KVMState *s)
 156 {
 157     KVMSlot *slot = kvm_get_free_slot(s);
 158
 159     if (slot) {
 160         return slot;
 161     }
 162
 163     fprintf(stderr, "%s: no free slot available\n", __func__);
 164     abort();
 165 }
 166
 167 static KVMSlot *kvm_lookup_matching_slot(KVMState *s,
 168                                          hwaddr start_addr,
 169                                          hwaddr end_addr)
 170 {
 171     int i;
 172
 173     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 174         KVMSlot *mem = &s->slots[i];
 175
 176         if (start_addr == mem->start_addr &&
 177             end_addr == mem->start_addr + mem->memory_size) {
 178             return mem;
 179         }
 180     }
 181
 182     return NULL;
 183 }
 184
 185 /*
 186  * Find overlapping slot with lowest start address
 187  */
 188 static KVMSlot *kvm_lookup_overlapping_slot(KVMState *s,
 189                                             hwaddr start_addr,
 190                                             hwaddr end_addr)
 191 {
 192     KVMSlot *found = NULL;
 193     int i;
 194
 195     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 196         KVMSlot *mem = &s->slots[i];
 197
 198         if (mem->memory_size == 0 ||
 199             (found && found->start_addr < mem->start_addr)) {
 200             continue;
 201         }
 202
 203         if (end_addr > mem->start_addr &&
 204             start_addr < mem->start_addr + mem->memory_size) {
 205             found = mem;
 206         }
 207     }
 208
 209     return found;
 210 }
 211
 212 int kvm_physical_memory_addr_from_host(KVMState *s, void *ram,
 213                                        hwaddr *phys_addr)
 214 {
 215     int i;
 216
 217     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 218         KVMSlot *mem = &s->slots[i];
 219
 220         if (ram >= mem->ram && ram < mem->ram + mem->memory_size) {
 221             *phys_addr = mem->start_addr + (ram - mem->ram);
 222             return 1;
 223         }
 224     }
 225
 226     return 0;
 227 }
 228
 229 static int kvm_set_user_memory_region(KVMState *s, KVMSlot *slot)
 230 {
 231     struct kvm_userspace_memory_region mem;
 232
 233     mem.slot = slot->slot;
 234     mem.guest_phys_addr = slot->start_addr;
 235     mem.userspace_addr = (unsigned long)slot->ram;
 236     mem.flags = slot->flags;
 237     if (s->migration_log) {
 238         mem.flags |= KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES;
 239     }
 240
 241     if (slot->memory_size && mem.flags & KVM_MEM_READONLY) {
 242         /* Set the slot size to 0 before setting the slot to the desired
 243          * value. This is needed based on KVM commit 75d61fbc. */
 244         mem.memory_size = 0;
 245         kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_USER_MEMORY_REGION, &mem);
 246     }
 247     mem.memory_size = slot->memory_size;
 248     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_USER_MEMORY_REGION, &mem);
 249 }
 250
 251 int kvm_init_vcpu(CPUState *cpu)
 252 {
 253     KVMState *s = kvm_state;
 254     long mmap_size;
 255     int ret;
 256
 257     DPRINTF("kvm_init_vcpu\n");
 258
 259     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_VCPU, (void *)kvm_arch_vcpu_id(cpu));
 260     if (ret < 0) {
 261         DPRINTF("kvm_create_vcpu failed\n");
 262         goto err;
 263     }
 264
 265     cpu->kvm_fd = ret;
 266     cpu->kvm_state = s;
 267     cpu->kvm_vcpu_dirty = true;
 268
 269     mmap_size = kvm_ioctl(s, KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE, 0);
 270     if (mmap_size < 0) {
 271         ret = mmap_size;
 272         DPRINTF("KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE failed\n");
 273         goto err;
 274     }
 275
 276     cpu->kvm_run = mmap(NULL, mmap_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
 277                         cpu->kvm_fd, 0);
 278     if (cpu->kvm_run == MAP_FAILED) {
 279         ret = -errno;
 280         DPRINTF("mmap'ing vcpu state failed\n");
 281         goto err;
 282     }
 283
 284     if (s->coalesced_mmio && !s->coalesced_mmio_ring) {
 285         s->coalesced_mmio_ring =
 286             (void *)cpu->kvm_run + s->coalesced_mmio * PAGE_SIZE;
 287     }
 288
 289     ret = kvm_arch_init_vcpu(cpu);
 290 err:
 291     return ret;
 292 }
 293
 294 /*
 295  * dirty pages logging control
 296  */
 297
 298 static int kvm_mem_flags(KVMState *s, bool log_dirty, bool readonly)
 299 {
 300     int flags = 0;
 301     flags = log_dirty ? KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES : 0;
 302     if (readonly && kvm_readonly_mem_allowed) {
 303         flags |= KVM_MEM_READONLY;
 304     }
 305     return flags;
 306 }
 307
 308 static int kvm_slot_dirty_pages_log_change(KVMSlot *mem, bool log_dirty)
 309 {
 310     KVMState *s = kvm_state;
 311     int flags, mask = KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES;
 312     int old_flags;
 313
 314     old_flags = mem->flags;
 315
 316     flags = (mem->flags & ~mask) | kvm_mem_flags(s, log_dirty, false);
 317     mem->flags = flags;
 318
 319     /* If nothing changed effectively, no need to issue ioctl */
 320     if (s->migration_log) {
 321         flags |= KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES;
 322     }
 323
 324     if (flags == old_flags) {
 325         return 0;
 326     }
 327
 328     return kvm_set_user_memory_region(s, mem);
 329 }
 330
 331 static int kvm_dirty_pages_log_change(hwaddr phys_addr,
 332                                       ram_addr_t size, bool log_dirty)
 333 {
 334     KVMState *s = kvm_state;
 335     KVMSlot *mem = kvm_lookup_matching_slot(s, phys_addr, phys_addr + size);
 336
 337     if (mem == NULL)  {
 338         fprintf(stderr, "BUG: %s: invalid parameters " TARGET_FMT_plx "-"
 339                 TARGET_FMT_plx "\n", __func__, phys_addr,
 340                 (hwaddr)(phys_addr + size - 1));
 341         return -EINVAL;
 342     }
 343     return kvm_slot_dirty_pages_log_change(mem, log_dirty);
 344 }
 345
 346 static void kvm_log_start(MemoryListener *listener,
 347                           MemoryRegionSection *section)
 348 {
 349     int r;
 350
 351     r = kvm_dirty_pages_log_change(section->offset_within_address_space,
 352                                    int128_get64(section->size), true);
 353     if (r < 0) {
 354         abort();
 355     }
 356 }
 357
 358 static void kvm_log_stop(MemoryListener *listener,
 359                           MemoryRegionSection *section)
 360 {
 361     int r;
 362
 363     r = kvm_dirty_pages_log_change(section->offset_within_address_space,
 364                                    int128_get64(section->size), false);
 365     if (r < 0) {
 366         abort();
 367     }
 368 }
 369
 370 static int kvm_set_migration_log(bool enable)
 371 {
 372     KVMState *s = kvm_state;
 373     KVMSlot *mem;
 374     int i, err;
 375
 376     s->migration_log = enable;
 377
 378     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 379         mem = &s->slots[i];
 380
 381         if (!mem->memory_size) {
 382             continue;
 383         }
 384         if (!!(mem->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES) == enable) {
 385             continue;
 386         }
 387         err = kvm_set_user_memory_region(s, mem);
 388         if (err) {
 389             return err;
 390         }
 391     }
 392     return 0;
 393 }
 394
 395 /* get kvm's dirty pages bitmap and update qemu's */
 396 static int kvm_get_dirty_pages_log_range(MemoryRegionSection *section,
 397                                          unsigned long *bitmap)
 398 {
 399     ram_addr_t start = section->offset_within_region + section->mr->ram_addr;
 400     ram_addr_t pages = int128_get64(section->size) / getpagesize();
 401
 402     cpu_physical_memory_set_dirty_lebitmap(bitmap, start, pages);
 403     return 0;
 404 }
 405
 406 #define ALIGN(x, y)  (((x)+(y)-1) & ~((y)-1))
 407
 408 /**
 409  * kvm_physical_sync_dirty_bitmap - Grab dirty bitmap from kernel space
 410  * This function updates qemu's dirty bitmap using
 411  * memory_region_set_dirty().  This means all bits are set
 412  * to dirty.
 413  *
 414  * @start_add: start of logged region.
 415  * @end_addr: end of logged region.
 416  */
 417 static int kvm_physical_sync_dirty_bitmap(MemoryRegionSection *section)
 418 {
 419     KVMState *s = kvm_state;
 420     unsigned long size, allocated_size = 0;
 421     KVMDirtyLog d = {};
 422     KVMSlot *mem;
 423     int ret = 0;
 424     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
 425     hwaddr end_addr = start_addr + int128_get64(section->size);
 426
 427     d.dirty_bitmap = NULL;
 428     while (start_addr < end_addr) {
 429         mem = kvm_lookup_overlapping_slot(s, start_addr, end_addr);
 430         if (mem == NULL) {
 431             break;
 432         }
 433
 434         /* XXX bad kernel interface alert
 435          * For dirty bitmap, kernel allocates array of size aligned to
 436          * bits-per-long.  But for case when the kernel is 64bits and
 437          * the userspace is 32bits, userspace can't align to the same
 438          * bits-per-long, since sizeof(long) is different between kernel
 439          * and user space.  This way, userspace will provide buffer which
 440          * may be 4 bytes less than the kernel will use, resulting in
 441          * userspace memory corruption (which is not detectable by valgrind
 442          * too, in most cases).
 443          * So for now, let's align to 64 instead of HOST_LONG_BITS here, in
 444          * a hope that sizeof(long) wont become >8 any time soon.
 445          */
 446         size = ALIGN(((mem->memory_size) >> TARGET_PAGE_BITS),
 447                      /*HOST_LONG_BITS*/ 64) / 8;
 448         if (!d.dirty_bitmap) {
 449             d.dirty_bitmap = g_malloc(size);
 450         } else if (size > allocated_size) {
 451             d.dirty_bitmap = g_realloc(d.dirty_bitmap, size);
 452         }
 453         allocated_size = size;
 454         memset(d.dirty_bitmap, 0, allocated_size);
 455
 456         d.slot = mem->slot;
 457
 458         if (kvm_vm_ioctl(s, KVM_GET_DIRTY_LOG, &d) == -1) {
 459             DPRINTF("ioctl failed %d\n", errno);
 460             ret = -1;
 461             break;
 462         }
 463
 464         kvm_get_dirty_pages_log_range(section, d.dirty_bitmap);
 465         start_addr = mem->start_addr + mem->memory_size;
 466     }
 467     g_free(d.dirty_bitmap);
 468
 469     return ret;
 470 }
 471
 472 static void kvm_coalesce_mmio_region(MemoryListener *listener,
 473                                      MemoryRegionSection *secion,
 474                                      hwaddr start, hwaddr size)
 475 {
 476     KVMState *s = kvm_state;
 477
 478     if (s->coalesced_mmio) {
 479         struct kvm_coalesced_mmio_zone zone;
 480
 481         zone.addr = start;
 482         zone.size = size;
 483         zone.pad = 0;
 484
 485         (void)kvm_vm_ioctl(s, KVM_REGISTER_COALESCED_MMIO, &zone);
 486     }
 487 }
 488
 489 static void kvm_uncoalesce_mmio_region(MemoryListener *listener,
 490                                        MemoryRegionSection *secion,
 491                                        hwaddr start, hwaddr size)
 492 {
 493     KVMState *s = kvm_state;
 494
 495     if (s->coalesced_mmio) {
 496         struct kvm_coalesced_mmio_zone zone;
 497
 498         zone.addr = start;
 499         zone.size = size;
 500         zone.pad = 0;
 501
 502         (void)kvm_vm_ioctl(s, KVM_UNREGISTER_COALESCED_MMIO, &zone);
 503     }
 504 }
 505
 506 int kvm_check_extension(KVMState *s, unsigned int extension)
 507 {
 508     int ret;
 509
 510     ret = kvm_ioctl(s, KVM_CHECK_EXTENSION, extension);
 511     if (ret < 0) {
 512         ret = 0;
 513     }
 514
 515     return ret;
 516 }
 517
 518 int kvm_vm_check_extension(KVMState *s, unsigned int extension)
 519 {
 520     int ret;
 521
 522     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CHECK_EXTENSION, extension);
 523     if (ret < 0) {
 524         /* VM wide version not implemented, use global one instead */
 525         ret = kvm_check_extension(s, extension);
 526     }
 527
 528     return ret;
 529 }
 530
 531 static uint32_t adjust_ioeventfd_endianness(uint32_t val, uint32_t size)
 532 {
 533 #if defined(HOST_WORDS_BIGENDIAN) != defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
 534     /* The kernel expects ioeventfd values in HOST_WORDS_BIGENDIAN
 535      * endianness, but the memory core hands them in target endianness.
 536      * For example, PPC is always treated as big-endian even if running
 537      * on KVM and on PPC64LE.  Correct here.
 538      */
 539     switch (size) {
 540     case 2:
 541         val = bswap16(val);
 542         break;
 543     case 4:
 544         val = bswap32(val);
 545         break;
 546     }
 547 #endif
 548     return val;
 549 }
 550
 551 static int kvm_set_ioeventfd_mmio(int fd, hwaddr addr, uint32_t val,
 552                                   bool assign, uint32_t size, bool datamatch)
 553 {
 554     int ret;
 555     struct kvm_ioeventfd iofd = {
 556         .datamatch = datamatch ? adjust_ioeventfd_endianness(val, size) : 0,
 557         .addr = addr,
 558         .len = size,
 559         .flags = 0,
 560         .fd = fd,
 561     };
 562
 563     if (!kvm_enabled()) {
 564         return -ENOSYS;
 565     }
 566
 567     if (datamatch) {
 568         iofd.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH;
 569     }
 570     if (!assign) {
 571         iofd.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN;
 572     }
 573
 574     ret = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_IOEVENTFD, &iofd);
 575
 576     if (ret < 0) {
 577         return -errno;
 578     }
 579
 580     return 0;
 581 }
 582
 583 static int kvm_set_ioeventfd_pio(int fd, uint16_t addr, uint16_t val,
 584                                  bool assign, uint32_t size, bool datamatch)
 585 {
 586     struct kvm_ioeventfd kick = {
 587         .datamatch = datamatch ? adjust_ioeventfd_endianness(val, size) : 0,
 588         .addr = addr,
 589         .flags = KVM_IOEVENTFD_FLAG_PIO,
 590         .len = size,
 591         .fd = fd,
 592     };
 593     int r;
 594     if (!kvm_enabled()) {
 595         return -ENOSYS;
 596     }
 597     if (datamatch) {
 598         kick.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH;
 599     }
 600     if (!assign) {
 601         kick.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN;
 602     }
 603     r = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_IOEVENTFD, &kick);
 604     if (r < 0) {
 605         return r;
 606     }
 607     return 0;
 608 }
 609
 610
 611 static int kvm_check_many_ioeventfds(void)
 612 {
 613     /* Userspace can use ioeventfd for io notification.  This requires a host
 614      * that supports eventfd(2) and an I/O thread; since eventfd does not
 615      * support SIGIO it cannot interrupt the vcpu.
 616      *
 617      * Older kernels have a 6 device limit on the KVM io bus.  Find out so we
 618      * can avoid creating too many ioeventfds.
 619      */
 620 #if defined(CONFIG_EVENTFD)
 621     int ioeventfds[7];
 622     int i, ret = 0;
 623     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ioeventfds); i++) {
 624         ioeventfds[i] = eventfd(0, EFD_CLOEXEC);
 625         if (ioeventfds[i] < 0) {
 626             break;
 627         }
 628         ret = kvm_set_ioeventfd_pio(ioeventfds[i], 0, i, true, 2, true);
 629         if (ret < 0) {
 630             close(ioeventfds[i]);
 631             break;
 632         }
 633     }
 634
 635     /* Decide whether many devices are supported or not */
 636     ret = i == ARRAY_SIZE(ioeventfds);
 637
 638     while (i-- > 0) {
 639         kvm_set_ioeventfd_pio(ioeventfds[i], 0, i, false, 2, true);
 640         close(ioeventfds[i]);
 641     }
 642     return ret;
 643 #else
 644     return 0;
 645 #endif
 646 }
 647
 648 static const KVMCapabilityInfo *
 649 kvm_check_extension_list(KVMState *s, const KVMCapabilityInfo *list)
 650 {
 651     while (list->name) {
 652         if (!kvm_check_extension(s, list->value)) {
 653             return list;
 654         }
 655         list++;
 656     }
 657     return NULL;
 658 }
 659
 660 static void kvm_set_phys_mem(MemoryRegionSection *section, bool add)
 661 {
 662     KVMState *s = kvm_state;
 663     KVMSlot *mem, old;
 664     int err;
 665     MemoryRegion *mr = section->mr;
 666     bool log_dirty =
 667         memory_region_get_dirty_log_mask(mr) & ~(1 << DIRTY_MEMORY_MIGRATION);
 668     bool writeable = !mr->readonly && !mr->rom_device;
 669     bool readonly_flag = mr->readonly || memory_region_is_romd(mr);
 670     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
 671     ram_addr_t size = int128_get64(section->size);
 672     void *ram = NULL;
 673     unsigned delta;
 674
 675     /* kvm works in page size chunks, but the function may be called
 676        with sub-page size and unaligned start address. Pad the start
 677        address to next and truncate size to previous page boundary. */
 678     delta = (TARGET_PAGE_SIZE - (start_addr & ~TARGET_PAGE_MASK));
 679     delta &= ~TARGET_PAGE_MASK;
 680     if (delta > size) {
 681         return;
 682     }
 683     start_addr += delta;
 684     size -= delta;
 685     size &= TARGET_PAGE_MASK;
 686     if (!size || (start_addr & ~TARGET_PAGE_MASK)) {
 687         return;
 688     }
 689
 690     if (!memory_region_is_ram(mr)) {
 691         if (writeable || !kvm_readonly_mem_allowed) {
 692             return;
 693         } else if (!mr->romd_mode) {
 694             /* If the memory device is not in romd_mode, then we actually want
 695              * to remove the kvm memory slot so all accesses will trap. */
 696             add = false;
 697         }
 698     }
 699
 700     ram = memory_region_get_ram_ptr(mr) + section->offset_within_region + delta;
 701
 702     while (1) {
 703         mem = kvm_lookup_overlapping_slot(s, start_addr, start_addr + size);
 704         if (!mem) {
 705             break;
 706         }
 707
 708         if (add && start_addr >= mem->start_addr &&
 709             (start_addr + size <= mem->start_addr + mem->memory_size) &&
 710             (ram - start_addr == mem->ram - mem->start_addr)) {
 711             /* The new slot fits into the existing one and comes with
 712              * identical parameters - update flags and done. */
 713             kvm_slot_dirty_pages_log_change(mem, log_dirty);
 714             return;
 715         }
 716
 717         old = *mem;
 718
 719         if ((mem->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES) || s->migration_log) {
 720             kvm_physical_sync_dirty_bitmap(section);
 721         }
 722
 723         /* unregister the overlapping slot */
 724         mem->memory_size = 0;
 725         err = kvm_set_user_memory_region(s, mem);
 726         if (err) {
 727             fprintf(stderr, "%s: error unregistering overlapping slot: %s\n",
 728                     __func__, strerror(-err));
 729             abort();
 730         }
 731
 732         /* Workaround for older KVM versions: we can't join slots, even not by
 733          * unregistering the previous ones and then registering the larger
 734          * slot. We have to maintain the existing fragmentation. Sigh.
 735          *
 736          * This workaround assumes that the new slot starts at the same
 737          * address as the first existing one. If not or if some overlapping
 738          * slot comes around later, we will fail (not seen in practice so far)
 739          * - and actually require a recent KVM version. */
 740         if (s->broken_set_mem_region &&
 741             old.start_addr == start_addr && old.memory_size < size && add) {
 742             mem = kvm_alloc_slot(s);
 743             mem->memory_size = old.memory_size;
 744             mem->start_addr = old.start_addr;
 745             mem->ram = old.ram;
 746             mem->flags = kvm_mem_flags(s, log_dirty, readonly_flag);
 747
 748             err = kvm_set_user_memory_region(s, mem);
 749             if (err) {
 750                 fprintf(stderr, "%s: error updating slot: %s\n", __func__,
 751                         strerror(-err));
 752                 abort();
 753             }
 754
 755             start_addr += old.memory_size;
 756             ram += old.memory_size;
 757             size -= old.memory_size;
 758             continue;
 759         }
 760
 761         /* register prefix slot */
 762         if (old.start_addr < start_addr) {
 763             mem = kvm_alloc_slot(s);
 764             mem->memory_size = start_addr - old.start_addr;
 765             mem->start_addr = old.start_addr;
 766             mem->ram = old.ram;
 767             mem->flags =  kvm_mem_flags(s, log_dirty, readonly_flag);
 768
 769             err = kvm_set_user_memory_region(s, mem);
 770             if (err) {
 771                 fprintf(stderr, "%s: error registering prefix slot: %s\n",
 772                         __func__, strerror(-err));
 773 #ifdef TARGET_PPC
 774                 fprintf(stderr, "%s: This is probably because your kernel's " \
 775                                 "PAGE_SIZE is too big. Please try to use 4k " \
 776                                 "PAGE_SIZE!\n", __func__);
 777 #endif
 778                 abort();
 779             }
 780         }
 781
 782         /* register suffix slot */
 783         if (old.start_addr + old.memory_size > start_addr + size) {
 784             ram_addr_t size_delta;
 785
 786             mem = kvm_alloc_slot(s);
 787             mem->start_addr = start_addr + size;
 788             size_delta = mem->start_addr - old.start_addr;
 789             mem->memory_size = old.memory_size - size_delta;
 790             mem->ram = old.ram + size_delta;
 791             mem->flags = kvm_mem_flags(s, log_dirty, readonly_flag);
 792
 793             err = kvm_set_user_memory_region(s, mem);
 794             if (err) {
 795                 fprintf(stderr, "%s: error registering suffix slot: %s\n",
 796                         __func__, strerror(-err));
 797                 abort();
 798             }
 799         }
 800     }
 801
 802     /* in case the KVM bug workaround already "consumed" the new slot */
 803     if (!size) {
 804         return;
 805     }
 806     if (!add) {
 807         return;
 808     }
 809     mem = kvm_alloc_slot(s);
 810     mem->memory_size = size;
 811     mem->start_addr = start_addr;
 812     mem->ram = ram;
 813     mem->flags = kvm_mem_flags(s, log_dirty, readonly_flag);
 814
 815     err = kvm_set_user_memory_region(s, mem);
 816     if (err) {
 817         fprintf(stderr, "%s: error registering slot: %s\n", __func__,
 818                 strerror(-err));
 819         abort();
 820     }
 821 }
 822
 823 static void kvm_region_add(MemoryListener *listener,
 824                            MemoryRegionSection *section)
 825 {
 826     memory_region_ref(section->mr);
 827     kvm_set_phys_mem(section, true);
 828 }
 829
 830 static void kvm_region_del(MemoryListener *listener,
 831                            MemoryRegionSection *section)
 832 {
 833     kvm_set_phys_mem(section, false);
 834     memory_region_unref(section->mr);
 835 }
 836
 837 static void kvm_log_sync(MemoryListener *listener,
 838                          MemoryRegionSection *section)
 839 {
 840     int r;
 841
 842     r = kvm_physical_sync_dirty_bitmap(section);
 843     if (r < 0) {
 844         abort();
 845     }
 846 }
 847
 848 static void kvm_log_global_start(struct MemoryListener *listener)
 849 {
 850     int r;
 851
 852     r = kvm_set_migration_log(1);
 853     assert(r >= 0);
 854 }
 855
 856 static void kvm_log_global_stop(struct MemoryListener *listener)
 857 {
 858     int r;
 859
 860     r = kvm_set_migration_log(0);
 861     assert(r >= 0);
 862 }
 863
 864 static void kvm_mem_ioeventfd_add(MemoryListener *listener,
 865                                   MemoryRegionSection *section,
 866                                   bool match_data, uint64_t data,
 867                                   EventNotifier *e)
 868 {
 869     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 870     int r;
 871
 872     r = kvm_set_ioeventfd_mmio(fd, section->offset_within_address_space,
 873                                data, true, int128_get64(section->size),
 874                                match_data);
 875     if (r < 0) {
 876         fprintf(stderr, "%s: error adding ioeventfd: %s\n",
 877                 __func__, strerror(-r));
 878         abort();
 879     }
 880 }
 881
 882 static void kvm_mem_ioeventfd_del(MemoryListener *listener,
 883                                   MemoryRegionSection *section,
 884                                   bool match_data, uint64_t data,
 885                                   EventNotifier *e)
 886 {
 887     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 888     int r;
 889
 890     r = kvm_set_ioeventfd_mmio(fd, section->offset_within_address_space,
 891                                data, false, int128_get64(section->size),
 892                                match_data);
 893     if (r < 0) {
 894         abort();
 895     }
 896 }
 897
 898 static void kvm_io_ioeventfd_add(MemoryListener *listener,
 899                                  MemoryRegionSection *section,
 900                                  bool match_data, uint64_t data,
 901                                  EventNotifier *e)
 902 {
 903     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 904     int r;
 905
 906     r = kvm_set_ioeventfd_pio(fd, section->offset_within_address_space,
 907                               data, true, int128_get64(section->size),
 908                               match_data);
 909     if (r < 0) {
 910         fprintf(stderr, "%s: error adding ioeventfd: %s\n",
 911                 __func__, strerror(-r));
 912         abort();
 913     }
 914 }
 915
 916 static void kvm_io_ioeventfd_del(MemoryListener *listener,
 917                                  MemoryRegionSection *section,
 918                                  bool match_data, uint64_t data,
 919                                  EventNotifier *e)
 920
 921 {
 922     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 923     int r;
 924
 925     r = kvm_set_ioeventfd_pio(fd, section->offset_within_address_space,
 926                               data, false, int128_get64(section->size),
 927                               match_data);
 928     if (r < 0) {
 929         abort();
 930     }
 931 }
 932
 933 static MemoryListener kvm_memory_listener = {
 934     .region_add = kvm_region_add,
 935     .region_del = kvm_region_del,
 936     .log_start = kvm_log_start,
 937     .log_stop = kvm_log_stop,
 938     .log_sync = kvm_log_sync,
 939     .log_global_start = kvm_log_global_start,
 940     .log_global_stop = kvm_log_global_stop,
 941     .eventfd_add = kvm_mem_ioeventfd_add,
 942     .eventfd_del = kvm_mem_ioeventfd_del,
 943     .coalesced_mmio_add = kvm_coalesce_mmio_region,
 944     .coalesced_mmio_del = kvm_uncoalesce_mmio_region,
 945     .priority = 10,
 946 };
 947
 948 static MemoryListener kvm_io_listener = {
 949     .eventfd_add = kvm_io_ioeventfd_add,
 950     .eventfd_del = kvm_io_ioeventfd_del,
 951     .priority = 10,
 952 };
 953
 954 static void kvm_handle_interrupt(CPUState *cpu, int mask)
 955 {
 956     cpu->interrupt_request |= mask;
 957
 958     if (!qemu_cpu_is_self(cpu)) {
 959         qemu_cpu_kick(cpu);
 960     }
 961 }
 962
 963 int kvm_set_irq(KVMState *s, int irq, int level)
 964 {
 965     struct kvm_irq_level event;
 966     int ret;
 967
 968     assert(kvm_async_interrupts_enabled());
 969
 970     event.level = level;
 971     event.irq = irq;
 972     ret = kvm_vm_ioctl(s, s->irq_set_ioctl, &event);
 973     if (ret < 0) {
 974         perror("kvm_set_irq");
 975         abort();
 976     }
 977
 978     return (s->irq_set_ioctl == KVM_IRQ_LINE) ? 1 : event.status;
 979 }
 980
 981 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
 982 typedef struct KVMMSIRoute {
 983     struct kvm_irq_routing_entry kroute;
 984     QTAILQ_ENTRY(KVMMSIRoute) entry;
 985 } KVMMSIRoute;
 986
 987 static void set_gsi(KVMState *s, unsigned int gsi)
 988 {
 989     s->used_gsi_bitmap[gsi / 32] |= 1U << (gsi % 32);
 990 }
 991
 992 static void clear_gsi(KVMState *s, unsigned int gsi)
 993 {
 994     s->used_gsi_bitmap[gsi / 32] &= ~(1U << (gsi % 32));
 995 }
 996
 997 void kvm_init_irq_routing(KVMState *s)
 998 {
 999     int gsi_count, i;
1000
1001     gsi_count = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQ_ROUTING) - 1;
1002     if (gsi_count > 0) {
1003         unsigned int gsi_bits, i;
1004
1005         /* Round up so we can search ints using ffs */
1006         gsi_bits = ALIGN(gsi_count, 32);
1007         s->used_gsi_bitmap = g_malloc0(gsi_bits / 8);
1008         s->gsi_count = gsi_count;
1009
1010         /* Mark any over-allocated bits as already in use */
1011         for (i = gsi_count; i < gsi_bits; i++) {
1012             set_gsi(s, i);
1013         }
1014     }
1015
1016     s->irq_routes = g_malloc0(sizeof(*s->irq_routes));
1017     s->nr_allocated_irq_routes = 0;
1018
1019     if (!s->direct_msi) {
1020         for (i = 0; i < KVM_MSI_HASHTAB_SIZE; i++) {
1021             QTAILQ_INIT(&s->msi_hashtab[i]);
1022         }
1023     }
1024
1025     kvm_arch_init_irq_routing(s);
1026 }
1027
1028 void kvm_irqchip_commit_routes(KVMState *s)
1029 {
1030     int ret;
1031
1032     s->irq_routes->flags = 0;
1033     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_GSI_ROUTING, s->irq_routes);
1034     assert(ret == 0);
1035 }
1036
1037 static void kvm_add_routing_entry(KVMState *s,
1038                                   struct kvm_irq_routing_entry *entry)
1039 {
1040     struct kvm_irq_routing_entry *new;
1041     int n, size;
1042
1043     if (s->irq_routes->nr == s->nr_allocated_irq_routes) {
1044         n = s->nr_allocated_irq_routes * 2;
1045         if (n < 64) {
1046             n = 64;
1047         }
1048         size = sizeof(struct kvm_irq_routing);
1049         size += n * sizeof(*new);
1050         s->irq_routes = g_realloc(s->irq_routes, size);
1051         s->nr_allocated_irq_routes = n;
1052     }
1053     n = s->irq_routes->nr++;
1054     new = &s->irq_routes->entries[n];
1055
1056     *new = *entry;
1057
1058     set_gsi(s, entry->gsi);
1059 }
1060
1061 static int kvm_update_routing_entry(KVMState *s,
1062                                     struct kvm_irq_routing_entry *new_entry)
1063 {
1064     struct kvm_irq_routing_entry *entry;
1065     int n;
1066
1067     for (n = 0; n < s->irq_routes->nr; n++) {
1068         entry = &s->irq_routes->entries[n];
1069         if (entry->gsi != new_entry->gsi) {
1070             continue;
1071         }
1072
1073         if(!memcmp(entry, new_entry, sizeof *entry)) {
1074             return 0;
1075         }
1076
1077         *entry = *new_entry;
1078
1079         kvm_irqchip_commit_routes(s);
1080
1081         return 0;
1082     }
1083
1084     return -ESRCH;
1085 }
1086
1087 void kvm_irqchip_add_irq_route(KVMState *s, int irq, int irqchip, int pin)
1088 {
1089     struct kvm_irq_routing_entry e = {};
1090
1091     assert(pin < s->gsi_count);
1092
1093     e.gsi = irq;
1094     e.type = KVM_IRQ_ROUTING_IRQCHIP;
1095     e.flags = 0;
1096     e.u.irqchip.irqchip = irqchip;
1097     e.u.irqchip.pin = pin;
1098     kvm_add_routing_entry(s, &e);
1099 }
1100
1101 void kvm_irqchip_release_virq(KVMState *s, int virq)
1102 {
1103     struct kvm_irq_routing_entry *e;
1104     int i;
1105
1106     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1107         return;
1108     }
1109
1110     for (i = 0; i < s->irq_routes->nr; i++) {
1111         e = &s->irq_routes->entries[i];
1112         if (e->gsi == virq) {
1113             s->irq_routes->nr--;
1114             *e = s->irq_routes->entries[s->irq_routes->nr];
1115         }
1116     }
1117     clear_gsi(s, virq);
1118 }
1119
1120 static unsigned int kvm_hash_msi(uint32_t data)
1121 {
1122     /* This is optimized for IA32 MSI layout. However, no other arch shall
1123      * repeat the mistake of not providing a direct MSI injection API. */
1124     return data & 0xff;
1125 }
1126
1127 static void kvm_flush_dynamic_msi_routes(KVMState *s)
1128 {
1129     KVMMSIRoute *route, *next;
1130     unsigned int hash;
1131
1132     for (hash = 0; hash < KVM_MSI_HASHTAB_SIZE; hash++) {
1133         QTAILQ_FOREACH_SAFE(route, &s->msi_hashtab[hash], entry, next) {
1134             kvm_irqchip_release_virq(s, route->kroute.gsi);
1135             QTAILQ_REMOVE(&s->msi_hashtab[hash], route, entry);
1136             g_free(route);
1137         }
1138     }
1139 }
1140
1141 static int kvm_irqchip_get_virq(KVMState *s)
1142 {
1143     uint32_t *word = s->used_gsi_bitmap;
1144     int max_words = ALIGN(s->gsi_count, 32) / 32;
1145     int i, zeroes;
1146     bool retry = true;
1147
1148 again:
1149     /* Return the lowest unused GSI in the bitmap */
1150     for (i = 0; i < max_words; i++) {
1151         zeroes = ctz32(~word[i]);
1152         if (zeroes == 32) {
1153             continue;
1154         }
1155
1156         return zeroes + i * 32;
1157     }
1158     if (!s->direct_msi && retry) {
1159         retry = false;
1160         kvm_flush_dynamic_msi_routes(s);
1161         goto again;
1162     }
1163     return -ENOSPC;
1164
1165 }
1166
1167 static KVMMSIRoute *kvm_lookup_msi_route(KVMState *s, MSIMessage msg)
1168 {
1169     unsigned int hash = kvm_hash_msi(msg.data);
1170     KVMMSIRoute *route;
1171
1172     QTAILQ_FOREACH(route, &s->msi_hashtab[hash], entry) {
1173         if (route->kroute.u.msi.address_lo == (uint32_t)msg.address &&
1174             route->kroute.u.msi.address_hi == (msg.address >> 32) &&
1175             route->kroute.u.msi.data == le32_to_cpu(msg.data)) {
1176             return route;
1177         }
1178     }
1179     return NULL;
1180 }
1181
1182 int kvm_irqchip_send_msi(KVMState *s, MSIMessage msg)
1183 {
1184     struct kvm_msi msi;
1185     KVMMSIRoute *route;
1186
1187     if (s->direct_msi) {
1188         msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1189         msi.address_hi = msg.address >> 32;
1190         msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1191         msi.flags = 0;
1192         memset(msi.pad, 0, sizeof(msi.pad));
1193
1194         return kvm_vm_ioctl(s, KVM_SIGNAL_MSI, &msi);
1195     }
1196
1197     route = kvm_lookup_msi_route(s, msg);
1198     if (!route) {
1199         int virq;
1200
1201         virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1202         if (virq < 0) {
1203             return virq;
1204         }
1205
1206         route = g_malloc0(sizeof(KVMMSIRoute));
1207         route->kroute.gsi = virq;
1208         route->kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_MSI;
1209         route->kroute.flags = 0;
1210         route->kroute.u.msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1211         route->kroute.u.msi.address_hi = msg.address >> 32;
1212         route->kroute.u.msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1213
1214         kvm_add_routing_entry(s, &route->kroute);
1215         kvm_irqchip_commit_routes(s);
1216
1217         QTAILQ_INSERT_TAIL(&s->msi_hashtab[kvm_hash_msi(msg.data)], route,
1218                            entry);
1219     }
1220
1221     assert(route->kroute.type == KVM_IRQ_ROUTING_MSI);
1222
1223     return kvm_set_irq(s, route->kroute.gsi, 1);
1224 }
1225
1226 int kvm_irqchip_add_msi_route(KVMState *s, MSIMessage msg)
1227 {
1228     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1229     int virq;
1230
1231     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1232         return kvm_arch_msi_data_to_gsi(msg.data);
1233     }
1234
1235     if (!kvm_gsi_routing_enabled()) {
1236         return -ENOSYS;
1237     }
1238
1239     virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1240     if (virq < 0) {
1241         return virq;
1242     }
1243
1244     kroute.gsi = virq;
1245     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_MSI;
1246     kroute.flags = 0;
1247     kroute.u.msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1248     kroute.u.msi.address_hi = msg.address >> 32;
1249     kroute.u.msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1250     if (kvm_arch_fixup_msi_route(&kroute, msg.address, msg.data)) {
1251         kvm_irqchip_release_virq(s, virq);
1252         return -EINVAL;
1253     }
1254
1255     kvm_add_routing_entry(s, &kroute);
1256     kvm_irqchip_commit_routes(s);
1257
1258     return virq;
1259 }
1260
1261 int kvm_irqchip_update_msi_route(KVMState *s, int virq, MSIMessage msg)
1262 {
1263     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1264
1265     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1266         return 0;
1267     }
1268
1269     if (!kvm_irqchip_in_kernel()) {
1270         return -ENOSYS;
1271     }
1272
1273     kroute.gsi = virq;
1274     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_MSI;
1275     kroute.flags = 0;
1276     kroute.u.msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1277     kroute.u.msi.address_hi = msg.address >> 32;
1278     kroute.u.msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1279     if (kvm_arch_fixup_msi_route(&kroute, msg.address, msg.data)) {
1280         return -EINVAL;
1281     }
1282
1283     return kvm_update_routing_entry(s, &kroute);
1284 }
1285
1286 static int kvm_irqchip_assign_irqfd(KVMState *s, int fd, int rfd, int virq,
1287                                     bool assign)
1288 {
1289     struct kvm_irqfd irqfd = {
1290         .fd = fd,
1291         .gsi = virq,
1292         .flags = assign ? 0 : KVM_IRQFD_FLAG_DEASSIGN,
1293     };
1294
1295     if (rfd != -1) {
1296         irqfd.flags |= KVM_IRQFD_FLAG_RESAMPLE;
1297         irqfd.resamplefd = rfd;
1298     }
1299
1300     if (!kvm_irqfds_enabled()) {
1301         return -ENOSYS;
1302     }
1303
1304     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_IRQFD, &irqfd);
1305 }
1306
1307 int kvm_irqchip_add_adapter_route(KVMState *s, AdapterInfo *adapter)
1308 {
1309     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1310     int virq;
1311
1312     if (!kvm_gsi_routing_enabled()) {
1313         return -ENOSYS;
1314     }
1315
1316     virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1317     if (virq < 0) {
1318         return virq;
1319     }
1320
1321     kroute.gsi = virq;
1322     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_S390_ADAPTER;
1323     kroute.flags = 0;
1324     kroute.u.adapter.summary_addr = adapter->summary_addr;
1325     kroute.u.adapter.ind_addr = adapter->ind_addr;
1326     kroute.u.adapter.summary_offset = adapter->summary_offset;
1327     kroute.u.adapter.ind_offset = adapter->ind_offset;
1328     kroute.u.adapter.adapter_id = adapter->adapter_id;
1329
1330     kvm_add_routing_entry(s, &kroute);
1331     kvm_irqchip_commit_routes(s);
1332
1333     return virq;
1334 }
1335
1336 #else /* !KVM_CAP_IRQ_ROUTING */
1337
1338 void kvm_init_irq_routing(KVMState *s)
1339 {
1340 }
1341
1342 void kvm_irqchip_release_virq(KVMState *s, int virq)
1343 {
1344 }
1345
1346 int kvm_irqchip_send_msi(KVMState *s, MSIMessage msg)
1347 {
1348     abort();
1349 }
1350
1351 int kvm_irqchip_add_msi_route(KVMState *s, MSIMessage msg)
1352 {
1353     return -ENOSYS;
1354 }
1355
1356 int kvm_irqchip_add_adapter_route(KVMState *s, AdapterInfo *adapter)
1357 {
1358     return -ENOSYS;
1359 }
1360
1361 static int kvm_irqchip_assign_irqfd(KVMState *s, int fd, int virq, bool assign)
1362 {
1363     abort();
1364 }
1365
1366 int kvm_irqchip_update_msi_route(KVMState *s, int virq, MSIMessage msg)
1367 {
1368     return -ENOSYS;
1369 }
1370 #endif /* !KVM_CAP_IRQ_ROUTING */
1371
1372 int kvm_irqchip_add_irqfd_notifier(KVMState *s, EventNotifier *n,
1373                                    EventNotifier *rn, int virq)
1374 {
1375     return kvm_irqchip_assign_irqfd(s, event_notifier_get_fd(n),
1376            rn ? event_notifier_get_fd(rn) : -1, virq, true);
1377 }
1378
1379 int kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier(KVMState *s, EventNotifier *n, int virq)
1380 {
1381     return kvm_irqchip_assign_irqfd(s, event_notifier_get_fd(n), -1, virq,
1382            false);
1383 }
1384
1385 static int kvm_irqchip_create(MachineState *machine, KVMState *s)
1386 {
1387     int ret;
1388
1389     if (!machine_kernel_irqchip_allowed(machine) ||
1390         (!kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQCHIP) &&
1391          (kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_IRQCHIP, 0) < 0))) {
1392         return 0;
1393     }
1394
1395     /* First probe and see if there's a arch-specific hook to create the
1396      * in-kernel irqchip for us */
1397     ret = kvm_arch_irqchip_create(s);
1398     if (ret < 0) {
1399         return ret;
1400     } else if (ret == 0) {
1401         ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_IRQCHIP);
1402         if (ret < 0) {
1403             fprintf(stderr, "Create kernel irqchip failed\n");
1404             return ret;
1405         }
1406     }
1407
1408     kvm_kernel_irqchip = true;
1409     /* If we have an in-kernel IRQ chip then we must have asynchronous
1410      * interrupt delivery (though the reverse is not necessarily true)
1411      */
1412     kvm_async_interrupts_allowed = true;
1413     kvm_halt_in_kernel_allowed = true;
1414
1415     kvm_init_irq_routing(s);
1416
1417     return 0;
1418 }
1419
1420 /* Find number of supported CPUs using the recommended
1421  * procedure from the kernel API documentation to cope with
1422  * older kernels that may be missing capabilities.
1423  */
1424 static int kvm_recommended_vcpus(KVMState *s)
1425 {
1426     int ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_NR_VCPUS);
1427     return (ret) ? ret : 4;
1428 }
1429
1430 static int kvm_max_vcpus(KVMState *s)
1431 {
1432     int ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_MAX_VCPUS);
1433     return (ret) ? ret : kvm_recommended_vcpus(s);
1434 }
1435
1436 static int kvm_init(MachineState *ms)
1437 {
1438     MachineClass *mc = MACHINE_GET_CLASS(ms);
1439     static const char upgrade_note[] =
1440         "Please upgrade to at least kernel 2.6.29 or recent kvm-kmod\n"
1441         "(see http://sourceforge.net/projects/kvm).\n";
1442     struct {
1443         const char *name;
1444         int num;
1445     } num_cpus[] = {
1446         { "SMP",          smp_cpus },
1447         { "hotpluggable", max_cpus },
1448         { NULL, }
1449     }, *nc = num_cpus;
1450     int soft_vcpus_limit, hard_vcpus_limit;
1451     KVMState *s;
1452     const KVMCapabilityInfo *missing_cap;
1453     int ret;
1454     int i, type = 0;
1455     const char *kvm_type;
1456
1457     s = KVM_STATE(ms->accelerator);
1458
1459     /*
1460      * On systems where the kernel can support different base page
1461      * sizes, host page size may be different from TARGET_PAGE_SIZE,
1462      * even with KVM.  TARGET_PAGE_SIZE is assumed to be the minimum
1463      * page size for the system though.
1464      */
1465     assert(TARGET_PAGE_SIZE <= getpagesize());
1466     page_size_init();
1467
1468     s->sigmask_len = 8;
1469
1470 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
1471     QTAILQ_INIT(&s->kvm_sw_breakpoints);
1472 #endif
1473     s->vmfd = -1;
1474     s->fd = qemu_open("/dev/kvm", O_RDWR);
1475     if (s->fd == -1) {
1476         fprintf(stderr, "Could not access KVM kernel module: %m\n");
1477         ret = -errno;
1478         goto err;
1479     }
1480
1481     ret = kvm_ioctl(s, KVM_GET_API_VERSION, 0);
1482     if (ret < KVM_API_VERSION) {
1483         if (ret >= 0) {
1484             ret = -EINVAL;
1485         }
1486         fprintf(stderr, "kvm version too old\n");
1487         goto err;
1488     }
1489
1490     if (ret > KVM_API_VERSION) {
1491         ret = -EINVAL;
1492         fprintf(stderr, "kvm version not supported\n");
1493         goto err;
1494     }
1495
1496     s->nr_slots = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_NR_MEMSLOTS);
1497
1498     /* If unspecified, use the default value */
1499     if (!s->nr_slots) {
1500         s->nr_slots = 32;
1501     }
1502
1503     s->slots = g_malloc0(s->nr_slots * sizeof(KVMSlot));
1504
1505     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
1506         s->slots[i].slot = i;
1507     }
1508
1509     /* check the vcpu limits */
1510     soft_vcpus_limit = kvm_recommended_vcpus(s);
1511     hard_vcpus_limit = kvm_max_vcpus(s);
1512
1513     while (nc->name) {
1514         if (nc->num > soft_vcpus_limit) {
1515             fprintf(stderr,
1516                     "Warning: Number of %s cpus requested (%d) exceeds "
1517                     "the recommended cpus supported by KVM (%d)\n",
1518                     nc->name, nc->num, soft_vcpus_limit);
1519
1520             if (nc->num > hard_vcpus_limit) {
1521                 fprintf(stderr, "Number of %s cpus requested (%d) exceeds "
1522                         "the maximum cpus supported by KVM (%d)\n",
1523                         nc->name, nc->num, hard_vcpus_limit);
1524                 exit(1);
1525             }
1526         }
1527         nc++;
1528     }
1529
1530     kvm_type = qemu_opt_get(qemu_get_machine_opts(), "kvm-type");
1531     if (mc->kvm_type) {
1532         type = mc->kvm_type(kvm_type);
1533     } else if (kvm_type) {
1534         ret = -EINVAL;
1535         fprintf(stderr, "Invalid argument kvm-type=%s\n", kvm_type);
1536         goto err;
1537     }
1538
1539     do {
1540         ret = kvm_ioctl(s, KVM_CREATE_VM, type);
1541     } while (ret == -EINTR);
1542
1543     if (ret < 0) {
1544         fprintf(stderr, "ioctl(KVM_CREATE_VM) failed: %d %s\n", -ret,
1545                 strerror(-ret));
1546
1547 #ifdef TARGET_S390X
1548         if (ret == -EINVAL) {
1549             fprintf(stderr,
1550                     "Host kernel setup problem detected. Please verify:\n");
1551             fprintf(stderr, "- for kernels supporting the switch_amode or"
1552                     " user_mode parameters, whether\n");
1553             fprintf(stderr,
1554                     "  user space is running in primary address space\n");
1555             fprintf(stderr,
1556                     "- for kernels supporting the vm.allocate_pgste sysctl, "
1557                     "whether it is enabled\n");
1558         }
1559 #endif
1560         goto err;
1561     }
1562
1563     s->vmfd = ret;
1564     missing_cap = kvm_check_extension_list(s, kvm_required_capabilites);
1565     if (!missing_cap) {
1566         missing_cap =
1567             kvm_check_extension_list(s, kvm_arch_required_capabilities);
1568     }
1569     if (missing_cap) {
1570         ret = -EINVAL;
1571         fprintf(stderr, "kvm does not support %s\n%s",
1572                 missing_cap->name, upgrade_note);
1573         goto err;
1574     }
1575
1576     s->coalesced_mmio = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_COALESCED_MMIO);
1577
1578     s->broken_set_mem_region = 1;
1579     ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_JOIN_MEMORY_REGIONS_WORKS);
1580     if (ret > 0) {
1581         s->broken_set_mem_region = 0;
1582     }
1583
1584 #ifdef KVM_CAP_VCPU_EVENTS
1585     s->vcpu_events = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_VCPU_EVENTS);
1586 #endif
1587
1588     s->robust_singlestep =
1589         kvm_check_extension(s, KVM_CAP_X86_ROBUST_SINGLESTEP);
1590
1591 #ifdef KVM_CAP_DEBUGREGS
1592     s->debugregs = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_DEBUGREGS);
1593 #endif
1594
1595 #ifdef KVM_CAP_XSAVE
1596     s->xsave = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_XSAVE);
1597 #endif
1598
1599 #ifdef KVM_CAP_XCRS
1600     s->xcrs = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_XCRS);
1601 #endif
1602
1603 #ifdef KVM_CAP_PIT_STATE2
1604     s->pit_state2 = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_PIT_STATE2);
1605 #endif
1606
1607 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
1608     s->direct_msi = (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_SIGNAL_MSI) > 0);
1609 #endif
1610
1611     s->intx_set_mask = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_PCI_2_3);
1612
1613     s->irq_set_ioctl = KVM_IRQ_LINE;
1614     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQ_INJECT_STATUS)) {
1615         s->irq_set_ioctl = KVM_IRQ_LINE_STATUS;
1616     }
1617
1618 #ifdef KVM_CAP_READONLY_MEM
1619     kvm_readonly_mem_allowed =
1620         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_READONLY_MEM) > 0);
1621 #endif
1622
1623     kvm_eventfds_allowed =
1624         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IOEVENTFD) > 0);
1625
1626     kvm_irqfds_allowed =
1627         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQFD) > 0);
1628
1629     kvm_resamplefds_allowed =
1630         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQFD_RESAMPLE) > 0);
1631
1632     kvm_vm_attributes_allowed =
1633         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_VM_ATTRIBUTES) > 0);
1634
1635     ret = kvm_arch_init(ms, s);
1636     if (ret < 0) {
1637         goto err;
1638     }
1639
1640     ret = kvm_irqchip_create(ms, s);
1641     if (ret < 0) {
1642         goto err;
1643     }
1644
1645     kvm_state = s;
1646     memory_listener_register(&kvm_memory_listener, &address_space_memory);
1647     memory_listener_register(&kvm_io_listener, &address_space_io);
1648
1649     s->many_ioeventfds = kvm_check_many_ioeventfds();
1650
1651     cpu_interrupt_handler = kvm_handle_interrupt;
1652
1653     return 0;
1654
1655 err:
1656     assert(ret < 0);
1657     if (s->vmfd >= 0) {
1658         close(s->vmfd);
1659     }
1660     if (s->fd != -1) {
1661         close(s->fd);
1662     }
1663     g_free(s->slots);
1664
1665     return ret;
1666 }
1667
1668 void kvm_set_sigmask_len(KVMState *s, unsigned int sigmask_len)
1669 {
1670     s->sigmask_len = sigmask_len;
1671 }
1672
1673 static void kvm_handle_io(uint16_t port, MemTxAttrs attrs, void *data, int direction,
1674                           int size, uint32_t count)
1675 {
1676     int i;
1677     uint8_t *ptr = data;
1678
1679     for (i = 0; i < count; i++) {
1680         address_space_rw(&address_space_io, port, attrs,
1681                          ptr, size,
1682                          direction == KVM_EXIT_IO_OUT);
1683         ptr += size;
1684     }
1685 }
1686
1687 static int kvm_handle_internal_error(CPUState *cpu, struct kvm_run *run)
1688 {
1689     fprintf(stderr, "KVM internal error. Suberror: %d\n",
1690             run->internal.suberror);
1691
1692     if (kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_INTERNAL_ERROR_DATA)) {
1693         int i;
1694
1695         for (i = 0; i < run->internal.ndata; ++i) {
1696             fprintf(stderr, "extra data[%d]: %"PRIx64"\n",
1697                     i, (uint64_t)run->internal.data[i]);
1698         }
1699     }
1700     if (run->internal.suberror == KVM_INTERNAL_ERROR_EMULATION) {
1701         fprintf(stderr, "emulation failure\n");
1702         if (!kvm_arch_stop_on_emulation_error(cpu)) {
1703             cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_CODE);
1704             return EXCP_INTERRUPT;
1705         }
1706     }
1707     /* FIXME: Should trigger a qmp message to let management know
1708      * something went wrong.
1709      */
1710     return -1;
1711 }
1712
1713 void kvm_flush_coalesced_mmio_buffer(void)
1714 {
1715     KVMState *s = kvm_state;
1716
1717     if (s->coalesced_flush_in_progress) {
1718         return;
1719     }
1720
1721     s->coalesced_flush_in_progress = true;
1722
1723     if (s->coalesced_mmio_ring) {
1724         struct kvm_coalesced_mmio_ring *ring = s->coalesced_mmio_ring;
1725         while (ring->first != ring->last) {
1726             struct kvm_coalesced_mmio *ent;
1727
1728             ent = &ring->coalesced_mmio[ring->first];
1729
1730             cpu_physical_memory_write(ent->phys_addr, ent->data, ent->len);
1731             smp_wmb();
1732             ring->first = (ring->first + 1) % KVM_COALESCED_MMIO_MAX;
1733         }
1734     }
1735
1736     s->coalesced_flush_in_progress = false;
1737 }
1738
1739 static void do_kvm_cpu_synchronize_state(void *arg)
1740 {
1741     CPUState *cpu = arg;
1742
1743     if (!cpu->kvm_vcpu_dirty) {
1744         kvm_arch_get_registers(cpu);
1745         cpu->kvm_vcpu_dirty = true;
1746     }
1747 }
1748
1749 void kvm_cpu_synchronize_state(CPUState *cpu)
1750 {
1751     if (!cpu->kvm_vcpu_dirty) {
1752         run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_state, cpu);
1753     }
1754 }
1755
1756 static void do_kvm_cpu_synchronize_post_reset(void *arg)
1757 {
1758     CPUState *cpu = arg;
1759
1760     kvm_arch_put_registers(cpu, KVM_PUT_RESET_STATE);
1761     cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1762 }
1763
1764 void kvm_cpu_synchronize_post_reset(CPUState *cpu)
1765 {
1766     run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_post_reset, cpu);
1767 }
1768
1769 static void do_kvm_cpu_synchronize_post_init(void *arg)
1770 {
1771     CPUState *cpu = arg;
1772
1773     kvm_arch_put_registers(cpu, KVM_PUT_FULL_STATE);
1774     cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1775 }
1776
1777 void kvm_cpu_synchronize_post_init(CPUState *cpu)
1778 {
1779     run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_post_init, cpu);
1780 }
1781
1782 void kvm_cpu_clean_state(CPUState *cpu)
1783 {
1784     cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1785 }
1786
1787 int kvm_cpu_exec(CPUState *cpu)
1788 {
1789     struct kvm_run *run = cpu->kvm_run;
1790     int ret, run_ret;
1791
1792     DPRINTF("kvm_cpu_exec()\n");
1793
1794     if (kvm_arch_process_async_events(cpu)) {
1795         cpu->exit_request = 0;
1796         return EXCP_HLT;
1797     }
1798
1799     do {
1800         MemTxAttrs attrs;
1801
1802         if (cpu->kvm_vcpu_dirty) {
1803             kvm_arch_put_registers(cpu, KVM_PUT_RUNTIME_STATE);
1804             cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1805         }
1806
1807         kvm_arch_pre_run(cpu, run);
1808         if (cpu->exit_request) {
1809             DPRINTF("interrupt exit requested\n");
1810             /*
1811              * KVM requires us to reenter the kernel after IO exits to complete
1812              * instruction emulation. This self-signal will ensure that we
1813              * leave ASAP again.
1814              */
1815             qemu_cpu_kick_self();
1816         }
1817         qemu_mutex_unlock_iothread();
1818
1819         run_ret = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_RUN, 0);
1820
1821         qemu_mutex_lock_iothread();
1822         attrs = kvm_arch_post_run(cpu, run);
1823
1824         if (run_ret < 0) {
1825             if (run_ret == -EINTR || run_ret == -EAGAIN) {
1826                 DPRINTF("io window exit\n");
1827                 ret = EXCP_INTERRUPT;
1828                 break;
1829             }
1830             fprintf(stderr, "error: kvm run failed %s\n",
1831                     strerror(-run_ret));
1832 #ifdef TARGET_PPC
1833             if (run_ret == -EBUSY) {
1834                 fprintf(stderr,
1835                         "This is probably because your SMT is enabled.\n"
1836                         "VCPU can only run on primary threads with all "
1837                         "secondary threads offline.\n");
1838             }
1839 #endif
1840             ret = -1;
1841             break;
1842         }
1843
1844         trace_kvm_run_exit(cpu->cpu_index, run->exit_reason);
1845         switch (run->exit_reason) {
1846         case KVM_EXIT_IO:
1847             DPRINTF("handle_io\n");
1848             kvm_handle_io(run->io.port, attrs,
1849                           (uint8_t *)run + run->io.data_offset,
1850                           run->io.direction,
1851                           run->io.size,
1852                           run->io.count);
1853             ret = 0;
1854             break;
1855         case KVM_EXIT_MMIO:
1856             DPRINTF("handle_mmio\n");
1857             address_space_rw(&address_space_memory,
1858                              run->mmio.phys_addr, attrs,
1859                              run->mmio.data,
1860                              run->mmio.len,
1861                              run->mmio.is_write);
1862             ret = 0;
1863             break;
1864         case KVM_EXIT_IRQ_WINDOW_OPEN:
1865             DPRINTF("irq_window_open\n");
1866             ret = EXCP_INTERRUPT;
1867             break;
1868         case KVM_EXIT_SHUTDOWN:
1869             DPRINTF("shutdown\n");
1870             qemu_system_reset_request();
1871             ret = EXCP_INTERRUPT;
1872             break;
1873         case KVM_EXIT_UNKNOWN:
1874             fprintf(stderr, "KVM: unknown exit, hardware reason %" PRIx64 "\n",
1875                     (uint64_t)run->hw.hardware_exit_reason);
1876             ret = -1;
1877             break;
1878         case KVM_EXIT_INTERNAL_ERROR:
1879             ret = kvm_handle_internal_error(cpu, run);
1880             break;
1881         case KVM_EXIT_SYSTEM_EVENT:
1882             switch (run->system_event.type) {
1883             case KVM_SYSTEM_EVENT_SHUTDOWN:
1884                 qemu_system_shutdown_request();
1885                 ret = EXCP_INTERRUPT;
1886                 break;
1887             case KVM_SYSTEM_EVENT_RESET:
1888                 qemu_system_reset_request();
1889                 ret = EXCP_INTERRUPT;
1890                 break;
1891             default:
1892                 DPRINTF("kvm_arch_handle_exit\n");
1893                 ret = kvm_arch_handle_exit(cpu, run);
1894                 break;
1895             }
1896             break;
1897         default:
1898             DPRINTF("kvm_arch_handle_exit\n");
1899             ret = kvm_arch_handle_exit(cpu, run);
1900             break;
1901         }
1902     } while (ret == 0);
1903
1904     if (ret < 0) {
1905         cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_CODE);
1906         vm_stop(RUN_STATE_INTERNAL_ERROR);
1907     }
1908
1909     cpu->exit_request = 0;
1910     return ret;
1911 }
1912
1913 int kvm_ioctl(KVMState *s, int type, ...)
1914 {
1915     int ret;
1916     void *arg;
1917     va_list ap;
1918
1919     va_start(ap, type);
1920     arg = va_arg(ap, void *);
1921     va_end(ap);
1922
1923     trace_kvm_ioctl(type, arg);
1924     ret = ioctl(s->fd, type, arg);
1925     if (ret == -1) {
1926         ret = -errno;
1927     }
1928     return ret;
1929 }
1930
1931 int kvm_vm_ioctl(KVMState *s, int type, ...)
1932 {
1933     int ret;
1934     void *arg;
1935     va_list ap;
1936
1937     va_start(ap, type);
1938     arg = va_arg(ap, void *);
1939     va_end(ap);
1940
1941     trace_kvm_vm_ioctl(type, arg);
1942     ret = ioctl(s->vmfd, type, arg);
1943     if (ret == -1) {
1944         ret = -errno;
1945     }
1946     return ret;
1947 }
1948
1949 int kvm_vcpu_ioctl(CPUState *cpu, int type, ...)
1950 {
1951     int ret;
1952     void *arg;
1953     va_list ap;
1954
1955     va_start(ap, type);
1956     arg = va_arg(ap, void *);
1957     va_end(ap);
1958
1959     trace_kvm_vcpu_ioctl(cpu->cpu_index, type, arg);
1960     ret = ioctl(cpu->kvm_fd, type, arg);
1961     if (ret == -1) {
1962         ret = -errno;
1963     }
1964     return ret;
1965 }
1966
1967 int kvm_device_ioctl(int fd, int type, ...)
1968 {
1969     int ret;
1970     void *arg;
1971     va_list ap;
1972
1973     va_start(ap, type);
1974     arg = va_arg(ap, void *);
1975     va_end(ap);
1976
1977     trace_kvm_device_ioctl(fd, type, arg);
1978     ret = ioctl(fd, type, arg);
1979     if (ret == -1) {
1980         ret = -errno;
1981     }
1982     return ret;
1983 }
1984
1985 int kvm_vm_check_attr(KVMState *s, uint32_t group, uint64_t attr)
1986 {
1987     int ret;
1988     struct kvm_device_attr attribute = {
1989         .group = group,
1990         .attr = attr,
1991     };
1992
1993     if (!kvm_vm_attributes_allowed) {
1994         return 0;
1995     }
1996
1997     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_HAS_DEVICE_ATTR, &attribute);
1998     /* kvm returns 0 on success for HAS_DEVICE_ATTR */
1999     return ret ? 0 : 1;
2000 }
2001
2002 int kvm_has_sync_mmu(void)
2003 {
2004     return kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_SYNC_MMU);
2005 }
2006
2007 int kvm_has_vcpu_events(void)
2008 {
2009     return kvm_state->vcpu_events;
2010 }
2011
2012 int kvm_has_robust_singlestep(void)
2013 {
2014     return kvm_state->robust_singlestep;
2015 }
2016
2017 int kvm_has_debugregs(void)
2018 {
2019     return kvm_state->debugregs;
2020 }
2021
2022 int kvm_has_xsave(void)
2023 {
2024     return kvm_state->xsave;
2025 }
2026
2027 int kvm_has_xcrs(void)
2028 {
2029     return kvm_state->xcrs;
2030 }
2031
2032 int kvm_has_pit_state2(void)
2033 {
2034     return kvm_state->pit_state2;
2035 }
2036
2037 int kvm_has_many_ioeventfds(void)
2038 {
2039     if (!kvm_enabled()) {
2040         return 0;
2041     }
2042     return kvm_state->many_ioeventfds;
2043 }
2044
2045 int kvm_has_gsi_routing(void)
2046 {
2047 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
2048     return kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_IRQ_ROUTING);
2049 #else
2050     return false;
2051 #endif
2052 }
2053
2054 int kvm_has_intx_set_mask(void)
2055 {
2056     return kvm_state->intx_set_mask;
2057 }
2058
2059 void kvm_setup_guest_memory(void *start, size_t size)
2060 {
2061     if (!kvm_has_sync_mmu()) {
2062         int ret = qemu_madvise(start, size, QEMU_MADV_DONTFORK);
2063
2064         if (ret) {
2065             perror("qemu_madvise");
2066             fprintf(stderr,
2067                     "Need MADV_DONTFORK in absence of synchronous KVM MMU\n");
2068             exit(1);
2069         }
2070     }
2071 }
2072
2073 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
2074 struct kvm_sw_breakpoint *kvm_find_sw_breakpoint(CPUState *cpu,
2075                                                  target_ulong pc)
2076 {
2077     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
2078
2079     QTAILQ_FOREACH(bp, &cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, entry) {
2080         if (bp->pc == pc) {
2081             return bp;
2082         }
2083     }
2084     return NULL;
2085 }
2086
2087 int kvm_sw_breakpoints_active(CPUState *cpu)
2088 {
2089     return !QTAILQ_EMPTY(&cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints);
2090 }
2091
2092 struct kvm_set_guest_debug_data {
2093     struct kvm_guest_debug dbg;
2094     CPUState *cpu;
2095     int err;
2096 };
2097
2098 static void kvm_invoke_set_guest_debug(void *data)
2099 {
2100     struct kvm_set_guest_debug_data *dbg_data = data;
2101
2102     dbg_data->err = kvm_vcpu_ioctl(dbg_data->cpu, KVM_SET_GUEST_DEBUG,
2103                                    &dbg_data->dbg);
2104 }
2105
2106 int kvm_update_guest_debug(CPUState *cpu, unsigned long reinject_trap)
2107 {
2108     struct kvm_set_guest_debug_data data;
2109
2110     data.dbg.control = reinject_trap;
2111
2112     if (cpu->singlestep_enabled) {
2113         data.dbg.control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_SINGLESTEP;
2114     }
2115     kvm_arch_update_guest_debug(cpu, &data.dbg);
2116     data.cpu = cpu;
2117
2118     run_on_cpu(cpu, kvm_invoke_set_guest_debug, &data);
2119     return data.err;
2120 }
2121
2122 int kvm_insert_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2123                           target_ulong len, int type)
2124 {
2125     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
2126     int err;
2127
2128     if (type == GDB_BREAKPOINT_SW) {
2129         bp = kvm_find_sw_breakpoint(cpu, addr);
2130         if (bp) {
2131             bp->use_count++;
2132             return 0;
2133         }
2134
2135         bp = g_malloc(sizeof(struct kvm_sw_breakpoint));
2136         bp->pc = addr;
2137         bp->use_count = 1;
2138         err = kvm_arch_insert_sw_breakpoint(cpu, bp);
2139         if (err) {
2140             g_free(bp);
2141             return err;
2142         }
2143
2144         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
2145     } else {
2146         err = kvm_arch_insert_hw_breakpoint(addr, len, type);
2147         if (err) {
2148             return err;
2149         }
2150     }
2151
2152     CPU_FOREACH(cpu) {
2153         err = kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
2154         if (err) {
2155             return err;
2156         }
2157     }
2158     return 0;
2159 }
2160
2161 int kvm_remove_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2162                           target_ulong len, int type)
2163 {
2164     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
2165     int err;
2166
2167     if (type == GDB_BREAKPOINT_SW) {
2168         bp = kvm_find_sw_breakpoint(cpu, addr);
2169         if (!bp) {
2170             return -ENOENT;
2171         }
2172
2173         if (bp->use_count > 1) {
2174             bp->use_count--;
2175             return 0;
2176         }
2177
2178         err = kvm_arch_remove_sw_breakpoint(cpu, bp);
2179         if (err) {
2180             return err;
2181         }
2182
2183         QTAILQ_REMOVE(&cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
2184         g_free(bp);
2185     } else {
2186         err = kvm_arch_remove_hw_breakpoint(addr, len, type);
2187         if (err) {
2188             return err;
2189         }
2190     }
2191
2192     CPU_FOREACH(cpu) {
2193         err = kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
2194         if (err) {
2195             return err;
2196         }
2197     }
2198     return 0;
2199 }
2200
2201 void kvm_remove_all_breakpoints(CPUState *cpu)
2202 {
2203     struct kvm_sw_breakpoint *bp, *next;
2204     KVMState *s = cpu->kvm_state;
2205     CPUState *tmpcpu;
2206
2207     QTAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &s->kvm_sw_breakpoints, entry, next) {
2208         if (kvm_arch_remove_sw_breakpoint(cpu, bp) != 0) {
2209             /* Try harder to find a CPU that currently sees the breakpoint. */
2210             CPU_FOREACH(tmpcpu) {
2211                 if (kvm_arch_remove_sw_breakpoint(tmpcpu, bp) == 0) {
2212                     break;
2213                 }
2214             }
2215         }
2216         QTAILQ_REMOVE(&s->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
2217         g_free(bp);
2218     }
2219     kvm_arch_remove_all_hw_breakpoints();
2220
2221     CPU_FOREACH(cpu) {
2222         kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
2223     }
2224 }
2225
2226 #else /* !KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG */
2227
2228 int kvm_update_guest_debug(CPUState *cpu, unsigned long reinject_trap)
2229 {
2230     return -EINVAL;
2231 }
2232
2233 int kvm_insert_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2234                           target_ulong len, int type)
2235 {
2236     return -EINVAL;
2237 }
2238
2239 int kvm_remove_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2240                           target_ulong len, int type)
2241 {
2242     return -EINVAL;
2243 }
2244
2245 void kvm_remove_all_breakpoints(CPUState *cpu)
2246 {
2247 }
2248 #endif /* !KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG */
2249
2250 int kvm_set_signal_mask(CPUState *cpu, const sigset_t *sigset)
2251 {
2252     KVMState *s = kvm_state;
2253     struct kvm_signal_mask *sigmask;
2254     int r;
2255
2256     if (!sigset) {
2257         return kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_SET_SIGNAL_MASK, NULL);
2258     }
2259
2260     sigmask = g_malloc(sizeof(*sigmask) + sizeof(*sigset));
2261
2262     sigmask->len = s->sigmask_len;
2263     memcpy(sigmask->sigset, sigset, sizeof(*sigset));
2264     r = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_SET_SIGNAL_MASK, sigmask);
2265     g_free(sigmask);
2266
2267     return r;
2268 }
2269 int kvm_on_sigbus_vcpu(CPUState *cpu, int code, void *addr)
2270 {
2271     return kvm_arch_on_sigbus_vcpu(cpu, code, addr);
2272 }
2273
2274 int kvm_on_sigbus(int code, void *addr)
2275 {
2276     return kvm_arch_on_sigbus(code, addr);
2277 }
2278
2279 int kvm_create_device(KVMState *s, uint64_t type, bool test)
2280 {
2281     int ret;
2282     struct kvm_create_device create_dev;
2283
2284     create_dev.type = type;
2285     create_dev.fd = -1;
2286     create_dev.flags = test ? KVM_CREATE_DEVICE_TEST : 0;
2287
2288     if (!kvm_check_extension(s, KVM_CAP_DEVICE_CTRL)) {
2289         return -ENOTSUP;
2290     }
2291
2292     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_DEVICE, &create_dev);
2293     if (ret) {
2294         return ret;
2295     }
2296
2297     return test ? 0 : create_dev.fd;
2298 }
2299
2300 int kvm_set_one_reg(CPUState *cs, uint64_t id, void *source)
2301 {
2302     struct kvm_one_reg reg;
2303     int r;
2304
2305     reg.id = id;
2306     reg.addr = (uintptr_t) source;
2307     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &reg);
2308     if (r) {
2309         trace_kvm_failed_reg_set(id, strerror(r));
2310     }
2311     return r;
2312 }
2313
2314 int kvm_get_one_reg(CPUState *cs, uint64_t id, void *target)
2315 {
2316     struct kvm_one_reg reg;
2317     int r;
2318
2319     reg.id = id;
2320     reg.addr = (uintptr_t) target;
2321     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &reg);
2322     if (r) {
2323         trace_kvm_failed_reg_get(id, strerror(r));
2324     }
2325     return r;
2326 }
2327
2328 static void kvm_accel_class_init(ObjectClass *oc, void *data)
2329 {
2330     AccelClass *ac = ACCEL_CLASS(oc);
2331     ac->name = "KVM";
2332     ac->init_machine = kvm_init;
2333     ac->allowed = &kvm_allowed;
2334 }
2335
2336 static const TypeInfo kvm_accel_type = {
2337     .name = TYPE_KVM_ACCEL,
2338     .parent = TYPE_ACCEL,
2339     .class_init = kvm_accel_class_init,
2340     .instance_size = sizeof(KVMState),
2341 };
2342
2343 static void kvm_type_init(void)
2344 {
2345     type_register_static(&kvm_accel_type);
2346 }
2347
2348 type_init(kvm_type_init);