target-i386/kvm.c

   1 /*
   2  * QEMU KVM support
   3  *
   4  * Copyright (C) 2006-2008 Qumranet Technologies
   5  * Copyright IBM, Corp. 2008
   6  *
   7  * Authors:
   8  *  Anthony Liguori   <aliguori@us.ibm.com>
   9  *
  10  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or later.
  11  * See the COPYING file in the top-level directory.
  12  *
  13  */
  14
  15 #include "qemu/osdep.h"
  16 #include "qapi/error.h"
  17 #include <sys/ioctl.h>
  18 #include <sys/utsname.h>
  19
  20 #include <linux/kvm.h>
  21 #include <linux/kvm_para.h>
  22
  23 #include "qemu-common.h"
  24 #include "cpu.h"
  25 #include "sysemu/sysemu.h"
  26 #include "sysemu/kvm_int.h"
  27 #include "kvm_i386.h"
  28 #include "hyperv.h"
  29
  30 #include "exec/gdbstub.h"
  31 #include "qemu/host-utils.h"
  32 #include "qemu/config-file.h"
  33 #include "qemu/error-report.h"
  34 #include "hw/i386/pc.h"
  35 #include "hw/i386/apic.h"
  36 #include "hw/i386/apic_internal.h"
  37 #include "hw/i386/apic-msidef.h"
  38 #include "hw/i386/intel_iommu.h"
  39 #include "hw/i386/x86-iommu.h"
  40
  41 #include "exec/ioport.h"
  42 #include "standard-headers/asm-x86/hyperv.h"
  43 #include "hw/pci/pci.h"
  44 #include "hw/pci/msi.h"
  45 #include "migration/migration.h"
  46 #include "exec/memattrs.h"
  47 #include "trace.h"
  48
  49 //#define DEBUG_KVM
  50
  51 #ifdef DEBUG_KVM
  52 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  53     do { fprintf(stderr, fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
  54 #else
  55 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  56     do { } while (0)
  57 #endif
  58
  59 #define MSR_KVM_WALL_CLOCK  0x11
  60 #define MSR_KVM_SYSTEM_TIME 0x12
  61
  62 /* A 4096-byte buffer can hold the 8-byte kvm_msrs header, plus
  63  * 255 kvm_msr_entry structs */
  64 #define MSR_BUF_SIZE 4096
  65
  66 #ifndef BUS_MCEERR_AR
  67 #define BUS_MCEERR_AR 4
  68 #endif
  69 #ifndef BUS_MCEERR_AO
  70 #define BUS_MCEERR_AO 5
  71 #endif
  72
  73 const KVMCapabilityInfo kvm_arch_required_capabilities[] = {
  74     KVM_CAP_INFO(SET_TSS_ADDR),
  75     KVM_CAP_INFO(EXT_CPUID),
  76     KVM_CAP_INFO(MP_STATE),
  77     KVM_CAP_LAST_INFO
  78 };
  79
  80 static bool has_msr_star;
  81 static bool has_msr_hsave_pa;
  82 static bool has_msr_tsc_aux;
  83 static bool has_msr_tsc_adjust;
  84 static bool has_msr_tsc_deadline;
  85 static bool has_msr_feature_control;
  86 static bool has_msr_misc_enable;
  87 static bool has_msr_smbase;
  88 static bool has_msr_bndcfgs;
  89 static int lm_capable_kernel;
  90 static bool has_msr_hv_hypercall;
  91 static bool has_msr_hv_crash;
  92 static bool has_msr_hv_reset;
  93 static bool has_msr_hv_vpindex;
  94 static bool has_msr_hv_runtime;
  95 static bool has_msr_hv_synic;
  96 static bool has_msr_hv_stimer;
  97 static bool has_msr_xss;
  98
  99 static bool has_msr_architectural_pmu;
 100 static uint32_t num_architectural_pmu_counters;
 101
 102 static int has_xsave;
 103 static int has_xcrs;
 104 static int has_pit_state2;
 105
 106 static bool has_msr_mcg_ext_ctl;
 107
 108 static struct kvm_cpuid2 *cpuid_cache;
 109
 110 int kvm_has_pit_state2(void)
 111 {
 112     return has_pit_state2;
 113 }
 114
 115 bool kvm_has_smm(void)
 116 {
 117     return kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_X86_SMM);
 118 }
 119
 120 bool kvm_allows_irq0_override(void)
 121 {
 122     return !kvm_irqchip_in_kernel() || kvm_has_gsi_routing();
 123 }
 124
 125 static int kvm_get_tsc(CPUState *cs)
 126 {
 127     X86CPU *cpu = X86_CPU(cs);
 128     CPUX86State *env = &cpu->env;
 129     struct {
 130         struct kvm_msrs info;
 131         struct kvm_msr_entry entries[1];
 132     } msr_data;
 133     int ret;
 134
 135     if (env->tsc_valid) {
 136         return 0;
 137     }
 138
 139     msr_data.info.nmsrs = 1;
 140     msr_data.entries[0].index = MSR_IA32_TSC;
 141     env->tsc_valid = !runstate_is_running();
 142
 143     ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_GET_MSRS, &msr_data);
 144     if (ret < 0) {
 145         return ret;
 146     }
 147
 148     assert(ret == 1);
 149     env->tsc = msr_data.entries[0].data;
 150     return 0;
 151 }
 152
 153 static inline void do_kvm_synchronize_tsc(CPUState *cpu, void *arg)
 154 {
 155     kvm_get_tsc(cpu);
 156 }
 157
 158 void kvm_synchronize_all_tsc(void)
 159 {
 160     CPUState *cpu;
 161
 162     if (kvm_enabled()) {
 163         CPU_FOREACH(cpu) {
 164             run_on_cpu(cpu, do_kvm_synchronize_tsc, NULL);
 165         }
 166     }
 167 }
 168
 169 static struct kvm_cpuid2 *try_get_cpuid(KVMState *s, int max)
 170 {
 171     struct kvm_cpuid2 *cpuid;
 172     int r, size;
 173
 174     size = sizeof(*cpuid) + max * sizeof(*cpuid->entries);
 175     cpuid = g_malloc0(size);
 176     cpuid->nent = max;
 177     r = kvm_ioctl(s, KVM_GET_SUPPORTED_CPUID, cpuid);
 178     if (r == 0 && cpuid->nent >= max) {
 179         r = -E2BIG;
 180     }
 181     if (r < 0) {
 182         if (r == -E2BIG) {
 183             g_free(cpuid);
 184             return NULL;
 185         } else {
 186             fprintf(stderr, "KVM_GET_SUPPORTED_CPUID failed: %s\n",
 187                     strerror(-r));
 188             exit(1);
 189         }
 190     }
 191     return cpuid;
 192 }
 193
 194 /* Run KVM_GET_SUPPORTED_CPUID ioctl(), allocating a buffer large enough
 195  * for all entries.
 196  */
 197 static struct kvm_cpuid2 *get_supported_cpuid(KVMState *s)
 198 {
 199     struct kvm_cpuid2 *cpuid;
 200     int max = 1;
 201
 202     if (cpuid_cache != NULL) {
 203         return cpuid_cache;
 204     }
 205     while ((cpuid = try_get_cpuid(s, max)) == NULL) {
 206         max *= 2;
 207     }
 208     cpuid_cache = cpuid;
 209     return cpuid;
 210 }
 211
 212 static const struct kvm_para_features {
 213     int cap;
 214     int feature;
 215 } para_features[] = {
 216     { KVM_CAP_CLOCKSOURCE, KVM_FEATURE_CLOCKSOURCE },
 217     { KVM_CAP_NOP_IO_DELAY, KVM_FEATURE_NOP_IO_DELAY },
 218     { KVM_CAP_PV_MMU, KVM_FEATURE_MMU_OP },
 219     { KVM_CAP_ASYNC_PF, KVM_FEATURE_ASYNC_PF },
 220 };
 221
 222 static int get_para_features(KVMState *s)
 223 {
 224     int i, features = 0;
 225
 226     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(para_features); i++) {
 227         if (kvm_check_extension(s, para_features[i].cap)) {
 228             features |= (1 << para_features[i].feature);
 229         }
 230     }
 231
 232     return features;
 233 }
 234
 235
 236 /* Returns the value for a specific register on the cpuid entry
 237  */
 238 static uint32_t cpuid_entry_get_reg(struct kvm_cpuid_entry2 *entry, int reg)
 239 {
 240     uint32_t ret = 0;
 241     switch (reg) {
 242     case R_EAX:
 243         ret = entry->eax;
 244         break;
 245     case R_EBX:
 246         ret = entry->ebx;
 247         break;
 248     case R_ECX:
 249         ret = entry->ecx;
 250         break;
 251     case R_EDX:
 252         ret = entry->edx;
 253         break;
 254     }
 255     return ret;
 256 }
 257
 258 /* Find matching entry for function/index on kvm_cpuid2 struct
 259  */
 260 static struct kvm_cpuid_entry2 *cpuid_find_entry(struct kvm_cpuid2 *cpuid,
 261                                                  uint32_t function,
 262                                                  uint32_t index)
 263 {
 264     int i;
 265     for (i = 0; i < cpuid->nent; ++i) {
 266         if (cpuid->entries[i].function == function &&
 267             cpuid->entries[i].index == index) {
 268             return &cpuid->entries[i];
 269         }
 270     }
 271     /* not found: */
 272     return NULL;
 273 }
 274
 275 uint32_t kvm_arch_get_supported_cpuid(KVMState *s, uint32_t function,
 276                                       uint32_t index, int reg)
 277 {
 278     struct kvm_cpuid2 *cpuid;
 279     uint32_t ret = 0;
 280     uint32_t cpuid_1_edx;
 281     bool found = false;
 282
 283     cpuid = get_supported_cpuid(s);
 284
 285     struct kvm_cpuid_entry2 *entry = cpuid_find_entry(cpuid, function, index);
 286     if (entry) {
 287         found = true;
 288         ret = cpuid_entry_get_reg(entry, reg);
 289     }
 290
 291     /* Fixups for the data returned by KVM, below */
 292
 293     if (function == 1 && reg == R_EDX) {
 294         /* KVM before 2.6.30 misreports the following features */
 295         ret |= CPUID_MTRR | CPUID_PAT | CPUID_MCE | CPUID_MCA;
 296     } else if (function == 1 && reg == R_ECX) {
 297         /* We can set the hypervisor flag, even if KVM does not return it on
 298          * GET_SUPPORTED_CPUID
 299          */
 300         ret |= CPUID_EXT_HYPERVISOR;
 301         /* tsc-deadline flag is not returned by GET_SUPPORTED_CPUID, but it
 302          * can be enabled if the kernel has KVM_CAP_TSC_DEADLINE_TIMER,
 303          * and the irqchip is in the kernel.
 304          */
 305         if (kvm_irqchip_in_kernel() &&
 306                 kvm_check_extension(s, KVM_CAP_TSC_DEADLINE_TIMER)) {
 307             ret |= CPUID_EXT_TSC_DEADLINE_TIMER;
 308         }
 309
 310         /* x2apic is reported by GET_SUPPORTED_CPUID, but it can't be enabled
 311          * without the in-kernel irqchip
 312          */
 313         if (!kvm_irqchip_in_kernel()) {
 314             ret &= ~CPUID_EXT_X2APIC;
 315         }
 316     } else if (function == 6 && reg == R_EAX) {
 317         ret |= CPUID_6_EAX_ARAT; /* safe to allow because of emulated APIC */
 318     } else if (function == 0x80000001 && reg == R_EDX) {
 319         /* On Intel, kvm returns cpuid according to the Intel spec,
 320          * so add missing bits according to the AMD spec:
 321          */
 322         cpuid_1_edx = kvm_arch_get_supported_cpuid(s, 1, 0, R_EDX);
 323         ret |= cpuid_1_edx & CPUID_EXT2_AMD_ALIASES;
 324     } else if (function == KVM_CPUID_FEATURES && reg == R_EAX) {
 325         /* kvm_pv_unhalt is reported by GET_SUPPORTED_CPUID, but it can't
 326          * be enabled without the in-kernel irqchip
 327          */
 328         if (!kvm_irqchip_in_kernel()) {
 329             ret &= ~(1U << KVM_FEATURE_PV_UNHALT);
 330         }
 331     }
 332
 333     /* fallback for older kernels */
 334     if ((function == KVM_CPUID_FEATURES) && !found) {
 335         ret = get_para_features(s);
 336     }
 337
 338     return ret;
 339 }
 340
 341 typedef struct HWPoisonPage {
 342     ram_addr_t ram_addr;
 343     QLIST_ENTRY(HWPoisonPage) list;
 344 } HWPoisonPage;
 345
 346 static QLIST_HEAD(, HWPoisonPage) hwpoison_page_list =
 347     QLIST_HEAD_INITIALIZER(hwpoison_page_list);
 348
 349 static void kvm_unpoison_all(void *param)
 350 {
 351     HWPoisonPage *page, *next_page;
 352
 353     QLIST_FOREACH_SAFE(page, &hwpoison_page_list, list, next_page) {
 354         QLIST_REMOVE(page, list);
 355         qemu_ram_remap(page->ram_addr, TARGET_PAGE_SIZE);
 356         g_free(page);
 357     }
 358 }
 359
 360 static void kvm_hwpoison_page_add(ram_addr_t ram_addr)
 361 {
 362     HWPoisonPage *page;
 363
 364     QLIST_FOREACH(page, &hwpoison_page_list, list) {
 365         if (page->ram_addr == ram_addr) {
 366             return;
 367         }
 368     }
 369     page = g_new(HWPoisonPage, 1);
 370     page->ram_addr = ram_addr;
 371     QLIST_INSERT_HEAD(&hwpoison_page_list, page, list);
 372 }
 373
 374 static int kvm_get_mce_cap_supported(KVMState *s, uint64_t *mce_cap,
 375                                      int *max_banks)
 376 {
 377     int r;
 378
 379     r = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_MCE);
 380     if (r > 0) {
 381         *max_banks = r;
 382         return kvm_ioctl(s, KVM_X86_GET_MCE_CAP_SUPPORTED, mce_cap);
 383     }
 384     return -ENOSYS;
 385 }
 386
 387 static void kvm_mce_inject(X86CPU *cpu, hwaddr paddr, int code)
 388 {
 389     CPUState *cs = CPU(cpu);
 390     CPUX86State *env = &cpu->env;
 391     uint64_t status = MCI_STATUS_VAL | MCI_STATUS_UC | MCI_STATUS_EN |
 392                       MCI_STATUS_MISCV | MCI_STATUS_ADDRV | MCI_STATUS_S;
 393     uint64_t mcg_status = MCG_STATUS_MCIP;
 394     int flags = 0;
 395
 396     if (code == BUS_MCEERR_AR) {
 397         status |= MCI_STATUS_AR | 0x134;
 398         mcg_status |= MCG_STATUS_EIPV;
 399     } else {
 400         status |= 0xc0;
 401         mcg_status |= MCG_STATUS_RIPV;
 402     }
 403
 404     flags = cpu_x86_support_mca_broadcast(env) ? MCE_INJECT_BROADCAST : 0;
 405     /* We need to read back the value of MSR_EXT_MCG_CTL that was set by the
 406      * guest kernel back into env->mcg_ext_ctl.
 407      */
 408     cpu_synchronize_state(cs);
 409     if (env->mcg_ext_ctl & MCG_EXT_CTL_LMCE_EN) {
 410         mcg_status |= MCG_STATUS_LMCE;
 411         flags = 0;
 412     }
 413
 414     cpu_x86_inject_mce(NULL, cpu, 9, status, mcg_status, paddr,
 415                        (MCM_ADDR_PHYS << 6) | 0xc, flags);
 416 }
 417
 418 static void hardware_memory_error(void)
 419 {
 420     fprintf(stderr, "Hardware memory error!\n");
 421     exit(1);
 422 }
 423
 424 int kvm_arch_on_sigbus_vcpu(CPUState *c, int code, void *addr)
 425 {
 426     X86CPU *cpu = X86_CPU(c);
 427     CPUX86State *env = &cpu->env;
 428     ram_addr_t ram_addr;
 429     hwaddr paddr;
 430
 431     if ((env->mcg_cap & MCG_SER_P) && addr
 432         && (code == BUS_MCEERR_AR || code == BUS_MCEERR_AO)) {
 433         ram_addr = qemu_ram_addr_from_host(addr);
 434         if (ram_addr == RAM_ADDR_INVALID ||
 435             !kvm_physical_memory_addr_from_host(c->kvm_state, addr, &paddr)) {
 436             fprintf(stderr, "Hardware memory error for memory used by "
 437                     "QEMU itself instead of guest system!\n");
 438             /* Hope we are lucky for AO MCE */
 439             if (code == BUS_MCEERR_AO) {
 440                 return 0;
 441             } else {
 442                 hardware_memory_error();
 443             }
 444         }
 445         kvm_hwpoison_page_add(ram_addr);
 446         kvm_mce_inject(cpu, paddr, code);
 447     } else {
 448         if (code == BUS_MCEERR_AO) {
 449             return 0;
 450         } else if (code == BUS_MCEERR_AR) {
 451             hardware_memory_error();
 452         } else {
 453             return 1;
 454         }
 455     }
 456     return 0;
 457 }
 458
 459 int kvm_arch_on_sigbus(int code, void *addr)
 460 {
 461     X86CPU *cpu = X86_CPU(first_cpu);
 462
 463     if ((cpu->env.mcg_cap & MCG_SER_P) && addr && code == BUS_MCEERR_AO) {
 464         ram_addr_t ram_addr;
 465         hwaddr paddr;
 466
 467         /* Hope we are lucky for AO MCE */
 468         ram_addr = qemu_ram_addr_from_host(addr);
 469         if (ram_addr == RAM_ADDR_INVALID ||
 470             !kvm_physical_memory_addr_from_host(first_cpu->kvm_state,
 471                                                 addr, &paddr)) {
 472             fprintf(stderr, "Hardware memory error for memory used by "
 473                     "QEMU itself instead of guest system!: %p\n", addr);
 474             return 0;
 475         }
 476         kvm_hwpoison_page_add(ram_addr);
 477         kvm_mce_inject(X86_CPU(first_cpu), paddr, code);
 478     } else {
 479         if (code == BUS_MCEERR_AO) {
 480             return 0;
 481         } else if (code == BUS_MCEERR_AR) {
 482             hardware_memory_error();
 483         } else {
 484             return 1;
 485         }
 486     }
 487     return 0;
 488 }
 489
 490 static int kvm_inject_mce_oldstyle(X86CPU *cpu)
 491 {
 492     CPUX86State *env = &cpu->env;
 493
 494     if (!kvm_has_vcpu_events() && env->exception_injected == EXCP12_MCHK) {
 495         unsigned int bank, bank_num = env->mcg_cap & 0xff;
 496         struct kvm_x86_mce mce;
 497
 498         env->exception_injected = -1;
 499
 500         /*
 501          * There must be at least one bank in use if an MCE is pending.
 502          * Find it and use its values for the event injection.
 503          */
 504         for (bank = 0; bank < bank_num; bank++) {
 505             if (env->mce_banks[bank * 4 + 1] & MCI_STATUS_VAL) {
 506                 break;
 507             }
 508         }
 509         assert(bank < bank_num);
 510
 511         mce.bank = bank;
 512         mce.status = env->mce_banks[bank * 4 + 1];
 513         mce.mcg_status = env->mcg_status;
 514         mce.addr = env->mce_banks[bank * 4 + 2];
 515         mce.misc = env->mce_banks[bank * 4 + 3];
 516
 517         return kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_X86_SET_MCE, &mce);
 518     }
 519     return 0;
 520 }
 521
 522 static void cpu_update_state(void *opaque, int running, RunState state)
 523 {
 524     CPUX86State *env = opaque;
 525
 526     if (running) {
 527         env->tsc_valid = false;
 528     }
 529 }
 530
 531 unsigned long kvm_arch_vcpu_id(CPUState *cs)
 532 {
 533     X86CPU *cpu = X86_CPU(cs);
 534     return cpu->apic_id;
 535 }
 536
 537 #ifndef KVM_CPUID_SIGNATURE_NEXT
 538 #define KVM_CPUID_SIGNATURE_NEXT                0x40000100
 539 #endif
 540
 541 static bool hyperv_hypercall_available(X86CPU *cpu)
 542 {
 543     return cpu->hyperv_vapic ||
 544            (cpu->hyperv_spinlock_attempts != HYPERV_SPINLOCK_NEVER_RETRY);
 545 }
 546
 547 static bool hyperv_enabled(X86CPU *cpu)
 548 {
 549     CPUState *cs = CPU(cpu);
 550     return kvm_check_extension(cs->kvm_state, KVM_CAP_HYPERV) > 0 &&
 551            (hyperv_hypercall_available(cpu) ||
 552             cpu->hyperv_time  ||
 553             cpu->hyperv_relaxed_timing ||
 554             cpu->hyperv_crash ||
 555             cpu->hyperv_reset ||
 556             cpu->hyperv_vpindex ||
 557             cpu->hyperv_runtime ||
 558             cpu->hyperv_synic ||
 559             cpu->hyperv_stimer);
 560 }
 561
 562 static int kvm_arch_set_tsc_khz(CPUState *cs)
 563 {
 564     X86CPU *cpu = X86_CPU(cs);
 565     CPUX86State *env = &cpu->env;
 566     int r;
 567
 568     if (!env->tsc_khz) {
 569         return 0;
 570     }
 571
 572     r = kvm_check_extension(cs->kvm_state, KVM_CAP_TSC_CONTROL) ?
 573         kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_TSC_KHZ, env->tsc_khz) :
 574         -ENOTSUP;
 575     if (r < 0) {
 576         /* When KVM_SET_TSC_KHZ fails, it's an error only if the current
 577          * TSC frequency doesn't match the one we want.
 578          */
 579         int cur_freq = kvm_check_extension(cs->kvm_state, KVM_CAP_GET_TSC_KHZ) ?
 580                        kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_TSC_KHZ) :
 581                        -ENOTSUP;
 582         if (cur_freq <= 0 || cur_freq != env->tsc_khz) {
 583             error_report("warning: TSC frequency mismatch between "
 584                          "VM (%" PRId64 " kHz) and host (%d kHz), "
 585                          "and TSC scaling unavailable",
 586                          env->tsc_khz, cur_freq);
 587             return r;
 588         }
 589     }
 590
 591     return 0;
 592 }
 593
 594 static int hyperv_handle_properties(CPUState *cs)
 595 {
 596     X86CPU *cpu = X86_CPU(cs);
 597     CPUX86State *env = &cpu->env;
 598
 599     if (cpu->hyperv_time &&
 600             kvm_check_extension(cs->kvm_state, KVM_CAP_HYPERV_TIME) <= 0) {
 601         cpu->hyperv_time = false;
 602     }
 603
 604     if (cpu->hyperv_relaxed_timing) {
 605         env->features[FEAT_HYPERV_EAX] |= HV_X64_MSR_HYPERCALL_AVAILABLE;
 606     }
 607     if (cpu->hyperv_vapic) {
 608         env->features[FEAT_HYPERV_EAX] |= HV_X64_MSR_HYPERCALL_AVAILABLE;
 609         env->features[FEAT_HYPERV_EAX] |= HV_X64_MSR_APIC_ACCESS_AVAILABLE;
 610     }
 611     if (cpu->hyperv_time) {
 612         env->features[FEAT_HYPERV_EAX] |= HV_X64_MSR_HYPERCALL_AVAILABLE;
 613         env->features[FEAT_HYPERV_EAX] |= HV_X64_MSR_TIME_REF_COUNT_AVAILABLE;
 614         env->features[FEAT_HYPERV_EAX] |= 0x200;
 615     }
 616     if (cpu->hyperv_crash && has_msr_hv_crash) {
 617         env->features[FEAT_HYPERV_EDX] |= HV_X64_GUEST_CRASH_MSR_AVAILABLE;
 618     }
 619     env->features[FEAT_HYPERV_EDX] |= HV_X64_CPU_DYNAMIC_PARTITIONING_AVAILABLE;
 620     if (cpu->hyperv_reset && has_msr_hv_reset) {
 621         env->features[FEAT_HYPERV_EAX] |= HV_X64_MSR_RESET_AVAILABLE;
 622     }
 623     if (cpu->hyperv_vpindex && has_msr_hv_vpindex) {
 624         env->features[FEAT_HYPERV_EAX] |= HV_X64_MSR_VP_INDEX_AVAILABLE;
 625     }
 626     if (cpu->hyperv_runtime && has_msr_hv_runtime) {
 627         env->features[FEAT_HYPERV_EAX] |= HV_X64_MSR_VP_RUNTIME_AVAILABLE;
 628     }
 629     if (cpu->hyperv_synic) {
 630         int sint;
 631
 632         if (!has_msr_hv_synic ||
 633             kvm_vcpu_enable_cap(cs, KVM_CAP_HYPERV_SYNIC, 0)) {
 634             fprintf(stderr, "Hyper-V SynIC is not supported by kernel\n");
 635             return -ENOSYS;
 636         }
 637
 638         env->features[FEAT_HYPERV_EAX] |= HV_X64_MSR_SYNIC_AVAILABLE;
 639         env->msr_hv_synic_version = HV_SYNIC_VERSION_1;
 640         for (sint = 0; sint < ARRAY_SIZE(env->msr_hv_synic_sint); sint++) {
 641             env->msr_hv_synic_sint[sint] = HV_SYNIC_SINT_MASKED;
 642         }
 643     }
 644     if (cpu->hyperv_stimer) {
 645         if (!has_msr_hv_stimer) {
 646             fprintf(stderr, "Hyper-V timers aren't supported by kernel\n");
 647             return -ENOSYS;
 648         }
 649         env->features[FEAT_HYPERV_EAX] |= HV_X64_MSR_SYNTIMER_AVAILABLE;
 650     }
 651     return 0;
 652 }
 653
 654 static Error *invtsc_mig_blocker;
 655
 656 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES  100
 657
 658 int kvm_arch_init_vcpu(CPUState *cs)
 659 {
 660     struct {
 661         struct kvm_cpuid2 cpuid;
 662         struct kvm_cpuid_entry2 entries[KVM_MAX_CPUID_ENTRIES];
 663     } QEMU_PACKED cpuid_data;
 664     X86CPU *cpu = X86_CPU(cs);
 665     CPUX86State *env = &cpu->env;
 666     uint32_t limit, i, j, cpuid_i;
 667     uint32_t unused;
 668     struct kvm_cpuid_entry2 *c;
 669     uint32_t signature[3];
 670     int kvm_base = KVM_CPUID_SIGNATURE;
 671     int r;
 672
 673     memset(&cpuid_data, 0, sizeof(cpuid_data));
 674
 675     cpuid_i = 0;
 676
 677     /* Paravirtualization CPUIDs */
 678     if (hyperv_enabled(cpu)) {
 679         c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
 680         c->function = HYPERV_CPUID_VENDOR_AND_MAX_FUNCTIONS;
 681         if (!cpu->hyperv_vendor_id) {
 682             memcpy(signature, "Microsoft Hv", 12);
 683         } else {
 684             size_t len = strlen(cpu->hyperv_vendor_id);
 685
 686             if (len > 12) {
 687                 error_report("hv-vendor-id truncated to 12 characters");
 688                 len = 12;
 689             }
 690             memset(signature, 0, 12);
 691             memcpy(signature, cpu->hyperv_vendor_id, len);
 692         }
 693         c->eax = HYPERV_CPUID_MIN;
 694         c->ebx = signature[0];
 695         c->ecx = signature[1];
 696         c->edx = signature[2];
 697
 698         c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
 699         c->function = HYPERV_CPUID_INTERFACE;
 700         memcpy(signature, "Hv#1\0\0\0\0\0\0\0\0", 12);
 701         c->eax = signature[0];
 702         c->ebx = 0;
 703         c->ecx = 0;
 704         c->edx = 0;
 705
 706         c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
 707         c->function = HYPERV_CPUID_VERSION;
 708         c->eax = 0x00001bbc;
 709         c->ebx = 0x00060001;
 710
 711         c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
 712         c->function = HYPERV_CPUID_FEATURES;
 713         r = hyperv_handle_properties(cs);
 714         if (r) {
 715             return r;
 716         }
 717         c->eax = env->features[FEAT_HYPERV_EAX];
 718         c->ebx = env->features[FEAT_HYPERV_EBX];
 719         c->edx = env->features[FEAT_HYPERV_EDX];
 720
 721         c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
 722         c->function = HYPERV_CPUID_ENLIGHTMENT_INFO;
 723         if (cpu->hyperv_relaxed_timing) {
 724             c->eax |= HV_X64_RELAXED_TIMING_RECOMMENDED;
 725         }
 726         if (cpu->hyperv_vapic) {
 727             c->eax |= HV_X64_APIC_ACCESS_RECOMMENDED;
 728         }
 729         c->ebx = cpu->hyperv_spinlock_attempts;
 730
 731         c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
 732         c->function = HYPERV_CPUID_IMPLEMENT_LIMITS;
 733         c->eax = 0x40;
 734         c->ebx = 0x40;
 735
 736         kvm_base = KVM_CPUID_SIGNATURE_NEXT;
 737         has_msr_hv_hypercall = true;
 738     }
 739
 740     if (cpu->expose_kvm) {
 741         memcpy(signature, "KVMKVMKVM\0\0\0", 12);
 742         c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
 743         c->function = KVM_CPUID_SIGNATURE | kvm_base;
 744         c->eax = KVM_CPUID_FEATURES | kvm_base;
 745         c->ebx = signature[0];
 746         c->ecx = signature[1];
 747         c->edx = signature[2];
 748
 749         c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
 750         c->function = KVM_CPUID_FEATURES | kvm_base;
 751         c->eax = env->features[FEAT_KVM];
 752     }
 753
 754     cpu_x86_cpuid(env, 0, 0, &limit, &unused, &unused, &unused);
 755
 756     for (i = 0; i <= limit; i++) {
 757         if (cpuid_i == KVM_MAX_CPUID_ENTRIES) {
 758             fprintf(stderr, "unsupported level value: 0x%x\n", limit);
 759             abort();
 760         }
 761         c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
 762
 763         switch (i) {
 764         case 2: {
 765             /* Keep reading function 2 till all the input is received */
 766             int times;
 767
 768             c->function = i;
 769             c->flags = KVM_CPUID_FLAG_STATEFUL_FUNC |
 770                        KVM_CPUID_FLAG_STATE_READ_NEXT;
 771             cpu_x86_cpuid(env, i, 0, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
 772             times = c->eax & 0xff;
 773
 774             for (j = 1; j < times; ++j) {
 775                 if (cpuid_i == KVM_MAX_CPUID_ENTRIES) {
 776                     fprintf(stderr, "cpuid_data is full, no space for "
 777                             "cpuid(eax:2):eax & 0xf = 0x%x\n", times);
 778                     abort();
 779                 }
 780                 c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
 781                 c->function = i;
 782                 c->flags = KVM_CPUID_FLAG_STATEFUL_FUNC;
 783                 cpu_x86_cpuid(env, i, 0, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
 784             }
 785             break;
 786         }
 787         case 4:
 788         case 0xb:
 789         case 0xd:
 790             for (j = 0; ; j++) {
 791                 if (i == 0xd && j == 64) {
 792                     break;
 793                 }
 794                 c->function = i;
 795                 c->flags = KVM_CPUID_FLAG_SIGNIFCANT_INDEX;
 796                 c->index = j;
 797                 cpu_x86_cpuid(env, i, j, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
 798
 799                 if (i == 4 && c->eax == 0) {
 800                     break;
 801                 }
 802                 if (i == 0xb && !(c->ecx & 0xff00)) {
 803                     break;
 804                 }
 805                 if (i == 0xd && c->eax == 0) {
 806                     continue;
 807                 }
 808                 if (cpuid_i == KVM_MAX_CPUID_ENTRIES) {
 809                     fprintf(stderr, "cpuid_data is full, no space for "
 810                             "cpuid(eax:0x%x,ecx:0x%x)\n", i, j);
 811                     abort();
 812                 }
 813                 c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
 814             }
 815             break;
 816         default:
 817             c->function = i;
 818             c->flags = 0;
 819             cpu_x86_cpuid(env, i, 0, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
 820             break;
 821         }
 822     }
 823
 824     if (limit >= 0x0a) {
 825         uint32_t ver;
 826
 827         cpu_x86_cpuid(env, 0x0a, 0, &ver, &unused, &unused, &unused);
 828         if ((ver & 0xff) > 0) {
 829             has_msr_architectural_pmu = true;
 830             num_architectural_pmu_counters = (ver & 0xff00) >> 8;
 831
 832             /* Shouldn't be more than 32, since that's the number of bits
 833              * available in EBX to tell us _which_ counters are available.
 834              * Play it safe.
 835              */
 836             if (num_architectural_pmu_counters > MAX_GP_COUNTERS) {
 837                 num_architectural_pmu_counters = MAX_GP_COUNTERS;
 838             }
 839         }
 840     }
 841
 842     cpu_x86_cpuid(env, 0x80000000, 0, &limit, &unused, &unused, &unused);
 843
 844     for (i = 0x80000000; i <= limit; i++) {
 845         if (cpuid_i == KVM_MAX_CPUID_ENTRIES) {
 846             fprintf(stderr, "unsupported xlevel value: 0x%x\n", limit);
 847             abort();
 848         }
 849         c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
 850
 851         c->function = i;
 852         c->flags = 0;
 853         cpu_x86_cpuid(env, i, 0, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
 854     }
 855
 856     /* Call Centaur's CPUID instructions they are supported. */
 857     if (env->cpuid_xlevel2 > 0) {
 858         cpu_x86_cpuid(env, 0xC0000000, 0, &limit, &unused, &unused, &unused);
 859
 860         for (i = 0xC0000000; i <= limit; i++) {
 861             if (cpuid_i == KVM_MAX_CPUID_ENTRIES) {
 862                 fprintf(stderr, "unsupported xlevel2 value: 0x%x\n", limit);
 863                 abort();
 864             }
 865             c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
 866
 867             c->function = i;
 868             c->flags = 0;
 869             cpu_x86_cpuid(env, i, 0, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
 870         }
 871     }
 872
 873     cpuid_data.cpuid.nent = cpuid_i;
 874
 875     if (((env->cpuid_version >> 8)&0xF) >= 6
 876         && (env->features[FEAT_1_EDX] & (CPUID_MCE | CPUID_MCA)) ==
 877            (CPUID_MCE | CPUID_MCA)
 878         && kvm_check_extension(cs->kvm_state, KVM_CAP_MCE) > 0) {
 879         uint64_t mcg_cap, unsupported_caps;
 880         int banks;
 881         int ret;
 882
 883         ret = kvm_get_mce_cap_supported(cs->kvm_state, &mcg_cap, &banks);
 884         if (ret < 0) {
 885             fprintf(stderr, "kvm_get_mce_cap_supported: %s", strerror(-ret));
 886             return ret;
 887         }
 888
 889         if (banks < (env->mcg_cap & MCG_CAP_BANKS_MASK)) {
 890             error_report("kvm: Unsupported MCE bank count (QEMU = %d, KVM = %d)",
 891                          (int)(env->mcg_cap & MCG_CAP_BANKS_MASK), banks);
 892             return -ENOTSUP;
 893         }
 894
 895         unsupported_caps = env->mcg_cap & ~(mcg_cap | MCG_CAP_BANKS_MASK);
 896         if (unsupported_caps) {
 897             if (unsupported_caps & MCG_LMCE_P) {
 898                 error_report("kvm: LMCE not supported");
 899                 return -ENOTSUP;
 900             }
 901             error_report("warning: Unsupported MCG_CAP bits: 0x%" PRIx64,
 902                          unsupported_caps);
 903         }
 904
 905         env->mcg_cap &= mcg_cap | MCG_CAP_BANKS_MASK;
 906         ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_X86_SETUP_MCE, &env->mcg_cap);
 907         if (ret < 0) {
 908             fprintf(stderr, "KVM_X86_SETUP_MCE: %s", strerror(-ret));
 909             return ret;
 910         }
 911     }
 912
 913     qemu_add_vm_change_state_handler(cpu_update_state, env);
 914
 915     c = cpuid_find_entry(&cpuid_data.cpuid, 1, 0);
 916     if (c) {
 917         has_msr_feature_control = !!(c->ecx & CPUID_EXT_VMX) ||
 918                                   !!(c->ecx & CPUID_EXT_SMX);
 919     }
 920
 921     if (env->mcg_cap & MCG_LMCE_P) {
 922         has_msr_mcg_ext_ctl = has_msr_feature_control = true;
 923     }
 924
 925     c = cpuid_find_entry(&cpuid_data.cpuid, 0x80000007, 0);
 926     if (c && (c->edx & 1<<8) && invtsc_mig_blocker == NULL) {
 927         /* for migration */
 928         error_setg(&invtsc_mig_blocker,
 929                    "State blocked by non-migratable CPU device"
 930                    " (invtsc flag)");
 931         migrate_add_blocker(invtsc_mig_blocker);
 932         /* for savevm */
 933         vmstate_x86_cpu.unmigratable = 1;
 934     }
 935
 936     cpuid_data.cpuid.padding = 0;
 937     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_CPUID2, &cpuid_data);
 938     if (r) {
 939         return r;
 940     }
 941
 942     r = kvm_arch_set_tsc_khz(cs);
 943     if (r < 0) {
 944         return r;
 945     }
 946
 947     /* vcpu's TSC frequency is either specified by user, or following
 948      * the value used by KVM if the former is not present. In the
 949      * latter case, we query it from KVM and record in env->tsc_khz,
 950      * so that vcpu's TSC frequency can be migrated later via this field.
 951      */
 952     if (!env->tsc_khz) {
 953         r = kvm_check_extension(cs->kvm_state, KVM_CAP_GET_TSC_KHZ) ?
 954             kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_TSC_KHZ) :
 955             -ENOTSUP;
 956         if (r > 0) {
 957             env->tsc_khz = r;
 958         }
 959     }
 960
 961     if (has_xsave) {
 962         env->kvm_xsave_buf = qemu_memalign(4096, sizeof(struct kvm_xsave));
 963     }
 964     cpu->kvm_msr_buf = g_malloc0(MSR_BUF_SIZE);
 965
 966     if (!(env->features[FEAT_8000_0001_EDX] & CPUID_EXT2_RDTSCP)) {
 967         has_msr_tsc_aux = false;
 968     }
 969
 970     return 0;
 971 }
 972
 973 void kvm_arch_reset_vcpu(X86CPU *cpu)
 974 {
 975     CPUX86State *env = &cpu->env;
 976
 977     env->exception_injected = -1;
 978     env->interrupt_injected = -1;
 979     env->xcr0 = 1;
 980     if (kvm_irqchip_in_kernel()) {
 981         env->mp_state = cpu_is_bsp(cpu) ? KVM_MP_STATE_RUNNABLE :
 982                                           KVM_MP_STATE_UNINITIALIZED;
 983     } else {
 984         env->mp_state = KVM_MP_STATE_RUNNABLE;
 985     }
 986 }
 987
 988 void kvm_arch_do_init_vcpu(X86CPU *cpu)
 989 {
 990     CPUX86State *env = &cpu->env;
 991
 992     /* APs get directly into wait-for-SIPI state.  */
 993     if (env->mp_state == KVM_MP_STATE_UNINITIALIZED) {
 994         env->mp_state = KVM_MP_STATE_INIT_RECEIVED;
 995     }
 996 }
 997
 998 static int kvm_get_supported_msrs(KVMState *s)
 999 {
1000     static int kvm_supported_msrs;
1001     int ret = 0;
1002
1003     /* first time */
1004     if (kvm_supported_msrs == 0) {
1005         struct kvm_msr_list msr_list, *kvm_msr_list;
1006
1007         kvm_supported_msrs = -1;
1008
1009         /* Obtain MSR list from KVM.  These are the MSRs that we must
1010          * save/restore */
1011         msr_list.nmsrs = 0;
1012         ret = kvm_ioctl(s, KVM_GET_MSR_INDEX_LIST, &msr_list);
1013         if (ret < 0 && ret != -E2BIG) {
1014             return ret;
1015         }
1016         /* Old kernel modules had a bug and could write beyond the provided
1017            memory. Allocate at least a safe amount of 1K. */
1018         kvm_msr_list = g_malloc0(MAX(1024, sizeof(msr_list) +
1019                                               msr_list.nmsrs *
1020                                               sizeof(msr_list.indices[0])));
1021
1022         kvm_msr_list->nmsrs = msr_list.nmsrs;
1023         ret = kvm_ioctl(s, KVM_GET_MSR_INDEX_LIST, kvm_msr_list);
1024         if (ret >= 0) {
1025             int i;
1026
1027             for (i = 0; i < kvm_msr_list->nmsrs; i++) {
1028                 if (kvm_msr_list->indices[i] == MSR_STAR) {
1029                     has_msr_star = true;
1030                     continue;
1031                 }
1032                 if (kvm_msr_list->indices[i] == MSR_VM_HSAVE_PA) {
1033                     has_msr_hsave_pa = true;
1034                     continue;
1035                 }
1036                 if (kvm_msr_list->indices[i] == MSR_TSC_AUX) {
1037                     has_msr_tsc_aux = true;
1038                     continue;
1039                 }
1040                 if (kvm_msr_list->indices[i] == MSR_TSC_ADJUST) {
1041                     has_msr_tsc_adjust = true;
1042                     continue;
1043                 }
1044                 if (kvm_msr_list->indices[i] == MSR_IA32_TSCDEADLINE) {
1045                     has_msr_tsc_deadline = true;
1046                     continue;
1047                 }
1048                 if (kvm_msr_list->indices[i] == MSR_IA32_SMBASE) {
1049                     has_msr_smbase = true;
1050                     continue;
1051                 }
1052                 if (kvm_msr_list->indices[i] == MSR_IA32_MISC_ENABLE) {
1053                     has_msr_misc_enable = true;
1054                     continue;
1055                 }
1056                 if (kvm_msr_list->indices[i] == MSR_IA32_BNDCFGS) {
1057                     has_msr_bndcfgs = true;
1058                     continue;
1059                 }
1060                 if (kvm_msr_list->indices[i] == MSR_IA32_XSS) {
1061                     has_msr_xss = true;
1062                     continue;
1063                 }
1064                 if (kvm_msr_list->indices[i] == HV_X64_MSR_CRASH_CTL) {
1065                     has_msr_hv_crash = true;
1066                     continue;
1067                 }
1068                 if (kvm_msr_list->indices[i] == HV_X64_MSR_RESET) {
1069                     has_msr_hv_reset = true;
1070                     continue;
1071                 }
1072                 if (kvm_msr_list->indices[i] == HV_X64_MSR_VP_INDEX) {
1073                     has_msr_hv_vpindex = true;
1074                     continue;
1075                 }
1076                 if (kvm_msr_list->indices[i] == HV_X64_MSR_VP_RUNTIME) {
1077                     has_msr_hv_runtime = true;
1078                     continue;
1079                 }
1080                 if (kvm_msr_list->indices[i] == HV_X64_MSR_SCONTROL) {
1081                     has_msr_hv_synic = true;
1082                     continue;
1083                 }
1084                 if (kvm_msr_list->indices[i] == HV_X64_MSR_STIMER0_CONFIG) {
1085                     has_msr_hv_stimer = true;
1086                     continue;
1087                 }
1088             }
1089         }
1090
1091         g_free(kvm_msr_list);
1092     }
1093
1094     return ret;
1095 }
1096
1097 static Notifier smram_machine_done;
1098 static KVMMemoryListener smram_listener;
1099 static AddressSpace smram_address_space;
1100 static MemoryRegion smram_as_root;
1101 static MemoryRegion smram_as_mem;
1102
1103 static void register_smram_listener(Notifier *n, void *unused)
1104 {
1105     MemoryRegion *smram =
1106         (MemoryRegion *) object_resolve_path("/machine/smram", NULL);
1107
1108     /* Outer container... */
1109     memory_region_init(&smram_as_root, OBJECT(kvm_state), "mem-container-smram", ~0ull);
1110     memory_region_set_enabled(&smram_as_root, true);
1111
1112     /* ... with two regions inside: normal system memory with low
1113      * priority, and...
1114      */
1115     memory_region_init_alias(&smram_as_mem, OBJECT(kvm_state), "mem-smram",
1116                              get_system_memory(), 0, ~0ull);
1117     memory_region_add_subregion_overlap(&smram_as_root, 0, &smram_as_mem, 0);
1118     memory_region_set_enabled(&smram_as_mem, true);
1119
1120     if (smram) {
1121         /* ... SMRAM with higher priority */
1122         memory_region_add_subregion_overlap(&smram_as_root, 0, smram, 10);
1123         memory_region_set_enabled(smram, true);
1124     }
1125
1126     address_space_init(&smram_address_space, &smram_as_root, "KVM-SMRAM");
1127     kvm_memory_listener_register(kvm_state, &smram_listener,
1128                                  &smram_address_space, 1);
1129 }
1130
1131 int kvm_arch_init(MachineState *ms, KVMState *s)
1132 {
1133     uint64_t identity_base = 0xfffbc000;
1134     uint64_t shadow_mem;
1135     int ret;
1136     struct utsname utsname;
1137
1138 #ifdef KVM_CAP_XSAVE
1139     has_xsave = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_XSAVE);
1140 #endif
1141
1142 #ifdef KVM_CAP_XCRS
1143     has_xcrs = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_XCRS);
1144 #endif
1145
1146 #ifdef KVM_CAP_PIT_STATE2
1147     has_pit_state2 = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_PIT_STATE2);
1148 #endif
1149
1150     ret = kvm_get_supported_msrs(s);
1151     if (ret < 0) {
1152         return ret;
1153     }
1154
1155     uname(&utsname);
1156     lm_capable_kernel = strcmp(utsname.machine, "x86_64") == 0;
1157
1158     /*
1159      * On older Intel CPUs, KVM uses vm86 mode to emulate 16-bit code directly.
1160      * In order to use vm86 mode, an EPT identity map and a TSS  are needed.
1161      * Since these must be part of guest physical memory, we need to allocate
1162      * them, both by setting their start addresses in the kernel and by
1163      * creating a corresponding e820 entry. We need 4 pages before the BIOS.
1164      *
1165      * Older KVM versions may not support setting the identity map base. In
1166      * that case we need to stick with the default, i.e. a 256K maximum BIOS
1167      * size.
1168      */
1169     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_SET_IDENTITY_MAP_ADDR)) {
1170         /* Allows up to 16M BIOSes. */
1171         identity_base = 0xfeffc000;
1172
1173         ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_IDENTITY_MAP_ADDR, &identity_base);
1174         if (ret < 0) {
1175             return ret;
1176         }
1177     }
1178
1179     /* Set TSS base one page after EPT identity map. */
1180     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_TSS_ADDR, identity_base + 0x1000);
1181     if (ret < 0) {
1182         return ret;
1183     }
1184
1185     /* Tell fw_cfg to notify the BIOS to reserve the range. */
1186     ret = e820_add_entry(identity_base, 0x4000, E820_RESERVED);
1187     if (ret < 0) {
1188         fprintf(stderr, "e820_add_entry() table is full\n");
1189         return ret;
1190     }
1191     qemu_register_reset(kvm_unpoison_all, NULL);
1192
1193     shadow_mem = machine_kvm_shadow_mem(ms);
1194     if (shadow_mem != -1) {
1195         shadow_mem /= 4096;
1196         ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_NR_MMU_PAGES, shadow_mem);
1197         if (ret < 0) {
1198             return ret;
1199         }
1200     }
1201
1202     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_X86_SMM)) {
1203         smram_machine_done.notify = register_smram_listener;
1204         qemu_add_machine_init_done_notifier(&smram_machine_done);
1205     }
1206     return 0;
1207 }
1208
1209 static void set_v8086_seg(struct kvm_segment *lhs, const SegmentCache *rhs)
1210 {
1211     lhs->selector = rhs->selector;
1212     lhs->base = rhs->base;
1213     lhs->limit = rhs->limit;
1214     lhs->type = 3;
1215     lhs->present = 1;
1216     lhs->dpl = 3;
1217     lhs->db = 0;
1218     lhs->s = 1;
1219     lhs->l = 0;
1220     lhs->g = 0;
1221     lhs->avl = 0;
1222     lhs->unusable = 0;
1223 }
1224
1225 static void set_seg(struct kvm_segment *lhs, const SegmentCache *rhs)
1226 {
1227     unsigned flags = rhs->flags;
1228     lhs->selector = rhs->selector;
1229     lhs->base = rhs->base;
1230     lhs->limit = rhs->limit;
1231     lhs->type = (flags >> DESC_TYPE_SHIFT) & 15;
1232     lhs->present = (flags & DESC_P_MASK) != 0;
1233     lhs->dpl = (flags >> DESC_DPL_SHIFT) & 3;
1234     lhs->db = (flags >> DESC_B_SHIFT) & 1;
1235     lhs->s = (flags & DESC_S_MASK) != 0;
1236     lhs->l = (flags >> DESC_L_SHIFT) & 1;
1237     lhs->g = (flags & DESC_G_MASK) != 0;
1238     lhs->avl = (flags & DESC_AVL_MASK) != 0;
1239     lhs->unusable = !lhs->present;
1240     lhs->padding = 0;
1241 }
1242
1243 static void get_seg(SegmentCache *lhs, const struct kvm_segment *rhs)
1244 {
1245     lhs->selector = rhs->selector;
1246     lhs->base = rhs->base;
1247     lhs->limit = rhs->limit;
1248     if (rhs->unusable) {
1249         lhs->flags = 0;
1250     } else {
1251         lhs->flags = (rhs->type << DESC_TYPE_SHIFT) |
1252                      (rhs->present * DESC_P_MASK) |
1253                      (rhs->dpl << DESC_DPL_SHIFT) |
1254                      (rhs->db << DESC_B_SHIFT) |
1255                      (rhs->s * DESC_S_MASK) |
1256                      (rhs->l << DESC_L_SHIFT) |
1257                      (rhs->g * DESC_G_MASK) |
1258                      (rhs->avl * DESC_AVL_MASK);
1259     }
1260 }
1261
1262 static void kvm_getput_reg(__u64 *kvm_reg, target_ulong *qemu_reg, int set)
1263 {
1264     if (set) {
1265         *kvm_reg = *qemu_reg;
1266     } else {
1267         *qemu_reg = *kvm_reg;
1268     }
1269 }
1270
1271 static int kvm_getput_regs(X86CPU *cpu, int set)
1272 {
1273     CPUX86State *env = &cpu->env;
1274     struct kvm_regs regs;
1275     int ret = 0;
1276
1277     if (!set) {
1278         ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_GET_REGS, &regs);
1279         if (ret < 0) {
1280             return ret;
1281         }
1282     }
1283
1284     kvm_getput_reg(&regs.rax, &env->regs[R_EAX], set);
1285     kvm_getput_reg(&regs.rbx, &env->regs[R_EBX], set);
1286     kvm_getput_reg(&regs.rcx, &env->regs[R_ECX], set);
1287     kvm_getput_reg(&regs.rdx, &env->regs[R_EDX], set);
1288     kvm_getput_reg(&regs.rsi, &env->regs[R_ESI], set);
1289     kvm_getput_reg(&regs.rdi, &env->regs[R_EDI], set);
1290     kvm_getput_reg(&regs.rsp, &env->regs[R_ESP], set);
1291     kvm_getput_reg(&regs.rbp, &env->regs[R_EBP], set);
1292 #ifdef TARGET_X86_64
1293     kvm_getput_reg(&regs.r8, &env->regs[8], set);
1294     kvm_getput_reg(&regs.r9, &env->regs[9], set);
1295     kvm_getput_reg(&regs.r10, &env->regs[10], set);
1296     kvm_getput_reg(&regs.r11, &env->regs[11], set);
1297     kvm_getput_reg(&regs.r12, &env->regs[12], set);
1298     kvm_getput_reg(&regs.r13, &env->regs[13], set);
1299     kvm_getput_reg(&regs.r14, &env->regs[14], set);
1300     kvm_getput_reg(&regs.r15, &env->regs[15], set);
1301 #endif
1302
1303     kvm_getput_reg(&regs.rflags, &env->eflags, set);
1304     kvm_getput_reg(&regs.rip, &env->eip, set);
1305
1306     if (set) {
1307         ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_SET_REGS, &regs);
1308     }
1309
1310     return ret;
1311 }
1312
1313 static int kvm_put_fpu(X86CPU *cpu)
1314 {
1315     CPUX86State *env = &cpu->env;
1316     struct kvm_fpu fpu;
1317     int i;
1318
1319     memset(&fpu, 0, sizeof fpu);
1320     fpu.fsw = env->fpus & ~(7 << 11);
1321     fpu.fsw |= (env->fpstt & 7) << 11;
1322     fpu.fcw = env->fpuc;
1323     fpu.last_opcode = env->fpop;
1324     fpu.last_ip = env->fpip;
1325     fpu.last_dp = env->fpdp;
1326     for (i = 0; i < 8; ++i) {
1327         fpu.ftwx |= (!env->fptags[i]) << i;
1328     }
1329     memcpy(fpu.fpr, env->fpregs, sizeof env->fpregs);
1330     for (i = 0; i < CPU_NB_REGS; i++) {
1331         stq_p(&fpu.xmm[i][0], env->xmm_regs[i].ZMM_Q(0));
1332         stq_p(&fpu.xmm[i][8], env->xmm_regs[i].ZMM_Q(1));
1333     }
1334     fpu.mxcsr = env->mxcsr;
1335
1336     return kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_SET_FPU, &fpu);
1337 }
1338
1339 #define XSAVE_FCW_FSW     0
1340 #define XSAVE_FTW_FOP     1
1341 #define XSAVE_CWD_RIP     2
1342 #define XSAVE_CWD_RDP     4
1343 #define XSAVE_MXCSR       6
1344 #define XSAVE_ST_SPACE    8
1345 #define XSAVE_XMM_SPACE   40
1346 #define XSAVE_XSTATE_BV   128
1347 #define XSAVE_YMMH_SPACE  144
1348 #define XSAVE_BNDREGS     240
1349 #define XSAVE_BNDCSR      256
1350 #define XSAVE_OPMASK      272
1351 #define XSAVE_ZMM_Hi256   288
1352 #define XSAVE_Hi16_ZMM    416
1353 #define XSAVE_PKRU        672
1354
1355 #define XSAVE_BYTE_OFFSET(word_offset) \
1356     ((word_offset) * sizeof(((struct kvm_xsave *)0)->region[0]))
1357
1358 #define ASSERT_OFFSET(word_offset, field) \
1359     QEMU_BUILD_BUG_ON(XSAVE_BYTE_OFFSET(word_offset) != \
1360                       offsetof(X86XSaveArea, field))
1361
1362 ASSERT_OFFSET(XSAVE_FCW_FSW, legacy.fcw);
1363 ASSERT_OFFSET(XSAVE_FTW_FOP, legacy.ftw);
1364 ASSERT_OFFSET(XSAVE_CWD_RIP, legacy.fpip);
1365 ASSERT_OFFSET(XSAVE_CWD_RDP, legacy.fpdp);
1366 ASSERT_OFFSET(XSAVE_MXCSR, legacy.mxcsr);
1367 ASSERT_OFFSET(XSAVE_ST_SPACE, legacy.fpregs);
1368 ASSERT_OFFSET(XSAVE_XMM_SPACE, legacy.xmm_regs);
1369 ASSERT_OFFSET(XSAVE_XSTATE_BV, header.xstate_bv);
1370 ASSERT_OFFSET(XSAVE_YMMH_SPACE, avx_state);
1371 ASSERT_OFFSET(XSAVE_BNDREGS, bndreg_state);
1372 ASSERT_OFFSET(XSAVE_BNDCSR, bndcsr_state);
1373 ASSERT_OFFSET(XSAVE_OPMASK, opmask_state);
1374 ASSERT_OFFSET(XSAVE_ZMM_Hi256, zmm_hi256_state);
1375 ASSERT_OFFSET(XSAVE_Hi16_ZMM, hi16_zmm_state);
1376 ASSERT_OFFSET(XSAVE_PKRU, pkru_state);
1377
1378 static int kvm_put_xsave(X86CPU *cpu)
1379 {
1380     CPUX86State *env = &cpu->env;
1381     X86XSaveArea *xsave = env->kvm_xsave_buf;
1382     uint16_t cwd, swd, twd;
1383     int i;
1384
1385     if (!has_xsave) {
1386         return kvm_put_fpu(cpu);
1387     }
1388
1389     memset(xsave, 0, sizeof(struct kvm_xsave));
1390     twd = 0;
1391     swd = env->fpus & ~(7 << 11);
1392     swd |= (env->fpstt & 7) << 11;
1393     cwd = env->fpuc;
1394     for (i = 0; i < 8; ++i) {
1395         twd |= (!env->fptags[i]) << i;
1396     }
1397     xsave->legacy.fcw = cwd;
1398     xsave->legacy.fsw = swd;
1399     xsave->legacy.ftw = twd;
1400     xsave->legacy.fpop = env->fpop;
1401     xsave->legacy.fpip = env->fpip;
1402     xsave->legacy.fpdp = env->fpdp;
1403     memcpy(&xsave->legacy.fpregs, env->fpregs,
1404             sizeof env->fpregs);
1405     xsave->legacy.mxcsr = env->mxcsr;
1406     xsave->header.xstate_bv = env->xstate_bv;
1407     memcpy(&xsave->bndreg_state.bnd_regs, env->bnd_regs,
1408             sizeof env->bnd_regs);
1409     xsave->bndcsr_state.bndcsr = env->bndcs_regs;
1410     memcpy(&xsave->opmask_state.opmask_regs, env->opmask_regs,
1411             sizeof env->opmask_regs);
1412
1413     for (i = 0; i < CPU_NB_REGS; i++) {
1414         uint8_t *xmm = xsave->legacy.xmm_regs[i];
1415         uint8_t *ymmh = xsave->avx_state.ymmh[i];
1416         uint8_t *zmmh = xsave->zmm_hi256_state.zmm_hi256[i];
1417         stq_p(xmm,     env->xmm_regs[i].ZMM_Q(0));
1418         stq_p(xmm+8,   env->xmm_regs[i].ZMM_Q(1));
1419         stq_p(ymmh,    env->xmm_regs[i].ZMM_Q(2));
1420         stq_p(ymmh+8,  env->xmm_regs[i].ZMM_Q(3));
1421         stq_p(zmmh,    env->xmm_regs[i].ZMM_Q(4));
1422         stq_p(zmmh+8,  env->xmm_regs[i].ZMM_Q(5));
1423         stq_p(zmmh+16, env->xmm_regs[i].ZMM_Q(6));
1424         stq_p(zmmh+24, env->xmm_regs[i].ZMM_Q(7));
1425     }
1426
1427 #ifdef TARGET_X86_64
1428     memcpy(&xsave->hi16_zmm_state.hi16_zmm, &env->xmm_regs[16],
1429             16 * sizeof env->xmm_regs[16]);
1430     memcpy(&xsave->pkru_state, &env->pkru, sizeof env->pkru);
1431 #endif
1432     return kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_SET_XSAVE, xsave);
1433 }
1434
1435 static int kvm_put_xcrs(X86CPU *cpu)
1436 {
1437     CPUX86State *env = &cpu->env;
1438     struct kvm_xcrs xcrs = {};
1439
1440     if (!has_xcrs) {
1441         return 0;
1442     }
1443
1444     xcrs.nr_xcrs = 1;
1445     xcrs.flags = 0;
1446     xcrs.xcrs[0].xcr = 0;
1447     xcrs.xcrs[0].value = env->xcr0;
1448     return kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_SET_XCRS, &xcrs);
1449 }
1450
1451 static int kvm_put_sregs(X86CPU *cpu)
1452 {
1453     CPUX86State *env = &cpu->env;
1454     struct kvm_sregs sregs;
1455
1456     memset(sregs.interrupt_bitmap, 0, sizeof(sregs.interrupt_bitmap));
1457     if (env->interrupt_injected >= 0) {
1458         sregs.interrupt_bitmap[env->interrupt_injected / 64] |=
1459                 (uint64_t)1 << (env->interrupt_injected % 64);
1460     }
1461
1462     if ((env->eflags & VM_MASK)) {
1463         set_v8086_seg(&sregs.cs, &env->segs[R_CS]);
1464         set_v8086_seg(&sregs.ds, &env->segs[R_DS]);
1465         set_v8086_seg(&sregs.es, &env->segs[R_ES]);
1466         set_v8086_seg(&sregs.fs, &env->segs[R_FS]);
1467         set_v8086_seg(&sregs.gs, &env->segs[R_GS]);
1468         set_v8086_seg(&sregs.ss, &env->segs[R_SS]);
1469     } else {
1470         set_seg(&sregs.cs, &env->segs[R_CS]);
1471         set_seg(&sregs.ds, &env->segs[R_DS]);
1472         set_seg(&sregs.es, &env->segs[R_ES]);
1473         set_seg(&sregs.fs, &env->segs[R_FS]);
1474         set_seg(&sregs.gs, &env->segs[R_GS]);
1475         set_seg(&sregs.ss, &env->segs[R_SS]);
1476     }
1477
1478     set_seg(&sregs.tr, &env->tr);
1479     set_seg(&sregs.ldt, &env->ldt);
1480
1481     sregs.idt.limit = env->idt.limit;
1482     sregs.idt.base = env->idt.base;
1483     memset(sregs.idt.padding, 0, sizeof sregs.idt.padding);
1484     sregs.gdt.limit = env->gdt.limit;
1485     sregs.gdt.base = env->gdt.base;
1486     memset(sregs.gdt.padding, 0, sizeof sregs.gdt.padding);
1487
1488     sregs.cr0 = env->cr[0];
1489     sregs.cr2 = env->cr[2];
1490     sregs.cr3 = env->cr[3];
1491     sregs.cr4 = env->cr[4];
1492
1493     sregs.cr8 = cpu_get_apic_tpr(cpu->apic_state);
1494     sregs.apic_base = cpu_get_apic_base(cpu->apic_state);
1495
1496     sregs.efer = env->efer;
1497
1498     return kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_SET_SREGS, &sregs);
1499 }
1500
1501 static void kvm_msr_buf_reset(X86CPU *cpu)
1502 {
1503     memset(cpu->kvm_msr_buf, 0, MSR_BUF_SIZE);
1504 }
1505
1506 static void kvm_msr_entry_add(X86CPU *cpu, uint32_t index, uint64_t value)
1507 {
1508     struct kvm_msrs *msrs = cpu->kvm_msr_buf;
1509     void *limit = ((void *)msrs) + MSR_BUF_SIZE;
1510     struct kvm_msr_entry *entry = &msrs->entries[msrs->nmsrs];
1511
1512     assert((void *)(entry + 1) <= limit);
1513
1514     entry->index = index;
1515     entry->reserved = 0;
1516     entry->data = value;
1517     msrs->nmsrs++;
1518 }
1519
1520 static int kvm_put_one_msr(X86CPU *cpu, int index, uint64_t value)
1521 {
1522     kvm_msr_buf_reset(cpu);
1523     kvm_msr_entry_add(cpu, index, value);
1524
1525     return kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_SET_MSRS, cpu->kvm_msr_buf);
1526 }
1527
1528 void kvm_put_apicbase(X86CPU *cpu, uint64_t value)
1529 {
1530     int ret;
1531
1532     ret = kvm_put_one_msr(cpu, MSR_IA32_APICBASE, value);
1533     assert(ret == 1);
1534 }
1535
1536 static int kvm_put_tscdeadline_msr(X86CPU *cpu)
1537 {
1538     CPUX86State *env = &cpu->env;
1539     int ret;
1540
1541     if (!has_msr_tsc_deadline) {
1542         return 0;
1543     }
1544
1545     ret = kvm_put_one_msr(cpu, MSR_IA32_TSCDEADLINE, env->tsc_deadline);
1546     if (ret < 0) {
1547         return ret;
1548     }
1549
1550     assert(ret == 1);
1551     return 0;
1552 }
1553
1554 /*
1555  * Provide a separate write service for the feature control MSR in order to
1556  * kick the VCPU out of VMXON or even guest mode on reset. This has to be done
1557  * before writing any other state because forcibly leaving nested mode
1558  * invalidates the VCPU state.
1559  */
1560 static int kvm_put_msr_feature_control(X86CPU *cpu)
1561 {
1562     int ret;
1563
1564     if (!has_msr_feature_control) {
1565         return 0;
1566     }
1567
1568     ret = kvm_put_one_msr(cpu, MSR_IA32_FEATURE_CONTROL,
1569                           cpu->env.msr_ia32_feature_control);
1570     if (ret < 0) {
1571         return ret;
1572     }
1573
1574     assert(ret == 1);
1575     return 0;
1576 }
1577
1578 static int kvm_put_msrs(X86CPU *cpu, int level)
1579 {
1580     CPUX86State *env = &cpu->env;
1581     int i;
1582     int ret;
1583
1584     kvm_msr_buf_reset(cpu);
1585
1586     kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_IA32_SYSENTER_CS, env->sysenter_cs);
1587     kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_IA32_SYSENTER_ESP, env->sysenter_esp);
1588     kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_IA32_SYSENTER_EIP, env->sysenter_eip);
1589     kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_PAT, env->pat);
1590     if (has_msr_star) {
1591         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_STAR, env->star);
1592     }
1593     if (has_msr_hsave_pa) {
1594         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_VM_HSAVE_PA, env->vm_hsave);
1595     }
1596     if (has_msr_tsc_aux) {
1597         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_TSC_AUX, env->tsc_aux);
1598     }
1599     if (has_msr_tsc_adjust) {
1600         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_TSC_ADJUST, env->tsc_adjust);
1601     }
1602     if (has_msr_misc_enable) {
1603         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_IA32_MISC_ENABLE,
1604                           env->msr_ia32_misc_enable);
1605     }
1606     if (has_msr_smbase) {
1607         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_IA32_SMBASE, env->smbase);
1608     }
1609     if (has_msr_bndcfgs) {
1610         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_IA32_BNDCFGS, env->msr_bndcfgs);
1611     }
1612     if (has_msr_xss) {
1613         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_IA32_XSS, env->xss);
1614     }
1615 #ifdef TARGET_X86_64
1616     if (lm_capable_kernel) {
1617         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_CSTAR, env->cstar);
1618         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_KERNELGSBASE, env->kernelgsbase);
1619         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_FMASK, env->fmask);
1620         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_LSTAR, env->lstar);
1621     }
1622 #endif
1623     /*
1624      * The following MSRs have side effects on the guest or are too heavy
1625      * for normal writeback. Limit them to reset or full state updates.
1626      */
1627     if (level >= KVM_PUT_RESET_STATE) {
1628         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_IA32_TSC, env->tsc);
1629         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_KVM_SYSTEM_TIME, env->system_time_msr);
1630         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_KVM_WALL_CLOCK, env->wall_clock_msr);
1631         if (env->features[FEAT_KVM] & (1 << KVM_FEATURE_ASYNC_PF)) {
1632             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_KVM_ASYNC_PF_EN, env->async_pf_en_msr);
1633         }
1634         if (env->features[FEAT_KVM] & (1 << KVM_FEATURE_PV_EOI)) {
1635             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_KVM_PV_EOI_EN, env->pv_eoi_en_msr);
1636         }
1637         if (env->features[FEAT_KVM] & (1 << KVM_FEATURE_STEAL_TIME)) {
1638             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_KVM_STEAL_TIME, env->steal_time_msr);
1639         }
1640         if (has_msr_architectural_pmu) {
1641             /* Stop the counter.  */
1642             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_CORE_PERF_FIXED_CTR_CTRL, 0);
1643             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_CORE_PERF_GLOBAL_CTRL, 0);
1644
1645             /* Set the counter values.  */
1646             for (i = 0; i < MAX_FIXED_COUNTERS; i++) {
1647                 kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_CORE_PERF_FIXED_CTR0 + i,
1648                                   env->msr_fixed_counters[i]);
1649             }
1650             for (i = 0; i < num_architectural_pmu_counters; i++) {
1651                 kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_P6_PERFCTR0 + i,
1652                                   env->msr_gp_counters[i]);
1653                 kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_P6_EVNTSEL0 + i,
1654                                   env->msr_gp_evtsel[i]);
1655             }
1656             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_CORE_PERF_GLOBAL_STATUS,
1657                               env->msr_global_status);
1658             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_CORE_PERF_GLOBAL_OVF_CTRL,
1659                               env->msr_global_ovf_ctrl);
1660
1661             /* Now start the PMU.  */
1662             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_CORE_PERF_FIXED_CTR_CTRL,
1663                               env->msr_fixed_ctr_ctrl);
1664             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_CORE_PERF_GLOBAL_CTRL,
1665                               env->msr_global_ctrl);
1666         }
1667         if (has_msr_hv_hypercall) {
1668             kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_GUEST_OS_ID,
1669                               env->msr_hv_guest_os_id);
1670             kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_HYPERCALL,
1671                               env->msr_hv_hypercall);
1672         }
1673         if (cpu->hyperv_vapic) {
1674             kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_APIC_ASSIST_PAGE,
1675                               env->msr_hv_vapic);
1676         }
1677         if (cpu->hyperv_time) {
1678             kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_REFERENCE_TSC, env->msr_hv_tsc);
1679         }
1680         if (has_msr_hv_crash) {
1681             int j;
1682
1683             for (j = 0; j < HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS; j++)
1684                 kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_CRASH_P0 + j,
1685                                   env->msr_hv_crash_params[j]);
1686
1687             kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_CRASH_CTL,
1688                               HV_X64_MSR_CRASH_CTL_NOTIFY);
1689         }
1690         if (has_msr_hv_runtime) {
1691             kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_VP_RUNTIME, env->msr_hv_runtime);
1692         }
1693         if (cpu->hyperv_synic) {
1694             int j;
1695
1696             kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_SCONTROL,
1697                               env->msr_hv_synic_control);
1698             kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_SVERSION,
1699                               env->msr_hv_synic_version);
1700             kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_SIEFP,
1701                               env->msr_hv_synic_evt_page);
1702             kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_SIMP,
1703                               env->msr_hv_synic_msg_page);
1704
1705             for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(env->msr_hv_synic_sint); j++) {
1706                 kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_SINT0 + j,
1707                                   env->msr_hv_synic_sint[j]);
1708             }
1709         }
1710         if (has_msr_hv_stimer) {
1711             int j;
1712
1713             for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(env->msr_hv_stimer_config); j++) {
1714                 kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_STIMER0_CONFIG + j * 2,
1715                                 env->msr_hv_stimer_config[j]);
1716             }
1717
1718             for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(env->msr_hv_stimer_count); j++) {
1719                 kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_STIMER0_COUNT + j * 2,
1720                                 env->msr_hv_stimer_count[j]);
1721             }
1722         }
1723         if (env->features[FEAT_1_EDX] & CPUID_MTRR) {
1724             uint64_t phys_mask = MAKE_64BIT_MASK(0, cpu->phys_bits);
1725
1726             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRdefType, env->mtrr_deftype);
1727             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix64K_00000, env->mtrr_fixed[0]);
1728             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix16K_80000, env->mtrr_fixed[1]);
1729             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix16K_A0000, env->mtrr_fixed[2]);
1730             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix4K_C0000, env->mtrr_fixed[3]);
1731             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix4K_C8000, env->mtrr_fixed[4]);
1732             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix4K_D0000, env->mtrr_fixed[5]);
1733             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix4K_D8000, env->mtrr_fixed[6]);
1734             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix4K_E0000, env->mtrr_fixed[7]);
1735             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix4K_E8000, env->mtrr_fixed[8]);
1736             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix4K_F0000, env->mtrr_fixed[9]);
1737             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix4K_F8000, env->mtrr_fixed[10]);
1738             for (i = 0; i < MSR_MTRRcap_VCNT; i++) {
1739                 /* The CPU GPs if we write to a bit above the physical limit of
1740                  * the host CPU (and KVM emulates that)
1741                  */
1742                 uint64_t mask = env->mtrr_var[i].mask;
1743                 mask &= phys_mask;
1744
1745                 kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRphysBase(i),
1746                                   env->mtrr_var[i].base);
1747                 kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRphysMask(i), mask);
1748             }
1749         }
1750
1751         /* Note: MSR_IA32_FEATURE_CONTROL is written separately, see
1752          *       kvm_put_msr_feature_control. */
1753     }
1754     if (env->mcg_cap) {
1755         int i;
1756
1757         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MCG_STATUS, env->mcg_status);
1758         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MCG_CTL, env->mcg_ctl);
1759         if (has_msr_mcg_ext_ctl) {
1760             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MCG_EXT_CTL, env->mcg_ext_ctl);
1761         }
1762         for (i = 0; i < (env->mcg_cap & 0xff) * 4; i++) {
1763             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MC0_CTL + i, env->mce_banks[i]);
1764         }
1765     }
1766
1767     ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_SET_MSRS, cpu->kvm_msr_buf);
1768     if (ret < 0) {
1769         return ret;
1770     }
1771
1772     assert(ret == cpu->kvm_msr_buf->nmsrs);
1773     return 0;
1774 }
1775
1776
1777 static int kvm_get_fpu(X86CPU *cpu)
1778 {
1779     CPUX86State *env = &cpu->env;
1780     struct kvm_fpu fpu;
1781     int i, ret;
1782
1783     ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_GET_FPU, &fpu);
1784     if (ret < 0) {
1785         return ret;
1786     }
1787
1788     env->fpstt = (fpu.fsw >> 11) & 7;
1789     env->fpus = fpu.fsw;
1790     env->fpuc = fpu.fcw;
1791     env->fpop = fpu.last_opcode;
1792     env->fpip = fpu.last_ip;
1793     env->fpdp = fpu.last_dp;
1794     for (i = 0; i < 8; ++i) {
1795         env->fptags[i] = !((fpu.ftwx >> i) & 1);
1796     }
1797     memcpy(env->fpregs, fpu.fpr, sizeof env->fpregs);
1798     for (i = 0; i < CPU_NB_REGS; i++) {
1799         env->xmm_regs[i].ZMM_Q(0) = ldq_p(&fpu.xmm[i][0]);
1800         env->xmm_regs[i].ZMM_Q(1) = ldq_p(&fpu.xmm[i][8]);
1801     }
1802     env->mxcsr = fpu.mxcsr;
1803
1804     return 0;
1805 }
1806
1807 static int kvm_get_xsave(X86CPU *cpu)
1808 {
1809     CPUX86State *env = &cpu->env;
1810     X86XSaveArea *xsave = env->kvm_xsave_buf;
1811     int ret, i;
1812     uint16_t cwd, swd, twd;
1813
1814     if (!has_xsave) {
1815         return kvm_get_fpu(cpu);
1816     }
1817
1818     ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_GET_XSAVE, xsave);
1819     if (ret < 0) {
1820         return ret;
1821     }
1822
1823     cwd = xsave->legacy.fcw;
1824     swd = xsave->legacy.fsw;
1825     twd = xsave->legacy.ftw;
1826     env->fpop = xsave->legacy.fpop;
1827     env->fpstt = (swd >> 11) & 7;
1828     env->fpus = swd;
1829     env->fpuc = cwd;
1830     for (i = 0; i < 8; ++i) {
1831         env->fptags[i] = !((twd >> i) & 1);
1832     }
1833     env->fpip = xsave->legacy.fpip;
1834     env->fpdp = xsave->legacy.fpdp;
1835     env->mxcsr = xsave->legacy.mxcsr;
1836     memcpy(env->fpregs, &xsave->legacy.fpregs,
1837             sizeof env->fpregs);
1838     env->xstate_bv = xsave->header.xstate_bv;
1839     memcpy(env->bnd_regs, &xsave->bndreg_state.bnd_regs,
1840             sizeof env->bnd_regs);
1841     env->bndcs_regs = xsave->bndcsr_state.bndcsr;
1842     memcpy(env->opmask_regs, &xsave->opmask_state.opmask_regs,
1843             sizeof env->opmask_regs);
1844
1845     for (i = 0; i < CPU_NB_REGS; i++) {
1846         uint8_t *xmm = xsave->legacy.xmm_regs[i];
1847         uint8_t *ymmh = xsave->avx_state.ymmh[i];
1848         uint8_t *zmmh = xsave->zmm_hi256_state.zmm_hi256[i];
1849         env->xmm_regs[i].ZMM_Q(0) = ldq_p(xmm);
1850         env->xmm_regs[i].ZMM_Q(1) = ldq_p(xmm+8);
1851         env->xmm_regs[i].ZMM_Q(2) = ldq_p(ymmh);
1852         env->xmm_regs[i].ZMM_Q(3) = ldq_p(ymmh+8);
1853         env->xmm_regs[i].ZMM_Q(4) = ldq_p(zmmh);
1854         env->xmm_regs[i].ZMM_Q(5) = ldq_p(zmmh+8);
1855         env->xmm_regs[i].ZMM_Q(6) = ldq_p(zmmh+16);
1856         env->xmm_regs[i].ZMM_Q(7) = ldq_p(zmmh+24);
1857     }
1858
1859 #ifdef TARGET_X86_64
1860     memcpy(&env->xmm_regs[16], &xsave->hi16_zmm_state.hi16_zmm,
1861            16 * sizeof env->xmm_regs[16]);
1862     memcpy(&env->pkru, &xsave->pkru_state, sizeof env->pkru);
1863 #endif
1864     return 0;
1865 }
1866
1867 static int kvm_get_xcrs(X86CPU *cpu)
1868 {
1869     CPUX86State *env = &cpu->env;
1870     int i, ret;
1871     struct kvm_xcrs xcrs;
1872
1873     if (!has_xcrs) {
1874         return 0;
1875     }
1876
1877     ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_GET_XCRS, &xcrs);
1878     if (ret < 0) {
1879         return ret;
1880     }
1881
1882     for (i = 0; i < xcrs.nr_xcrs; i++) {
1883         /* Only support xcr0 now */
1884         if (xcrs.xcrs[i].xcr == 0) {
1885             env->xcr0 = xcrs.xcrs[i].value;
1886             break;
1887         }
1888     }
1889     return 0;
1890 }
1891
1892 static int kvm_get_sregs(X86CPU *cpu)
1893 {
1894     CPUX86State *env = &cpu->env;
1895     struct kvm_sregs sregs;
1896     uint32_t hflags;
1897     int bit, i, ret;
1898
1899     ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_GET_SREGS, &sregs);
1900     if (ret < 0) {
1901         return ret;
1902     }
1903
1904     /* There can only be one pending IRQ set in the bitmap at a time, so try
1905        to find it and save its number instead (-1 for none). */
1906     env->interrupt_injected = -1;
1907     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(sregs.interrupt_bitmap); i++) {
1908         if (sregs.interrupt_bitmap[i]) {
1909             bit = ctz64(sregs.interrupt_bitmap[i]);
1910             env->interrupt_injected = i * 64 + bit;
1911             break;
1912         }
1913     }
1914
1915     get_seg(&env->segs[R_CS], &sregs.cs);
1916     get_seg(&env->segs[R_DS], &sregs.ds);
1917     get_seg(&env->segs[R_ES], &sregs.es);
1918     get_seg(&env->segs[R_FS], &sregs.fs);
1919     get_seg(&env->segs[R_GS], &sregs.gs);
1920     get_seg(&env->segs[R_SS], &sregs.ss);
1921
1922     get_seg(&env->tr, &sregs.tr);
1923     get_seg(&env->ldt, &sregs.ldt);
1924
1925     env->idt.limit = sregs.idt.limit;
1926     env->idt.base = sregs.idt.base;
1927     env->gdt.limit = sregs.gdt.limit;
1928     env->gdt.base = sregs.gdt.base;
1929
1930     env->cr[0] = sregs.cr0;
1931     env->cr[2] = sregs.cr2;
1932     env->cr[3] = sregs.cr3;
1933     env->cr[4] = sregs.cr4;
1934
1935     env->efer = sregs.efer;
1936
1937     /* changes to apic base and cr8/tpr are read back via kvm_arch_post_run */
1938
1939 #define HFLAG_COPY_MASK \
1940     ~( HF_CPL_MASK | HF_PE_MASK | HF_MP_MASK | HF_EM_MASK | \
1941        HF_TS_MASK | HF_TF_MASK | HF_VM_MASK | HF_IOPL_MASK | \
1942        HF_OSFXSR_MASK | HF_LMA_MASK | HF_CS32_MASK | \
1943        HF_SS32_MASK | HF_CS64_MASK | HF_ADDSEG_MASK)
1944
1945     hflags = env->hflags & HFLAG_COPY_MASK;
1946     hflags |= (env->segs[R_SS].flags >> DESC_DPL_SHIFT) & HF_CPL_MASK;
1947     hflags |= (env->cr[0] & CR0_PE_MASK) << (HF_PE_SHIFT - CR0_PE_SHIFT);
1948     hflags |= (env->cr[0] << (HF_MP_SHIFT - CR0_MP_SHIFT)) &
1949                 (HF_MP_MASK | HF_EM_MASK | HF_TS_MASK);
1950     hflags |= (env->eflags & (HF_TF_MASK | HF_VM_MASK | HF_IOPL_MASK));
1951
1952     if (env->cr[4] & CR4_OSFXSR_MASK) {
1953         hflags |= HF_OSFXSR_MASK;
1954     }
1955
1956     if (env->efer & MSR_EFER_LMA) {
1957         hflags |= HF_LMA_MASK;
1958     }
1959
1960     if ((hflags & HF_LMA_MASK) && (env->segs[R_CS].flags & DESC_L_MASK)) {
1961         hflags |= HF_CS32_MASK | HF_SS32_MASK | HF_CS64_MASK;
1962     } else {
1963         hflags |= (env->segs[R_CS].flags & DESC_B_MASK) >>
1964                     (DESC_B_SHIFT - HF_CS32_SHIFT);
1965         hflags |= (env->segs[R_SS].flags & DESC_B_MASK) >>
1966                     (DESC_B_SHIFT - HF_SS32_SHIFT);
1967         if (!(env->cr[0] & CR0_PE_MASK) || (env->eflags & VM_MASK) ||
1968             !(hflags & HF_CS32_MASK)) {
1969             hflags |= HF_ADDSEG_MASK;
1970         } else {
1971             hflags |= ((env->segs[R_DS].base | env->segs[R_ES].base |
1972                         env->segs[R_SS].base) != 0) << HF_ADDSEG_SHIFT;
1973         }
1974     }
1975     env->hflags = hflags;
1976
1977     return 0;
1978 }
1979
1980 static int kvm_get_msrs(X86CPU *cpu)
1981 {
1982     CPUX86State *env = &cpu->env;
1983     struct kvm_msr_entry *msrs = cpu->kvm_msr_buf->entries;
1984     int ret, i;
1985     uint64_t mtrr_top_bits;
1986
1987     kvm_msr_buf_reset(cpu);
1988
1989     kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_IA32_SYSENTER_CS, 0);
1990     kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_IA32_SYSENTER_ESP, 0);
1991     kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_IA32_SYSENTER_EIP, 0);
1992     kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_PAT, 0);
1993     if (has_msr_star) {
1994         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_STAR, 0);
1995     }
1996     if (has_msr_hsave_pa) {
1997         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_VM_HSAVE_PA, 0);
1998     }
1999     if (has_msr_tsc_aux) {
2000         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_TSC_AUX, 0);
2001     }
2002     if (has_msr_tsc_adjust) {
2003         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_TSC_ADJUST, 0);
2004     }
2005     if (has_msr_tsc_deadline) {
2006         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_IA32_TSCDEADLINE, 0);
2007     }
2008     if (has_msr_misc_enable) {
2009         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_IA32_MISC_ENABLE, 0);
2010     }
2011     if (has_msr_smbase) {
2012         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_IA32_SMBASE, 0);
2013     }
2014     if (has_msr_feature_control) {
2015         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_IA32_FEATURE_CONTROL, 0);
2016     }
2017     if (has_msr_bndcfgs) {
2018         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_IA32_BNDCFGS, 0);
2019     }
2020     if (has_msr_xss) {
2021         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_IA32_XSS, 0);
2022     }
2023
2024
2025     if (!env->tsc_valid) {
2026         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_IA32_TSC, 0);
2027         env->tsc_valid = !runstate_is_running();
2028     }
2029
2030 #ifdef TARGET_X86_64
2031     if (lm_capable_kernel) {
2032         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_CSTAR, 0);
2033         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_KERNELGSBASE, 0);
2034         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_FMASK, 0);
2035         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_LSTAR, 0);
2036     }
2037 #endif
2038     kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_KVM_SYSTEM_TIME, 0);
2039     kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_KVM_WALL_CLOCK, 0);
2040     if (env->features[FEAT_KVM] & (1 << KVM_FEATURE_ASYNC_PF)) {
2041         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_KVM_ASYNC_PF_EN, 0);
2042     }
2043     if (env->features[FEAT_KVM] & (1 << KVM_FEATURE_PV_EOI)) {
2044         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_KVM_PV_EOI_EN, 0);
2045     }
2046     if (env->features[FEAT_KVM] & (1 << KVM_FEATURE_STEAL_TIME)) {
2047         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_KVM_STEAL_TIME, 0);
2048     }
2049     if (has_msr_architectural_pmu) {
2050         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_CORE_PERF_FIXED_CTR_CTRL, 0);
2051         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_CORE_PERF_GLOBAL_CTRL, 0);
2052         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_CORE_PERF_GLOBAL_STATUS, 0);
2053         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_CORE_PERF_GLOBAL_OVF_CTRL, 0);
2054         for (i = 0; i < MAX_FIXED_COUNTERS; i++) {
2055             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_CORE_PERF_FIXED_CTR0 + i, 0);
2056         }
2057         for (i = 0; i < num_architectural_pmu_counters; i++) {
2058             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_P6_PERFCTR0 + i, 0);
2059             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_P6_EVNTSEL0 + i, 0);
2060         }
2061     }
2062
2063     if (env->mcg_cap) {
2064         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MCG_STATUS, 0);
2065         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MCG_CTL, 0);
2066         if (has_msr_mcg_ext_ctl) {
2067             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MCG_EXT_CTL, 0);
2068         }
2069         for (i = 0; i < (env->mcg_cap & 0xff) * 4; i++) {
2070             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MC0_CTL + i, 0);
2071         }
2072     }
2073
2074     if (has_msr_hv_hypercall) {
2075         kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_HYPERCALL, 0);
2076         kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_GUEST_OS_ID, 0);
2077     }
2078     if (cpu->hyperv_vapic) {
2079         kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_APIC_ASSIST_PAGE, 0);
2080     }
2081     if (cpu->hyperv_time) {
2082         kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_REFERENCE_TSC, 0);
2083     }
2084     if (has_msr_hv_crash) {
2085         int j;
2086
2087         for (j = 0; j < HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS; j++) {
2088             kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_CRASH_P0 + j, 0);
2089         }
2090     }
2091     if (has_msr_hv_runtime) {
2092         kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_VP_RUNTIME, 0);
2093     }
2094     if (cpu->hyperv_synic) {
2095         uint32_t msr;
2096
2097         kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_SCONTROL, 0);
2098         kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_SVERSION, 0);
2099         kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_SIEFP, 0);
2100         kvm_msr_entry_add(cpu, HV_X64_MSR_SIMP, 0);
2101         for (msr = HV_X64_MSR_SINT0; msr <= HV_X64_MSR_SINT15; msr++) {
2102             kvm_msr_entry_add(cpu, msr, 0);
2103         }
2104     }
2105     if (has_msr_hv_stimer) {
2106         uint32_t msr;
2107
2108         for (msr = HV_X64_MSR_STIMER0_CONFIG; msr <= HV_X64_MSR_STIMER3_COUNT;
2109              msr++) {
2110             kvm_msr_entry_add(cpu, msr, 0);
2111         }
2112     }
2113     if (env->features[FEAT_1_EDX] & CPUID_MTRR) {
2114         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRdefType, 0);
2115         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix64K_00000, 0);
2116         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix16K_80000, 0);
2117         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix16K_A0000, 0);
2118         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix4K_C0000, 0);
2119         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix4K_C8000, 0);
2120         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix4K_D0000, 0);
2121         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix4K_D8000, 0);
2122         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix4K_E0000, 0);
2123         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix4K_E8000, 0);
2124         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix4K_F0000, 0);
2125         kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRfix4K_F8000, 0);
2126         for (i = 0; i < MSR_MTRRcap_VCNT; i++) {
2127             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRphysBase(i), 0);
2128             kvm_msr_entry_add(cpu, MSR_MTRRphysMask(i), 0);
2129         }
2130     }
2131
2132     ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_GET_MSRS, cpu->kvm_msr_buf);
2133     if (ret < 0) {
2134         return ret;
2135     }
2136
2137     assert(ret == cpu->kvm_msr_buf->nmsrs);
2138     /*
2139      * MTRR masks: Each mask consists of 5 parts
2140      * a  10..0: must be zero
2141      * b  11   : valid bit
2142      * c n-1.12: actual mask bits
2143      * d  51..n: reserved must be zero
2144      * e  63.52: reserved must be zero
2145      *
2146      * 'n' is the number of physical bits supported by the CPU and is
2147      * apparently always <= 52.   We know our 'n' but don't know what
2148      * the destinations 'n' is; it might be smaller, in which case
2149      * it masks (c) on loading. It might be larger, in which case
2150      * we fill 'd' so that d..c is consistent irrespetive of the 'n'
2151      * we're migrating to.
2152      */
2153
2154     if (cpu->fill_mtrr_mask) {
2155         QEMU_BUILD_BUG_ON(TARGET_PHYS_ADDR_SPACE_BITS > 52);
2156         assert(cpu->phys_bits <= TARGET_PHYS_ADDR_SPACE_BITS);
2157         mtrr_top_bits = MAKE_64BIT_MASK(cpu->phys_bits, 52 - cpu->phys_bits);
2158     } else {
2159         mtrr_top_bits = 0;
2160     }
2161
2162     for (i = 0; i < ret; i++) {
2163         uint32_t index = msrs[i].index;
2164         switch (index) {
2165         case MSR_IA32_SYSENTER_CS:
2166             env->sysenter_cs = msrs[i].data;
2167             break;
2168         case MSR_IA32_SYSENTER_ESP:
2169             env->sysenter_esp = msrs[i].data;
2170             break;
2171         case MSR_IA32_SYSENTER_EIP:
2172             env->sysenter_eip = msrs[i].data;
2173             break;
2174         case MSR_PAT:
2175             env->pat = msrs[i].data;
2176             break;
2177         case MSR_STAR:
2178             env->star = msrs[i].data;
2179             break;
2180 #ifdef TARGET_X86_64
2181         case MSR_CSTAR:
2182             env->cstar = msrs[i].data;
2183             break;
2184         case MSR_KERNELGSBASE:
2185             env->kernelgsbase = msrs[i].data;
2186             break;
2187         case MSR_FMASK:
2188             env->fmask = msrs[i].data;
2189             break;
2190         case MSR_LSTAR:
2191             env->lstar = msrs[i].data;
2192             break;
2193 #endif
2194         case MSR_IA32_TSC:
2195             env->tsc = msrs[i].data;
2196             break;
2197         case MSR_TSC_AUX:
2198             env->tsc_aux = msrs[i].data;
2199             break;
2200         case MSR_TSC_ADJUST:
2201             env->tsc_adjust = msrs[i].data;
2202             break;
2203         case MSR_IA32_TSCDEADLINE:
2204             env->tsc_deadline = msrs[i].data;
2205             break;
2206         case MSR_VM_HSAVE_PA:
2207             env->vm_hsave = msrs[i].data;
2208             break;
2209         case MSR_KVM_SYSTEM_TIME:
2210             env->system_time_msr = msrs[i].data;
2211             break;
2212         case MSR_KVM_WALL_CLOCK:
2213             env->wall_clock_msr = msrs[i].data;
2214             break;
2215         case MSR_MCG_STATUS:
2216             env->mcg_status = msrs[i].data;
2217             break;
2218         case MSR_MCG_CTL:
2219             env->mcg_ctl = msrs[i].data;
2220             break;
2221         case MSR_MCG_EXT_CTL:
2222             env->mcg_ext_ctl = msrs[i].data;
2223             break;
2224         case MSR_IA32_MISC_ENABLE:
2225             env->msr_ia32_misc_enable = msrs[i].data;
2226             break;
2227         case MSR_IA32_SMBASE:
2228             env->smbase = msrs[i].data;
2229             break;
2230         case MSR_IA32_FEATURE_CONTROL:
2231             env->msr_ia32_feature_control = msrs[i].data;
2232             break;
2233         case MSR_IA32_BNDCFGS:
2234             env->msr_bndcfgs = msrs[i].data;
2235             break;
2236         case MSR_IA32_XSS:
2237             env->xss = msrs[i].data;
2238             break;
2239         default:
2240             if (msrs[i].index >= MSR_MC0_CTL &&
2241                 msrs[i].index < MSR_MC0_CTL + (env->mcg_cap & 0xff) * 4) {
2242                 env->mce_banks[msrs[i].index - MSR_MC0_CTL] = msrs[i].data;
2243             }
2244             break;
2245         case MSR_KVM_ASYNC_PF_EN:
2246             env->async_pf_en_msr = msrs[i].data;
2247             break;
2248         case MSR_KVM_PV_EOI_EN:
2249             env->pv_eoi_en_msr = msrs[i].data;
2250             break;
2251         case MSR_KVM_STEAL_TIME:
2252             env->steal_time_msr = msrs[i].data;
2253             break;
2254         case MSR_CORE_PERF_FIXED_CTR_CTRL:
2255             env->msr_fixed_ctr_ctrl = msrs[i].data;
2256             break;
2257         case MSR_CORE_PERF_GLOBAL_CTRL:
2258             env->msr_global_ctrl = msrs[i].data;
2259             break;
2260         case MSR_CORE_PERF_GLOBAL_STATUS:
2261             env->msr_global_status = msrs[i].data;
2262             break;
2263         case MSR_CORE_PERF_GLOBAL_OVF_CTRL:
2264             env->msr_global_ovf_ctrl = msrs[i].data;
2265             break;
2266         case MSR_CORE_PERF_FIXED_CTR0 ... MSR_CORE_PERF_FIXED_CTR0 + MAX_FIXED_COUNTERS - 1:
2267             env->msr_fixed_counters[index - MSR_CORE_PERF_FIXED_CTR0] = msrs[i].data;
2268             break;
2269         case MSR_P6_PERFCTR0 ... MSR_P6_PERFCTR0 + MAX_GP_COUNTERS - 1:
2270             env->msr_gp_counters[index - MSR_P6_PERFCTR0] = msrs[i].data;
2271             break;
2272         case MSR_P6_EVNTSEL0 ... MSR_P6_EVNTSEL0 + MAX_GP_COUNTERS - 1:
2273             env->msr_gp_evtsel[index - MSR_P6_EVNTSEL0] = msrs[i].data;
2274             break;
2275         case HV_X64_MSR_HYPERCALL:
2276             env->msr_hv_hypercall = msrs[i].data;
2277             break;
2278         case HV_X64_MSR_GUEST_OS_ID:
2279             env->msr_hv_guest_os_id = msrs[i].data;
2280             break;
2281         case HV_X64_MSR_APIC_ASSIST_PAGE:
2282             env->msr_hv_vapic = msrs[i].data;
2283             break;
2284         case HV_X64_MSR_REFERENCE_TSC:
2285             env->msr_hv_tsc = msrs[i].data;
2286             break;
2287         case HV_X64_MSR_CRASH_P0 ... HV_X64_MSR_CRASH_P4:
2288             env->msr_hv_crash_params[index - HV_X64_MSR_CRASH_P0] = msrs[i].data;
2289             break;
2290         case HV_X64_MSR_VP_RUNTIME:
2291             env->msr_hv_runtime = msrs[i].data;
2292             break;
2293         case HV_X64_MSR_SCONTROL:
2294             env->msr_hv_synic_control = msrs[i].data;
2295             break;
2296         case HV_X64_MSR_SVERSION:
2297             env->msr_hv_synic_version = msrs[i].data;
2298             break;
2299         case HV_X64_MSR_SIEFP:
2300             env->msr_hv_synic_evt_page = msrs[i].data;
2301             break;
2302         case HV_X64_MSR_SIMP:
2303             env->msr_hv_synic_msg_page = msrs[i].data;
2304             break;
2305         case HV_X64_MSR_SINT0 ... HV_X64_MSR_SINT15:
2306             env->msr_hv_synic_sint[index - HV_X64_MSR_SINT0] = msrs[i].data;
2307             break;
2308         case HV_X64_MSR_STIMER0_CONFIG:
2309         case HV_X64_MSR_STIMER1_CONFIG:
2310         case HV_X64_MSR_STIMER2_CONFIG:
2311         case HV_X64_MSR_STIMER3_CONFIG:
2312             env->msr_hv_stimer_config[(index - HV_X64_MSR_STIMER0_CONFIG)/2] =
2313                                 msrs[i].data;
2314             break;
2315         case HV_X64_MSR_STIMER0_COUNT:
2316         case HV_X64_MSR_STIMER1_COUNT:
2317         case HV_X64_MSR_STIMER2_COUNT:
2318         case HV_X64_MSR_STIMER3_COUNT:
2319             env->msr_hv_stimer_count[(index - HV_X64_MSR_STIMER0_COUNT)/2] =
2320                                 msrs[i].data;
2321             break;
2322         case MSR_MTRRdefType:
2323             env->mtrr_deftype = msrs[i].data;
2324             break;
2325         case MSR_MTRRfix64K_00000:
2326             env->mtrr_fixed[0] = msrs[i].data;
2327             break;
2328         case MSR_MTRRfix16K_80000:
2329             env->mtrr_fixed[1] = msrs[i].data;
2330             break;
2331         case MSR_MTRRfix16K_A0000:
2332             env->mtrr_fixed[2] = msrs[i].data;
2333             break;
2334         case MSR_MTRRfix4K_C0000:
2335             env->mtrr_fixed[3] = msrs[i].data;
2336             break;
2337         case MSR_MTRRfix4K_C8000:
2338             env->mtrr_fixed[4] = msrs[i].data;
2339             break;
2340         case MSR_MTRRfix4K_D0000:
2341             env->mtrr_fixed[5] = msrs[i].data;
2342             break;
2343         case MSR_MTRRfix4K_D8000:
2344             env->mtrr_fixed[6] = msrs[i].data;
2345             break;
2346         case MSR_MTRRfix4K_E0000:
2347             env->mtrr_fixed[7] = msrs[i].data;
2348             break;
2349         case MSR_MTRRfix4K_E8000:
2350             env->mtrr_fixed[8] = msrs[i].data;
2351             break;
2352         case MSR_MTRRfix4K_F0000:
2353             env->mtrr_fixed[9] = msrs[i].data;
2354             break;
2355         case MSR_MTRRfix4K_F8000:
2356             env->mtrr_fixed[10] = msrs[i].data;
2357             break;
2358         case MSR_MTRRphysBase(0) ... MSR_MTRRphysMask(MSR_MTRRcap_VCNT - 1):
2359             if (index & 1) {
2360                 env->mtrr_var[MSR_MTRRphysIndex(index)].mask = msrs[i].data |
2361                                                                mtrr_top_bits;
2362             } else {
2363                 env->mtrr_var[MSR_MTRRphysIndex(index)].base = msrs[i].data;
2364             }
2365             break;
2366         }
2367     }
2368
2369     return 0;
2370 }
2371
2372 static int kvm_put_mp_state(X86CPU *cpu)
2373 {
2374     struct kvm_mp_state mp_state = { .mp_state = cpu->env.mp_state };
2375
2376     return kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_SET_MP_STATE, &mp_state);
2377 }
2378
2379 static int kvm_get_mp_state(X86CPU *cpu)
2380 {
2381     CPUState *cs = CPU(cpu);
2382     CPUX86State *env = &cpu->env;
2383     struct kvm_mp_state mp_state;
2384     int ret;
2385
2386     ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_MP_STATE, &mp_state);
2387     if (ret < 0) {
2388         return ret;
2389     }
2390     env->mp_state = mp_state.mp_state;
2391     if (kvm_irqchip_in_kernel()) {
2392         cs->halted = (mp_state.mp_state == KVM_MP_STATE_HALTED);
2393     }
2394     return 0;
2395 }
2396
2397 static int kvm_get_apic(X86CPU *cpu)
2398 {
2399     DeviceState *apic = cpu->apic_state;
2400     struct kvm_lapic_state kapic;
2401     int ret;
2402
2403     if (apic && kvm_irqchip_in_kernel()) {
2404         ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_GET_LAPIC, &kapic);
2405         if (ret < 0) {
2406             return ret;
2407         }
2408
2409         kvm_get_apic_state(apic, &kapic);
2410     }
2411     return 0;
2412 }
2413
2414 static int kvm_put_vcpu_events(X86CPU *cpu, int level)
2415 {
2416     CPUState *cs = CPU(cpu);
2417     CPUX86State *env = &cpu->env;
2418     struct kvm_vcpu_events events = {};
2419
2420     if (!kvm_has_vcpu_events()) {
2421         return 0;
2422     }
2423
2424     events.exception.injected = (env->exception_injected >= 0);
2425     events.exception.nr = env->exception_injected;
2426     events.exception.has_error_code = env->has_error_code;
2427     events.exception.error_code = env->error_code;
2428     events.exception.pad = 0;
2429
2430     events.interrupt.injected = (env->interrupt_injected >= 0);
2431     events.interrupt.nr = env->interrupt_injected;
2432     events.interrupt.soft = env->soft_interrupt;
2433
2434     events.nmi.injected = env->nmi_injected;
2435     events.nmi.pending = env->nmi_pending;
2436     events.nmi.masked = !!(env->hflags2 & HF2_NMI_MASK);
2437     events.nmi.pad = 0;
2438
2439     events.sipi_vector = env->sipi_vector;
2440     events.flags = 0;
2441
2442     if (has_msr_smbase) {
2443         events.smi.smm = !!(env->hflags & HF_SMM_MASK);
2444         events.smi.smm_inside_nmi = !!(env->hflags2 & HF2_SMM_INSIDE_NMI_MASK);
2445         if (kvm_irqchip_in_kernel()) {
2446             /* As soon as these are moved to the kernel, remove them
2447              * from cs->interrupt_request.
2448              */
2449             events.smi.pending = cs->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_SMI;
2450             events.smi.latched_init = cs->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_INIT;
2451             cs->interrupt_request &= ~(CPU_INTERRUPT_INIT | CPU_INTERRUPT_SMI);
2452         } else {
2453             /* Keep these in cs->interrupt_request.  */
2454             events.smi.pending = 0;
2455             events.smi.latched_init = 0;
2456         }
2457         events.flags |= KVM_VCPUEVENT_VALID_SMM;
2458     }
2459
2460     if (level >= KVM_PUT_RESET_STATE) {
2461         events.flags |=
2462             KVM_VCPUEVENT_VALID_NMI_PENDING | KVM_VCPUEVENT_VALID_SIPI_VECTOR;
2463     }
2464
2465     return kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_SET_VCPU_EVENTS, &events);
2466 }
2467
2468 static int kvm_get_vcpu_events(X86CPU *cpu)
2469 {
2470     CPUX86State *env = &cpu->env;
2471     struct kvm_vcpu_events events;
2472     int ret;
2473
2474     if (!kvm_has_vcpu_events()) {
2475         return 0;
2476     }
2477
2478     memset(&events, 0, sizeof(events));
2479     ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_GET_VCPU_EVENTS, &events);
2480     if (ret < 0) {
2481        return ret;
2482     }
2483     env->exception_injected =
2484        events.exception.injected ? events.exception.nr : -1;
2485     env->has_error_code = events.exception.has_error_code;
2486     env->error_code = events.exception.error_code;
2487
2488     env->interrupt_injected =
2489         events.interrupt.injected ? events.interrupt.nr : -1;
2490     env->soft_interrupt = events.interrupt.soft;
2491
2492     env->nmi_injected = events.nmi.injected;
2493     env->nmi_pending = events.nmi.pending;
2494     if (events.nmi.masked) {
2495         env->hflags2 |= HF2_NMI_MASK;
2496     } else {
2497         env->hflags2 &= ~HF2_NMI_MASK;
2498     }
2499
2500     if (events.flags & KVM_VCPUEVENT_VALID_SMM) {
2501         if (events.smi.smm) {
2502             env->hflags |= HF_SMM_MASK;
2503         } else {
2504             env->hflags &= ~HF_SMM_MASK;
2505         }
2506         if (events.smi.pending) {
2507             cpu_interrupt(CPU(cpu), CPU_INTERRUPT_SMI);
2508         } else {
2509             cpu_reset_interrupt(CPU(cpu), CPU_INTERRUPT_SMI);
2510         }
2511         if (events.smi.smm_inside_nmi) {
2512             env->hflags2 |= HF2_SMM_INSIDE_NMI_MASK;
2513         } else {
2514             env->hflags2 &= ~HF2_SMM_INSIDE_NMI_MASK;
2515         }
2516         if (events.smi.latched_init) {
2517             cpu_interrupt(CPU(cpu), CPU_INTERRUPT_INIT);
2518         } else {
2519             cpu_reset_interrupt(CPU(cpu), CPU_INTERRUPT_INIT);
2520         }
2521     }
2522
2523     env->sipi_vector = events.sipi_vector;
2524
2525     return 0;
2526 }
2527
2528 static int kvm_guest_debug_workarounds(X86CPU *cpu)
2529 {
2530     CPUState *cs = CPU(cpu);
2531     CPUX86State *env = &cpu->env;
2532     int ret = 0;
2533     unsigned long reinject_trap = 0;
2534
2535     if (!kvm_has_vcpu_events()) {
2536         if (env->exception_injected == 1) {
2537             reinject_trap = KVM_GUESTDBG_INJECT_DB;
2538         } else if (env->exception_injected == 3) {
2539             reinject_trap = KVM_GUESTDBG_INJECT_BP;
2540         }
2541         env->exception_injected = -1;
2542     }
2543
2544     /*
2545      * Kernels before KVM_CAP_X86_ROBUST_SINGLESTEP overwrote flags.TF
2546      * injected via SET_GUEST_DEBUG while updating GP regs. Work around this
2547      * by updating the debug state once again if single-stepping is on.
2548      * Another reason to call kvm_update_guest_debug here is a pending debug
2549      * trap raise by the guest. On kernels without SET_VCPU_EVENTS we have to
2550      * reinject them via SET_GUEST_DEBUG.
2551      */
2552     if (reinject_trap ||
2553         (!kvm_has_robust_singlestep() && cs->singlestep_enabled)) {
2554         ret = kvm_update_guest_debug(cs, reinject_trap);
2555     }
2556     return ret;
2557 }
2558
2559 static int kvm_put_debugregs(X86CPU *cpu)
2560 {
2561     CPUX86State *env = &cpu->env;
2562     struct kvm_debugregs dbgregs;
2563     int i;
2564
2565     if (!kvm_has_debugregs()) {
2566         return 0;
2567     }
2568
2569     for (i = 0; i < 4; i++) {
2570         dbgregs.db[i] = env->dr[i];
2571     }
2572     dbgregs.dr6 = env->dr[6];
2573     dbgregs.dr7 = env->dr[7];
2574     dbgregs.flags = 0;
2575
2576     return kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_SET_DEBUGREGS, &dbgregs);
2577 }
2578
2579 static int kvm_get_debugregs(X86CPU *cpu)
2580 {
2581     CPUX86State *env = &cpu->env;
2582     struct kvm_debugregs dbgregs;
2583     int i, ret;
2584
2585     if (!kvm_has_debugregs()) {
2586         return 0;
2587     }
2588
2589     ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_GET_DEBUGREGS, &dbgregs);
2590     if (ret < 0) {
2591         return ret;
2592     }
2593     for (i = 0; i < 4; i++) {
2594         env->dr[i] = dbgregs.db[i];
2595     }
2596     env->dr[4] = env->dr[6] = dbgregs.dr6;
2597     env->dr[5] = env->dr[7] = dbgregs.dr7;
2598
2599     return 0;
2600 }
2601
2602 int kvm_arch_put_registers(CPUState *cpu, int level)
2603 {
2604     X86CPU *x86_cpu = X86_CPU(cpu);
2605     int ret;
2606
2607     assert(cpu_is_stopped(cpu) || qemu_cpu_is_self(cpu));
2608
2609     if (level >= KVM_PUT_RESET_STATE) {
2610         ret = kvm_put_msr_feature_control(x86_cpu);
2611         if (ret < 0) {
2612             return ret;
2613         }
2614     }
2615
2616     if (level == KVM_PUT_FULL_STATE) {
2617         /* We don't check for kvm_arch_set_tsc_khz() errors here,
2618          * because TSC frequency mismatch shouldn't abort migration,
2619          * unless the user explicitly asked for a more strict TSC
2620          * setting (e.g. using an explicit "tsc-freq" option).
2621          */
2622         kvm_arch_set_tsc_khz(cpu);
2623     }
2624
2625     ret = kvm_getput_regs(x86_cpu, 1);
2626     if (ret < 0) {
2627         return ret;
2628     }
2629     ret = kvm_put_xsave(x86_cpu);
2630     if (ret < 0) {
2631         return ret;
2632     }
2633     ret = kvm_put_xcrs(x86_cpu);
2634     if (ret < 0) {
2635         return ret;
2636     }
2637     ret = kvm_put_sregs(x86_cpu);
2638     if (ret < 0) {
2639         return ret;
2640     }
2641     /* must be before kvm_put_msrs */
2642     ret = kvm_inject_mce_oldstyle(x86_cpu);
2643     if (ret < 0) {
2644         return ret;
2645     }
2646     ret = kvm_put_msrs(x86_cpu, level);
2647     if (ret < 0) {
2648         return ret;
2649     }
2650     if (level >= KVM_PUT_RESET_STATE) {
2651         ret = kvm_put_mp_state(x86_cpu);
2652         if (ret < 0) {
2653             return ret;
2654         }
2655     }
2656
2657     ret = kvm_put_tscdeadline_msr(x86_cpu);
2658     if (ret < 0) {
2659         return ret;
2660     }
2661
2662     ret = kvm_put_vcpu_events(x86_cpu, level);
2663     if (ret < 0) {
2664         return ret;
2665     }
2666     ret = kvm_put_debugregs(x86_cpu);
2667     if (ret < 0) {
2668         return ret;
2669     }
2670     /* must be last */
2671     ret = kvm_guest_debug_workarounds(x86_cpu);
2672     if (ret < 0) {
2673         return ret;
2674     }
2675     return 0;
2676 }
2677
2678 int kvm_arch_get_registers(CPUState *cs)
2679 {
2680     X86CPU *cpu = X86_CPU(cs);
2681     int ret;
2682
2683     assert(cpu_is_stopped(cs) || qemu_cpu_is_self(cs));
2684
2685     ret = kvm_getput_regs(cpu, 0);
2686     if (ret < 0) {
2687         goto out;
2688     }
2689     ret = kvm_get_xsave(cpu);
2690     if (ret < 0) {
2691         goto out;
2692     }
2693     ret = kvm_get_xcrs(cpu);
2694     if (ret < 0) {
2695         goto out;
2696     }
2697     ret = kvm_get_sregs(cpu);
2698     if (ret < 0) {
2699         goto out;
2700     }
2701     ret = kvm_get_msrs(cpu);
2702     if (ret < 0) {
2703         goto out;
2704     }
2705     ret = kvm_get_mp_state(cpu);
2706     if (ret < 0) {
2707         goto out;
2708     }
2709     ret = kvm_get_apic(cpu);
2710     if (ret < 0) {
2711         goto out;
2712     }
2713     ret = kvm_get_vcpu_events(cpu);
2714     if (ret < 0) {
2715         goto out;
2716     }
2717     ret = kvm_get_debugregs(cpu);
2718     if (ret < 0) {
2719         goto out;
2720     }
2721     ret = 0;
2722  out:
2723     cpu_sync_bndcs_hflags(&cpu->env);
2724     return ret;
2725 }
2726
2727 void kvm_arch_pre_run(CPUState *cpu, struct kvm_run *run)
2728 {
2729     X86CPU *x86_cpu = X86_CPU(cpu);
2730     CPUX86State *env = &x86_cpu->env;
2731     int ret;
2732
2733     /* Inject NMI */
2734     if (cpu->interrupt_request & (CPU_INTERRUPT_NMI | CPU_INTERRUPT_SMI)) {
2735         if (cpu->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_NMI) {
2736             qemu_mutex_lock_iothread();
2737             cpu->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_NMI;
2738             qemu_mutex_unlock_iothread();
2739             DPRINTF("injected NMI\n");
2740             ret = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_NMI);
2741             if (ret < 0) {
2742                 fprintf(stderr, "KVM: injection failed, NMI lost (%s)\n",
2743                         strerror(-ret));
2744             }
2745         }
2746         if (cpu->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_SMI) {
2747             qemu_mutex_lock_iothread();
2748             cpu->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_SMI;
2749             qemu_mutex_unlock_iothread();
2750             DPRINTF("injected SMI\n");
2751             ret = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_SMI);
2752             if (ret < 0) {
2753                 fprintf(stderr, "KVM: injection failed, SMI lost (%s)\n",
2754                         strerror(-ret));
2755             }
2756         }
2757     }
2758
2759     if (!kvm_pic_in_kernel()) {
2760         qemu_mutex_lock_iothread();
2761     }
2762
2763     /* Force the VCPU out of its inner loop to process any INIT requests
2764      * or (for userspace APIC, but it is cheap to combine the checks here)
2765      * pending TPR access reports.
2766      */
2767     if (cpu->interrupt_request & (CPU_INTERRUPT_INIT | CPU_INTERRUPT_TPR)) {
2768         if ((cpu->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_INIT) &&
2769             !(env->hflags & HF_SMM_MASK)) {
2770             cpu->exit_request = 1;
2771         }
2772         if (cpu->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_TPR) {
2773             cpu->exit_request = 1;
2774         }
2775     }
2776
2777     if (!kvm_pic_in_kernel()) {
2778         /* Try to inject an interrupt if the guest can accept it */
2779         if (run->ready_for_interrupt_injection &&
2780             (cpu->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD) &&
2781             (env->eflags & IF_MASK)) {
2782             int irq;
2783
2784             cpu->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_HARD;
2785             irq = cpu_get_pic_interrupt(env);
2786             if (irq >= 0) {
2787                 struct kvm_interrupt intr;
2788
2789                 intr.irq = irq;
2790                 DPRINTF("injected interrupt %d\n", irq);
2791                 ret = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_INTERRUPT, &intr);
2792                 if (ret < 0) {
2793                     fprintf(stderr,
2794                             "KVM: injection failed, interrupt lost (%s)\n",
2795                             strerror(-ret));
2796                 }
2797             }
2798         }
2799
2800         /* If we have an interrupt but the guest is not ready to receive an
2801          * interrupt, request an interrupt window exit.  This will
2802          * cause a return to userspace as soon as the guest is ready to
2803          * receive interrupts. */
2804         if ((cpu->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD)) {
2805             run->request_interrupt_window = 1;
2806         } else {
2807             run->request_interrupt_window = 0;
2808         }
2809
2810         DPRINTF("setting tpr\n");
2811         run->cr8 = cpu_get_apic_tpr(x86_cpu->apic_state);
2812
2813         qemu_mutex_unlock_iothread();
2814     }
2815 }
2816
2817 MemTxAttrs kvm_arch_post_run(CPUState *cpu, struct kvm_run *run)
2818 {
2819     X86CPU *x86_cpu = X86_CPU(cpu);
2820     CPUX86State *env = &x86_cpu->env;
2821
2822     if (run->flags & KVM_RUN_X86_SMM) {
2823         env->hflags |= HF_SMM_MASK;
2824     } else {
2825         env->hflags &= HF_SMM_MASK;
2826     }
2827     if (run->if_flag) {
2828         env->eflags |= IF_MASK;
2829     } else {
2830         env->eflags &= ~IF_MASK;
2831     }
2832
2833     /* We need to protect the apic state against concurrent accesses from
2834      * different threads in case the userspace irqchip is used. */
2835     if (!kvm_irqchip_in_kernel()) {
2836         qemu_mutex_lock_iothread();
2837     }
2838     cpu_set_apic_tpr(x86_cpu->apic_state, run->cr8);
2839     cpu_set_apic_base(x86_cpu->apic_state, run->apic_base);
2840     if (!kvm_irqchip_in_kernel()) {
2841         qemu_mutex_unlock_iothread();
2842     }
2843     return cpu_get_mem_attrs(env);
2844 }
2845
2846 int kvm_arch_process_async_events(CPUState *cs)
2847 {
2848     X86CPU *cpu = X86_CPU(cs);
2849     CPUX86State *env = &cpu->env;
2850
2851     if (cs->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_MCE) {
2852         /* We must not raise CPU_INTERRUPT_MCE if it's not supported. */
2853         assert(env->mcg_cap);
2854
2855         cs->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_MCE;
2856
2857         kvm_cpu_synchronize_state(cs);
2858
2859         if (env->exception_injected == EXCP08_DBLE) {
2860             /* this means triple fault */
2861             qemu_system_reset_request();
2862             cs->exit_request = 1;
2863             return 0;
2864         }
2865         env->exception_injected = EXCP12_MCHK;
2866         env->has_error_code = 0;
2867
2868         cs->halted = 0;
2869         if (kvm_irqchip_in_kernel() && env->mp_state == KVM_MP_STATE_HALTED) {
2870             env->mp_state = KVM_MP_STATE_RUNNABLE;
2871         }
2872     }
2873
2874     if ((cs->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_INIT) &&
2875         !(env->hflags & HF_SMM_MASK)) {
2876         kvm_cpu_synchronize_state(cs);
2877         do_cpu_init(cpu);
2878     }
2879
2880     if (kvm_irqchip_in_kernel()) {
2881         return 0;
2882     }
2883
2884     if (cs->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_POLL) {
2885         cs->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_POLL;
2886         apic_poll_irq(cpu->apic_state);
2887     }
2888     if (((cs->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD) &&
2889          (env->eflags & IF_MASK)) ||
2890         (cs->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_NMI)) {
2891         cs->halted = 0;
2892     }
2893     if (cs->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_SIPI) {
2894         kvm_cpu_synchronize_state(cs);
2895         do_cpu_sipi(cpu);
2896     }
2897     if (cs->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_TPR) {
2898         cs->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_TPR;
2899         kvm_cpu_synchronize_state(cs);
2900         apic_handle_tpr_access_report(cpu->apic_state, env->eip,
2901                                       env->tpr_access_type);
2902     }
2903
2904     return cs->halted;
2905 }
2906
2907 static int kvm_handle_halt(X86CPU *cpu)
2908 {
2909     CPUState *cs = CPU(cpu);
2910     CPUX86State *env = &cpu->env;
2911
2912     if (!((cs->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD) &&
2913           (env->eflags & IF_MASK)) &&
2914         !(cs->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_NMI)) {
2915         cs->halted = 1;
2916         return EXCP_HLT;
2917     }
2918
2919     return 0;
2920 }
2921
2922 static int kvm_handle_tpr_access(X86CPU *cpu)
2923 {
2924     CPUState *cs = CPU(cpu);
2925     struct kvm_run *run = cs->kvm_run;
2926
2927     apic_handle_tpr_access_report(cpu->apic_state, run->tpr_access.rip,
2928                                   run->tpr_access.is_write ? TPR_ACCESS_WRITE
2929                                                            : TPR_ACCESS_READ);
2930     return 1;
2931 }
2932
2933 int kvm_arch_insert_sw_breakpoint(CPUState *cs, struct kvm_sw_breakpoint *bp)
2934 {
2935     static const uint8_t int3 = 0xcc;
2936
2937     if (cpu_memory_rw_debug(cs, bp->pc, (uint8_t *)&bp->saved_insn, 1, 0) ||
2938         cpu_memory_rw_debug(cs, bp->pc, (uint8_t *)&int3, 1, 1)) {
2939         return -EINVAL;
2940     }
2941     return 0;
2942 }
2943
2944 int kvm_arch_remove_sw_breakpoint(CPUState *cs, struct kvm_sw_breakpoint *bp)
2945 {
2946     uint8_t int3;
2947
2948     if (cpu_memory_rw_debug(cs, bp->pc, &int3, 1, 0) || int3 != 0xcc ||
2949         cpu_memory_rw_debug(cs, bp->pc, (uint8_t *)&bp->saved_insn, 1, 1)) {
2950         return -EINVAL;
2951     }
2952     return 0;
2953 }
2954
2955 static struct {
2956     target_ulong addr;
2957     int len;
2958     int type;
2959 } hw_breakpoint[4];
2960
2961 static int nb_hw_breakpoint;
2962
2963 static int find_hw_breakpoint(target_ulong addr, int len, int type)
2964 {
2965     int n;
2966
2967     for (n = 0; n < nb_hw_breakpoint; n++) {
2968         if (hw_breakpoint[n].addr == addr && hw_breakpoint[n].type == type &&
2969             (hw_breakpoint[n].len == len || len == -1)) {
2970             return n;
2971         }
2972     }
2973     return -1;
2974 }
2975
2976 int kvm_arch_insert_hw_breakpoint(target_ulong addr,
2977                                   target_ulong len, int type)
2978 {
2979     switch (type) {
2980     case GDB_BREAKPOINT_HW:
2981         len = 1;
2982         break;
2983     case GDB_WATCHPOINT_WRITE:
2984     case GDB_WATCHPOINT_ACCESS:
2985         switch (len) {
2986         case 1:
2987             break;
2988         case 2:
2989         case 4:
2990         case 8:
2991             if (addr & (len - 1)) {
2992                 return -EINVAL;
2993             }
2994             break;
2995         default:
2996             return -EINVAL;
2997         }
2998         break;
2999     default:
3000         return -ENOSYS;
3001     }
3002
3003     if (nb_hw_breakpoint == 4) {
3004         return -ENOBUFS;
3005     }
3006     if (find_hw_breakpoint(addr, len, type) >= 0) {
3007         return -EEXIST;
3008     }
3009     hw_breakpoint[nb_hw_breakpoint].addr = addr;
3010     hw_breakpoint[nb_hw_breakpoint].len = len;
3011     hw_breakpoint[nb_hw_breakpoint].type = type;
3012     nb_hw_breakpoint++;
3013
3014     return 0;
3015 }
3016
3017 int kvm_arch_remove_hw_breakpoint(target_ulong addr,
3018                                   target_ulong len, int type)
3019 {
3020     int n;
3021
3022     n = find_hw_breakpoint(addr, (type == GDB_BREAKPOINT_HW) ? 1 : len, type);
3023     if (n < 0) {
3024         return -ENOENT;
3025     }
3026     nb_hw_breakpoint--;
3027     hw_breakpoint[n] = hw_breakpoint[nb_hw_breakpoint];
3028
3029     return 0;
3030 }
3031
3032 void kvm_arch_remove_all_hw_breakpoints(void)
3033 {
3034     nb_hw_breakpoint = 0;
3035 }
3036
3037 static CPUWatchpoint hw_watchpoint;
3038
3039 static int kvm_handle_debug(X86CPU *cpu,
3040                             struct kvm_debug_exit_arch *arch_info)
3041 {
3042     CPUState *cs = CPU(cpu);
3043     CPUX86State *env = &cpu->env;
3044     int ret = 0;
3045     int n;
3046
3047     if (arch_info->exception == 1) {
3048         if (arch_info->dr6 & (1 << 14)) {
3049             if (cs->singlestep_enabled) {
3050                 ret = EXCP_DEBUG;
3051             }
3052         } else {
3053             for (n = 0; n < 4; n++) {
3054                 if (arch_info->dr6 & (1 << n)) {
3055                     switch ((arch_info->dr7 >> (16 + n*4)) & 0x3) {
3056                     case 0x0:
3057                         ret = EXCP_DEBUG;
3058                         break;
3059                     case 0x1:
3060                         ret = EXCP_DEBUG;
3061                         cs->watchpoint_hit = &hw_watchpoint;
3062                         hw_watchpoint.vaddr = hw_breakpoint[n].addr;
3063                         hw_watchpoint.flags = BP_MEM_WRITE;
3064                         break;
3065                     case 0x3:
3066                         ret = EXCP_DEBUG;
3067                         cs->watchpoint_hit = &hw_watchpoint;
3068                         hw_watchpoint.vaddr = hw_breakpoint[n].addr;
3069                         hw_watchpoint.flags = BP_MEM_ACCESS;
3070                         break;
3071                     }
3072                 }
3073             }
3074         }
3075     } else if (kvm_find_sw_breakpoint(cs, arch_info->pc)) {
3076         ret = EXCP_DEBUG;
3077     }
3078     if (ret == 0) {
3079         cpu_synchronize_state(cs);
3080         assert(env->exception_injected == -1);
3081
3082         /* pass to guest */
3083         env->exception_injected = arch_info->exception;
3084         env->has_error_code = 0;
3085     }
3086
3087     return ret;
3088 }
3089
3090 void kvm_arch_update_guest_debug(CPUState *cpu, struct kvm_guest_debug *dbg)
3091 {
3092     const uint8_t type_code[] = {
3093         [GDB_BREAKPOINT_HW] = 0x0,
3094         [GDB_WATCHPOINT_WRITE] = 0x1,
3095         [GDB_WATCHPOINT_ACCESS] = 0x3
3096     };
3097     const uint8_t len_code[] = {
3098         [1] = 0x0, [2] = 0x1, [4] = 0x3, [8] = 0x2
3099     };
3100     int n;
3101
3102     if (kvm_sw_breakpoints_active(cpu)) {
3103         dbg->control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_USE_SW_BP;
3104     }
3105     if (nb_hw_breakpoint > 0) {
3106         dbg->control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_USE_HW_BP;
3107         dbg->arch.debugreg[7] = 0x0600;
3108         for (n = 0; n < nb_hw_breakpoint; n++) {
3109             dbg->arch.debugreg[n] = hw_breakpoint[n].addr;
3110             dbg->arch.debugreg[7] |= (2 << (n * 2)) |
3111                 (type_code[hw_breakpoint[n].type] << (16 + n*4)) |
3112                 ((uint32_t)len_code[hw_breakpoint[n].len] << (18 + n*4));
3113         }
3114     }
3115 }
3116
3117 static bool host_supports_vmx(void)
3118 {
3119     uint32_t ecx, unused;
3120
3121     host_cpuid(1, 0, &unused, &unused, &ecx, &unused);
3122     return ecx & CPUID_EXT_VMX;
3123 }
3124
3125 #define VMX_INVALID_GUEST_STATE 0x80000021
3126
3127 int kvm_arch_handle_exit(CPUState *cs, struct kvm_run *run)
3128 {
3129     X86CPU *cpu = X86_CPU(cs);
3130     uint64_t code;
3131     int ret;
3132
3133     switch (run->exit_reason) {
3134     case KVM_EXIT_HLT:
3135         DPRINTF("handle_hlt\n");
3136         qemu_mutex_lock_iothread();
3137         ret = kvm_handle_halt(cpu);
3138         qemu_mutex_unlock_iothread();
3139         break;
3140     case KVM_EXIT_SET_TPR:
3141         ret = 0;
3142         break;
3143     case KVM_EXIT_TPR_ACCESS:
3144         qemu_mutex_lock_iothread();
3145         ret = kvm_handle_tpr_access(cpu);
3146         qemu_mutex_unlock_iothread();
3147         break;
3148     case KVM_EXIT_FAIL_ENTRY:
3149         code = run->fail_entry.hardware_entry_failure_reason;
3150         fprintf(stderr, "KVM: entry failed, hardware error 0x%" PRIx64 "\n",
3151                 code);
3152         if (host_supports_vmx() && code == VMX_INVALID_GUEST_STATE) {
3153             fprintf(stderr,
3154                     "\nIf you're running a guest on an Intel machine without "
3155                         "unrestricted mode\n"
3156                     "support, the failure can be most likely due to the guest "
3157                         "entering an invalid\n"
3158                     "state for Intel VT. For example, the guest maybe running "
3159                         "in big real mode\n"
3160                     "which is not supported on less recent Intel processors."
3161                         "\n\n");
3162         }
3163         ret = -1;
3164         break;
3165     case KVM_EXIT_EXCEPTION:
3166         fprintf(stderr, "KVM: exception %d exit (error code 0x%x)\n",
3167                 run->ex.exception, run->ex.error_code);
3168         ret = -1;
3169         break;
3170     case KVM_EXIT_DEBUG:
3171         DPRINTF("kvm_exit_debug\n");
3172         qemu_mutex_lock_iothread();
3173         ret = kvm_handle_debug(cpu, &run->debug.arch);
3174         qemu_mutex_unlock_iothread();
3175         break;
3176     case KVM_EXIT_HYPERV:
3177         ret = kvm_hv_handle_exit(cpu, &run->hyperv);
3178         break;
3179     case KVM_EXIT_IOAPIC_EOI:
3180         ioapic_eoi_broadcast(run->eoi.vector);
3181         ret = 0;
3182         break;
3183     default:
3184         fprintf(stderr, "KVM: unknown exit reason %d\n", run->exit_reason);
3185         ret = -1;
3186         break;
3187     }
3188
3189     return ret;
3190 }
3191
3192 bool kvm_arch_stop_on_emulation_error(CPUState *cs)
3193 {
3194     X86CPU *cpu = X86_CPU(cs);
3195     CPUX86State *env = &cpu->env;
3196
3197     kvm_cpu_synchronize_state(cs);
3198     return !(env->cr[0] & CR0_PE_MASK) ||
3199            ((env->segs[R_CS].selector  & 3) != 3);
3200 }
3201
3202 void kvm_arch_init_irq_routing(KVMState *s)
3203 {
3204     if (!kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQ_ROUTING)) {
3205         /* If kernel can't do irq routing, interrupt source
3206          * override 0->2 cannot be set up as required by HPET.
3207          * So we have to disable it.
3208          */
3209         no_hpet = 1;
3210     }
3211     /* We know at this point that we're using the in-kernel
3212      * irqchip, so we can use irqfds, and on x86 we know
3213      * we can use msi via irqfd and GSI routing.
3214      */
3215     kvm_msi_via_irqfd_allowed = true;
3216     kvm_gsi_routing_allowed = true;
3217
3218     if (kvm_irqchip_is_split()) {
3219         int i;
3220
3221         /* If the ioapic is in QEMU and the lapics are in KVM, reserve
3222            MSI routes for signaling interrupts to the local apics. */
3223         for (i = 0; i < IOAPIC_NUM_PINS; i++) {
3224             if (kvm_irqchip_add_msi_route(s, 0, NULL) < 0) {
3225                 error_report("Could not enable split IRQ mode.");
3226                 exit(1);
3227             }
3228         }
3229     }
3230 }
3231
3232 int kvm_arch_irqchip_create(MachineState *ms, KVMState *s)
3233 {
3234     int ret;
3235     if (machine_kernel_irqchip_split(ms)) {
3236         ret = kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_SPLIT_IRQCHIP, 0, 24);
3237         if (ret) {
3238             error_report("Could not enable split irqchip mode: %s",
3239                          strerror(-ret));
3240             exit(1);
3241         } else {
3242             DPRINTF("Enabled KVM_CAP_SPLIT_IRQCHIP\n");
3243             kvm_split_irqchip = true;
3244             return 1;
3245         }
3246     } else {
3247         return 0;
3248     }
3249 }
3250
3251 /* Classic KVM device assignment interface. Will remain x86 only. */
3252 int kvm_device_pci_assign(KVMState *s, PCIHostDeviceAddress *dev_addr,
3253                           uint32_t flags, uint32_t *dev_id)
3254 {
3255     struct kvm_assigned_pci_dev dev_data = {
3256         .segnr = dev_addr->domain,
3257         .busnr = dev_addr->bus,
3258         .devfn = PCI_DEVFN(dev_addr->slot, dev_addr->function),
3259         .flags = flags,
3260     };
3261     int ret;
3262
3263     dev_data.assigned_dev_id =
3264         (dev_addr->domain << 16) | (dev_addr->bus << 8) | dev_data.devfn;
3265
3266     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_ASSIGN_PCI_DEVICE, &dev_data);
3267     if (ret < 0) {
3268         return ret;
3269     }
3270
3271     *dev_id = dev_data.assigned_dev_id;
3272
3273     return 0;
3274 }
3275
3276 int kvm_device_pci_deassign(KVMState *s, uint32_t dev_id)
3277 {
3278     struct kvm_assigned_pci_dev dev_data = {
3279         .assigned_dev_id = dev_id,
3280     };
3281
3282     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_DEASSIGN_PCI_DEVICE, &dev_data);
3283 }
3284
3285 static int kvm_assign_irq_internal(KVMState *s, uint32_t dev_id,
3286                                    uint32_t irq_type, uint32_t guest_irq)
3287 {
3288     struct kvm_assigned_irq assigned_irq = {
3289         .assigned_dev_id = dev_id,
3290         .guest_irq = guest_irq,
3291         .flags = irq_type,
3292     };
3293
3294     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_ASSIGN_DEV_IRQ)) {
3295         return kvm_vm_ioctl(s, KVM_ASSIGN_DEV_IRQ, &assigned_irq);
3296     } else {
3297         return kvm_vm_ioctl(s, KVM_ASSIGN_IRQ, &assigned_irq);
3298     }
3299 }
3300
3301 int kvm_device_intx_assign(KVMState *s, uint32_t dev_id, bool use_host_msi,
3302                            uint32_t guest_irq)
3303 {
3304     uint32_t irq_type = KVM_DEV_IRQ_GUEST_INTX |
3305         (use_host_msi ? KVM_DEV_IRQ_HOST_MSI : KVM_DEV_IRQ_HOST_INTX);
3306
3307     return kvm_assign_irq_internal(s, dev_id, irq_type, guest_irq);
3308 }
3309
3310 int kvm_device_intx_set_mask(KVMState *s, uint32_t dev_id, bool masked)
3311 {
3312     struct kvm_assigned_pci_dev dev_data = {
3313         .assigned_dev_id = dev_id,
3314         .flags = masked ? KVM_DEV_ASSIGN_MASK_INTX : 0,
3315     };
3316
3317     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_ASSIGN_SET_INTX_MASK, &dev_data);
3318 }
3319
3320 static int kvm_deassign_irq_internal(KVMState *s, uint32_t dev_id,
3321                                      uint32_t type)
3322 {
3323     struct kvm_assigned_irq assigned_irq = {
3324         .assigned_dev_id = dev_id,
3325         .flags = type,
3326     };
3327
3328     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_DEASSIGN_DEV_IRQ, &assigned_irq);
3329 }
3330
3331 int kvm_device_intx_deassign(KVMState *s, uint32_t dev_id, bool use_host_msi)
3332 {
3333     return kvm_deassign_irq_internal(s, dev_id, KVM_DEV_IRQ_GUEST_INTX |
3334         (use_host_msi ? KVM_DEV_IRQ_HOST_MSI : KVM_DEV_IRQ_HOST_INTX));
3335 }
3336
3337 int kvm_device_msi_assign(KVMState *s, uint32_t dev_id, int virq)
3338 {
3339     return kvm_assign_irq_internal(s, dev_id, KVM_DEV_IRQ_HOST_MSI |
3340                                               KVM_DEV_IRQ_GUEST_MSI, virq);
3341 }
3342
3343 int kvm_device_msi_deassign(KVMState *s, uint32_t dev_id)
3344 {
3345     return kvm_deassign_irq_internal(s, dev_id, KVM_DEV_IRQ_GUEST_MSI |
3346                                                 KVM_DEV_IRQ_HOST_MSI);
3347 }
3348
3349 bool kvm_device_msix_supported(KVMState *s)
3350 {
3351     /* The kernel lacks a corresponding KVM_CAP, so we probe by calling
3352      * KVM_ASSIGN_SET_MSIX_NR with an invalid parameter. */
3353     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_ASSIGN_SET_MSIX_NR, NULL) == -EFAULT;
3354 }
3355
3356 int kvm_device_msix_init_vectors(KVMState *s, uint32_t dev_id,
3357                                  uint32_t nr_vectors)
3358 {
3359     struct kvm_assigned_msix_nr msix_nr = {
3360         .assigned_dev_id = dev_id,
3361         .entry_nr = nr_vectors,
3362     };
3363
3364     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_ASSIGN_SET_MSIX_NR, &msix_nr);
3365 }
3366
3367 int kvm_device_msix_set_vector(KVMState *s, uint32_t dev_id, uint32_t vector,
3368                                int virq)
3369 {
3370     struct kvm_assigned_msix_entry msix_entry = {
3371         .assigned_dev_id = dev_id,
3372         .gsi = virq,
3373         .entry = vector,
3374     };
3375
3376     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_ASSIGN_SET_MSIX_ENTRY, &msix_entry);
3377 }
3378
3379 int kvm_device_msix_assign(KVMState *s, uint32_t dev_id)
3380 {
3381     return kvm_assign_irq_internal(s, dev_id, KVM_DEV_IRQ_HOST_MSIX |
3382                                               KVM_DEV_IRQ_GUEST_MSIX, 0);
3383 }
3384
3385 int kvm_device_msix_deassign(KVMState *s, uint32_t dev_id)
3386 {
3387     return kvm_deassign_irq_internal(s, dev_id, KVM_DEV_IRQ_GUEST_MSIX |
3388                                                 KVM_DEV_IRQ_HOST_MSIX);
3389 }
3390
3391 int kvm_arch_fixup_msi_route(struct kvm_irq_routing_entry *route,
3392                              uint64_t address, uint32_t data, PCIDevice *dev)
3393 {
3394     X86IOMMUState *iommu = x86_iommu_get_default();
3395
3396     if (iommu) {
3397         int ret;
3398         MSIMessage src, dst;
3399         X86IOMMUClass *class = X86_IOMMU_GET_CLASS(iommu);
3400
3401         src.address = route->u.msi.address_hi;
3402         src.address <<= VTD_MSI_ADDR_HI_SHIFT;
3403         src.address |= route->u.msi.address_lo;
3404         src.data = route->u.msi.data;
3405
3406         ret = class->int_remap(iommu, &src, &dst, dev ? \
3407                                pci_requester_id(dev) : \
3408                                X86_IOMMU_SID_INVALID);
3409         if (ret) {
3410             trace_kvm_x86_fixup_msi_error(route->gsi);
3411             return 1;
3412         }
3413
3414         route->u.msi.address_hi = dst.address >> VTD_MSI_ADDR_HI_SHIFT;
3415         route->u.msi.address_lo = dst.address & VTD_MSI_ADDR_LO_MASK;
3416         route->u.msi.data = dst.data;
3417     }
3418
3419     return 0;
3420 }
3421
3422 typedef struct MSIRouteEntry MSIRouteEntry;
3423
3424 struct MSIRouteEntry {
3425     PCIDevice *dev;             /* Device pointer */
3426     int vector;                 /* MSI/MSIX vector index */
3427     int virq;                   /* Virtual IRQ index */
3428     QLIST_ENTRY(MSIRouteEntry) list;
3429 };
3430
3431 /* List of used GSI routes */
3432 static QLIST_HEAD(, MSIRouteEntry) msi_route_list = \
3433     QLIST_HEAD_INITIALIZER(msi_route_list);
3434
3435 static void kvm_update_msi_routes_all(void *private, bool global,
3436                                       uint32_t index, uint32_t mask)
3437 {
3438     int cnt = 0;
3439     MSIRouteEntry *entry;
3440     MSIMessage msg;
3441     /* TODO: explicit route update */
3442     QLIST_FOREACH(entry, &msi_route_list, list) {
3443         cnt++;
3444         msg = pci_get_msi_message(entry->dev, entry->vector);
3445         kvm_irqchip_update_msi_route(kvm_state, entry->virq,
3446                                      msg, entry->dev);
3447     }
3448     kvm_irqchip_commit_routes(kvm_state);
3449     trace_kvm_x86_update_msi_routes(cnt);
3450 }
3451
3452 int kvm_arch_add_msi_route_post(struct kvm_irq_routing_entry *route,
3453                                 int vector, PCIDevice *dev)
3454 {
3455     static bool notify_list_inited = false;
3456     MSIRouteEntry *entry;
3457
3458     if (!dev) {
3459         /* These are (possibly) IOAPIC routes only used for split
3460          * kernel irqchip mode, while what we are housekeeping are
3461          * PCI devices only. */
3462         return 0;
3463     }
3464
3465     entry = g_new0(MSIRouteEntry, 1);
3466     entry->dev = dev;
3467     entry->vector = vector;
3468     entry->virq = route->gsi;
3469     QLIST_INSERT_HEAD(&msi_route_list, entry, list);
3470
3471     trace_kvm_x86_add_msi_route(route->gsi);
3472
3473     if (!notify_list_inited) {
3474         /* For the first time we do add route, add ourselves into
3475          * IOMMU's IEC notify list if needed. */
3476         X86IOMMUState *iommu = x86_iommu_get_default();
3477         if (iommu) {
3478             x86_iommu_iec_register_notifier(iommu,
3479                                             kvm_update_msi_routes_all,
3480                                             NULL);
3481         }
3482         notify_list_inited = true;
3483     }
3484     return 0;
3485 }
3486
3487 int kvm_arch_release_virq_post(int virq)
3488 {
3489     MSIRouteEntry *entry, *next;
3490     QLIST_FOREACH_SAFE(entry, &msi_route_list, list, next) {
3491         if (entry->virq == virq) {
3492             trace_kvm_x86_remove_msi_route(virq);
3493             QLIST_REMOVE(entry, list);
3494             break;
3495         }
3496     }
3497     return 0;
3498 }
3499
3500 int kvm_arch_msi_data_to_gsi(uint32_t data)
3501 {
3502     abort();
3503 }