xen-hvm.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2010       Citrix Ltd.
   3  *
   4  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
   5  * the COPYING file in the top-level directory.
   6  *
   7  * Contributions after 2012-01-13 are licensed under the terms of the
   8  * GNU GPL, version 2 or (at your option) any later version.
   9  */
  10
  11 #include <sys/mman.h>
  12
  13 #include "hw/pci/pci.h"
  14 #include "hw/i386/pc.h"
  15 #include "hw/xen/xen_common.h"
  16 #include "hw/xen/xen_backend.h"
  17 #include "qmp-commands.h"
  18
  19 #include "sysemu/char.h"
  20 #include "qemu/range.h"
  21 #include "sysemu/xen-mapcache.h"
  22 #include "trace.h"
  23 #include "exec/address-spaces.h"
  24
  25 #include <xen/hvm/ioreq.h>
  26 #include <xen/hvm/params.h>
  27 #include <xen/hvm/e820.h>
  28
  29 //#define DEBUG_XEN_HVM
  30
  31 #ifdef DEBUG_XEN_HVM
  32 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  33     do { fprintf(stderr, "xen: " fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
  34 #else
  35 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  36     do { } while (0)
  37 #endif
  38
  39 static MemoryRegion ram_memory, ram_640k, ram_lo, ram_hi;
  40 static MemoryRegion *framebuffer;
  41 static bool xen_in_migration;
  42
  43 /* Compatibility with older version */
  44 #if __XEN_LATEST_INTERFACE_VERSION__ < 0x0003020a
  45 static inline uint32_t xen_vcpu_eport(shared_iopage_t *shared_page, int i)
  46 {
  47     return shared_page->vcpu_iodata[i].vp_eport;
  48 }
  49 static inline ioreq_t *xen_vcpu_ioreq(shared_iopage_t *shared_page, int vcpu)
  50 {
  51     return &shared_page->vcpu_iodata[vcpu].vp_ioreq;
  52 }
  53 #  define FMT_ioreq_size PRIx64
  54 #else
  55 static inline uint32_t xen_vcpu_eport(shared_iopage_t *shared_page, int i)
  56 {
  57     return shared_page->vcpu_ioreq[i].vp_eport;
  58 }
  59 static inline ioreq_t *xen_vcpu_ioreq(shared_iopage_t *shared_page, int vcpu)
  60 {
  61     return &shared_page->vcpu_ioreq[vcpu];
  62 }
  63 #  define FMT_ioreq_size "u"
  64 #endif
  65 #ifndef HVM_PARAM_BUFIOREQ_EVTCHN
  66 #define HVM_PARAM_BUFIOREQ_EVTCHN 26
  67 #endif
  68
  69 #define BUFFER_IO_MAX_DELAY  100
  70
  71 typedef struct XenPhysmap {
  72     hwaddr start_addr;
  73     ram_addr_t size;
  74     const char *name;
  75     hwaddr phys_offset;
  76
  77     QLIST_ENTRY(XenPhysmap) list;
  78 } XenPhysmap;
  79
  80 typedef struct XenIOState {
  81     shared_iopage_t *shared_page;
  82     buffered_iopage_t *buffered_io_page;
  83     QEMUTimer *buffered_io_timer;
  84     /* the evtchn port for polling the notification, */
  85     evtchn_port_t *ioreq_local_port;
  86     /* evtchn local port for buffered io */
  87     evtchn_port_t bufioreq_local_port;
  88     /* the evtchn fd for polling */
  89     XenEvtchn xce_handle;
  90     /* which vcpu we are serving */
  91     int send_vcpu;
  92
  93     struct xs_handle *xenstore;
  94     MemoryListener memory_listener;
  95     QLIST_HEAD(, XenPhysmap) physmap;
  96     hwaddr free_phys_offset;
  97     const XenPhysmap *log_for_dirtybit;
  98
  99     Notifier exit;
 100     Notifier suspend;
 101     Notifier wakeup;
 102 } XenIOState;
 103
 104 /* Xen specific function for piix pci */
 105
 106 int xen_pci_slot_get_pirq(PCIDevice *pci_dev, int irq_num)
 107 {
 108     return irq_num + ((pci_dev->devfn >> 3) << 2);
 109 }
 110
 111 void xen_piix3_set_irq(void *opaque, int irq_num, int level)
 112 {
 113     xc_hvm_set_pci_intx_level(xen_xc, xen_domid, 0, 0, irq_num >> 2,
 114                               irq_num & 3, level);
 115 }
 116
 117 void xen_piix_pci_write_config_client(uint32_t address, uint32_t val, int len)
 118 {
 119     int i;
 120
 121     /* Scan for updates to PCI link routes (0x60-0x63). */
 122     for (i = 0; i < len; i++) {
 123         uint8_t v = (val >> (8 * i)) & 0xff;
 124         if (v & 0x80) {
 125             v = 0;
 126         }
 127         v &= 0xf;
 128         if (((address + i) >= 0x60) && ((address + i) <= 0x63)) {
 129             xc_hvm_set_pci_link_route(xen_xc, xen_domid, address + i - 0x60, v);
 130         }
 131     }
 132 }
 133
 134 void xen_hvm_inject_msi(uint64_t addr, uint32_t data)
 135 {
 136     xen_xc_hvm_inject_msi(xen_xc, xen_domid, addr, data);
 137 }
 138
 139 static void xen_suspend_notifier(Notifier *notifier, void *data)
 140 {
 141     xc_set_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_ACPI_S_STATE, 3);
 142 }
 143
 144 /* Xen Interrupt Controller */
 145
 146 static void xen_set_irq(void *opaque, int irq, int level)
 147 {
 148     xc_hvm_set_isa_irq_level(xen_xc, xen_domid, irq, level);
 149 }
 150
 151 qemu_irq *xen_interrupt_controller_init(void)
 152 {
 153     return qemu_allocate_irqs(xen_set_irq, NULL, 16);
 154 }
 155
 156 /* Memory Ops */
 157
 158 static void xen_ram_init(ram_addr_t *below_4g_mem_size,
 159                          ram_addr_t *above_4g_mem_size,
 160                          ram_addr_t ram_size, MemoryRegion **ram_memory_p)
 161 {
 162     MemoryRegion *sysmem = get_system_memory();
 163     ram_addr_t block_len;
 164     uint64_t user_lowmem = object_property_get_int(qdev_get_machine(),
 165                                                    PC_MACHINE_MAX_RAM_BELOW_4G,
 166                                                    &error_abort);
 167
 168     /* Handle the machine opt max-ram-below-4g.  It is basically doing
 169      * min(xen limit, user limit).
 170      */
 171     if (HVM_BELOW_4G_RAM_END <= user_lowmem) {
 172         user_lowmem = HVM_BELOW_4G_RAM_END;
 173     }
 174
 175     if (ram_size >= user_lowmem) {
 176         *above_4g_mem_size = ram_size - user_lowmem;
 177         *below_4g_mem_size = user_lowmem;
 178     } else {
 179         *above_4g_mem_size = 0;
 180         *below_4g_mem_size = ram_size;
 181     }
 182     if (!*above_4g_mem_size) {
 183         block_len = ram_size;
 184     } else {
 185         /*
 186          * Xen does not allocate the memory continuously, it keeps a
 187          * hole of the size computed above or passed in.
 188          */
 189         block_len = (1ULL << 32) + *above_4g_mem_size;
 190     }
 191     memory_region_init_ram(&ram_memory, NULL, "xen.ram", block_len,
 192                            &error_abort);
 193     *ram_memory_p = &ram_memory;
 194     vmstate_register_ram_global(&ram_memory);
 195
 196     memory_region_init_alias(&ram_640k, NULL, "xen.ram.640k",
 197                              &ram_memory, 0, 0xa0000);
 198     memory_region_add_subregion(sysmem, 0, &ram_640k);
 199     /* Skip of the VGA IO memory space, it will be registered later by the VGA
 200      * emulated device.
 201      *
 202      * The area between 0xc0000 and 0x100000 will be used by SeaBIOS to load
 203      * the Options ROM, so it is registered here as RAM.
 204      */
 205     memory_region_init_alias(&ram_lo, NULL, "xen.ram.lo",
 206                              &ram_memory, 0xc0000,
 207                              *below_4g_mem_size - 0xc0000);
 208     memory_region_add_subregion(sysmem, 0xc0000, &ram_lo);
 209     if (*above_4g_mem_size > 0) {
 210         memory_region_init_alias(&ram_hi, NULL, "xen.ram.hi",
 211                                  &ram_memory, 0x100000000ULL,
 212                                  *above_4g_mem_size);
 213         memory_region_add_subregion(sysmem, 0x100000000ULL, &ram_hi);
 214     }
 215 }
 216
 217 void xen_ram_alloc(ram_addr_t ram_addr, ram_addr_t size, MemoryRegion *mr)
 218 {
 219     unsigned long nr_pfn;
 220     xen_pfn_t *pfn_list;
 221     int i;
 222
 223     if (runstate_check(RUN_STATE_INMIGRATE)) {
 224         /* RAM already populated in Xen */
 225         fprintf(stderr, "%s: do not alloc "RAM_ADDR_FMT
 226                 " bytes of ram at "RAM_ADDR_FMT" when runstate is INMIGRATE\n",
 227                 __func__, size, ram_addr);
 228         return;
 229     }
 230
 231     if (mr == &ram_memory) {
 232         return;
 233     }
 234
 235     trace_xen_ram_alloc(ram_addr, size);
 236
 237     nr_pfn = size >> TARGET_PAGE_BITS;
 238     pfn_list = g_malloc(sizeof (*pfn_list) * nr_pfn);
 239
 240     for (i = 0; i < nr_pfn; i++) {
 241         pfn_list[i] = (ram_addr >> TARGET_PAGE_BITS) + i;
 242     }
 243
 244     if (xc_domain_populate_physmap_exact(xen_xc, xen_domid, nr_pfn, 0, 0, pfn_list)) {
 245         hw_error("xen: failed to populate ram at " RAM_ADDR_FMT, ram_addr);
 246     }
 247
 248     g_free(pfn_list);
 249 }
 250
 251 static XenPhysmap *get_physmapping(XenIOState *state,
 252                                    hwaddr start_addr, ram_addr_t size)
 253 {
 254     XenPhysmap *physmap = NULL;
 255
 256     start_addr &= TARGET_PAGE_MASK;
 257
 258     QLIST_FOREACH(physmap, &state->physmap, list) {
 259         if (range_covers_byte(physmap->start_addr, physmap->size, start_addr)) {
 260             return physmap;
 261         }
 262     }
 263     return NULL;
 264 }
 265
 266 static hwaddr xen_phys_offset_to_gaddr(hwaddr start_addr,
 267                                                    ram_addr_t size, void *opaque)
 268 {
 269     hwaddr addr = start_addr & TARGET_PAGE_MASK;
 270     XenIOState *xen_io_state = opaque;
 271     XenPhysmap *physmap = NULL;
 272
 273     QLIST_FOREACH(physmap, &xen_io_state->physmap, list) {
 274         if (range_covers_byte(physmap->phys_offset, physmap->size, addr)) {
 275             return physmap->start_addr;
 276         }
 277     }
 278
 279     return start_addr;
 280 }
 281
 282 #if CONFIG_XEN_CTRL_INTERFACE_VERSION >= 340
 283 static int xen_add_to_physmap(XenIOState *state,
 284                               hwaddr start_addr,
 285                               ram_addr_t size,
 286                               MemoryRegion *mr,
 287                               hwaddr offset_within_region)
 288 {
 289     unsigned long i = 0;
 290     int rc = 0;
 291     XenPhysmap *physmap = NULL;
 292     hwaddr pfn, start_gpfn;
 293     hwaddr phys_offset = memory_region_get_ram_addr(mr);
 294     char path[80], value[17];
 295     const char *mr_name;
 296
 297     if (get_physmapping(state, start_addr, size)) {
 298         return 0;
 299     }
 300     if (size <= 0) {
 301         return -1;
 302     }
 303
 304     /* Xen can only handle a single dirty log region for now and we want
 305      * the linear framebuffer to be that region.
 306      * Avoid tracking any regions that is not videoram and avoid tracking
 307      * the legacy vga region. */
 308     if (mr == framebuffer && start_addr > 0xbffff) {
 309         goto go_physmap;
 310     }
 311     return -1;
 312
 313 go_physmap:
 314     DPRINTF("mapping vram to %"HWADDR_PRIx" - %"HWADDR_PRIx"\n",
 315             start_addr, start_addr + size);
 316
 317     pfn = phys_offset >> TARGET_PAGE_BITS;
 318     start_gpfn = start_addr >> TARGET_PAGE_BITS;
 319     for (i = 0; i < size >> TARGET_PAGE_BITS; i++) {
 320         unsigned long idx = pfn + i;
 321         xen_pfn_t gpfn = start_gpfn + i;
 322
 323         rc = xc_domain_add_to_physmap(xen_xc, xen_domid, XENMAPSPACE_gmfn, idx, gpfn);
 324         if (rc) {
 325             DPRINTF("add_to_physmap MFN %"PRI_xen_pfn" to PFN %"
 326                     PRI_xen_pfn" failed: %d\n", idx, gpfn, rc);
 327             return -rc;
 328         }
 329     }
 330
 331     mr_name = memory_region_name(mr);
 332
 333     physmap = g_malloc(sizeof (XenPhysmap));
 334
 335     physmap->start_addr = start_addr;
 336     physmap->size = size;
 337     physmap->name = mr_name;
 338     physmap->phys_offset = phys_offset;
 339
 340     QLIST_INSERT_HEAD(&state->physmap, physmap, list);
 341
 342     xc_domain_pin_memory_cacheattr(xen_xc, xen_domid,
 343                                    start_addr >> TARGET_PAGE_BITS,
 344                                    (start_addr + size - 1) >> TARGET_PAGE_BITS,
 345                                    XEN_DOMCTL_MEM_CACHEATTR_WB);
 346
 347     snprintf(path, sizeof(path),
 348             "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%"PRIx64"/start_addr",
 349             xen_domid, (uint64_t)phys_offset);
 350     snprintf(value, sizeof(value), "%"PRIx64, (uint64_t)start_addr);
 351     if (!xs_write(state->xenstore, 0, path, value, strlen(value))) {
 352         return -1;
 353     }
 354     snprintf(path, sizeof(path),
 355             "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%"PRIx64"/size",
 356             xen_domid, (uint64_t)phys_offset);
 357     snprintf(value, sizeof(value), "%"PRIx64, (uint64_t)size);
 358     if (!xs_write(state->xenstore, 0, path, value, strlen(value))) {
 359         return -1;
 360     }
 361     if (mr_name) {
 362         snprintf(path, sizeof(path),
 363                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%"PRIx64"/name",
 364                 xen_domid, (uint64_t)phys_offset);
 365         if (!xs_write(state->xenstore, 0, path, mr_name, strlen(mr_name))) {
 366             return -1;
 367         }
 368     }
 369
 370     return 0;
 371 }
 372
 373 static int xen_remove_from_physmap(XenIOState *state,
 374                                    hwaddr start_addr,
 375                                    ram_addr_t size)
 376 {
 377     unsigned long i = 0;
 378     int rc = 0;
 379     XenPhysmap *physmap = NULL;
 380     hwaddr phys_offset = 0;
 381
 382     physmap = get_physmapping(state, start_addr, size);
 383     if (physmap == NULL) {
 384         return -1;
 385     }
 386
 387     phys_offset = physmap->phys_offset;
 388     size = physmap->size;
 389
 390     DPRINTF("unmapping vram to %"HWADDR_PRIx" - %"HWADDR_PRIx", at "
 391             "%"HWADDR_PRIx"\n", start_addr, start_addr + size, phys_offset);
 392
 393     size >>= TARGET_PAGE_BITS;
 394     start_addr >>= TARGET_PAGE_BITS;
 395     phys_offset >>= TARGET_PAGE_BITS;
 396     for (i = 0; i < size; i++) {
 397         xen_pfn_t idx = start_addr + i;
 398         xen_pfn_t gpfn = phys_offset + i;
 399
 400         rc = xc_domain_add_to_physmap(xen_xc, xen_domid, XENMAPSPACE_gmfn, idx, gpfn);
 401         if (rc) {
 402             fprintf(stderr, "add_to_physmap MFN %"PRI_xen_pfn" to PFN %"
 403                     PRI_xen_pfn" failed: %d\n", idx, gpfn, rc);
 404             return -rc;
 405         }
 406     }
 407
 408     QLIST_REMOVE(physmap, list);
 409     if (state->log_for_dirtybit == physmap) {
 410         state->log_for_dirtybit = NULL;
 411     }
 412     g_free(physmap);
 413
 414     return 0;
 415 }
 416
 417 #else
 418 static int xen_add_to_physmap(XenIOState *state,
 419                               hwaddr start_addr,
 420                               ram_addr_t size,
 421                               MemoryRegion *mr,
 422                               hwaddr offset_within_region)
 423 {
 424     return -ENOSYS;
 425 }
 426
 427 static int xen_remove_from_physmap(XenIOState *state,
 428                                    hwaddr start_addr,
 429                                    ram_addr_t size)
 430 {
 431     return -ENOSYS;
 432 }
 433 #endif
 434
 435 static void xen_set_memory(struct MemoryListener *listener,
 436                            MemoryRegionSection *section,
 437                            bool add)
 438 {
 439     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 440     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
 441     ram_addr_t size = int128_get64(section->size);
 442     bool log_dirty = memory_region_is_logging(section->mr);
 443     hvmmem_type_t mem_type;
 444
 445     if (!memory_region_is_ram(section->mr)) {
 446         return;
 447     }
 448
 449     if (!(section->mr != &ram_memory
 450           && ( (log_dirty && add) || (!log_dirty && !add)))) {
 451         return;
 452     }
 453
 454     trace_xen_client_set_memory(start_addr, size, log_dirty);
 455
 456     start_addr &= TARGET_PAGE_MASK;
 457     size = TARGET_PAGE_ALIGN(size);
 458
 459     if (add) {
 460         if (!memory_region_is_rom(section->mr)) {
 461             xen_add_to_physmap(state, start_addr, size,
 462                                section->mr, section->offset_within_region);
 463         } else {
 464             mem_type = HVMMEM_ram_ro;
 465             if (xc_hvm_set_mem_type(xen_xc, xen_domid, mem_type,
 466                                     start_addr >> TARGET_PAGE_BITS,
 467                                     size >> TARGET_PAGE_BITS)) {
 468                 DPRINTF("xc_hvm_set_mem_type error, addr: "TARGET_FMT_plx"\n",
 469                         start_addr);
 470             }
 471         }
 472     } else {
 473         if (xen_remove_from_physmap(state, start_addr, size) < 0) {
 474             DPRINTF("physmapping does not exist at "TARGET_FMT_plx"\n", start_addr);
 475         }
 476     }
 477 }
 478
 479 static void xen_region_add(MemoryListener *listener,
 480                            MemoryRegionSection *section)
 481 {
 482     memory_region_ref(section->mr);
 483     xen_set_memory(listener, section, true);
 484 }
 485
 486 static void xen_region_del(MemoryListener *listener,
 487                            MemoryRegionSection *section)
 488 {
 489     xen_set_memory(listener, section, false);
 490     memory_region_unref(section->mr);
 491 }
 492
 493 static void xen_sync_dirty_bitmap(XenIOState *state,
 494                                   hwaddr start_addr,
 495                                   ram_addr_t size)
 496 {
 497     hwaddr npages = size >> TARGET_PAGE_BITS;
 498     const int width = sizeof(unsigned long) * 8;
 499     unsigned long bitmap[(npages + width - 1) / width];
 500     int rc, i, j;
 501     const XenPhysmap *physmap = NULL;
 502
 503     physmap = get_physmapping(state, start_addr, size);
 504     if (physmap == NULL) {
 505         /* not handled */
 506         return;
 507     }
 508
 509     if (state->log_for_dirtybit == NULL) {
 510         state->log_for_dirtybit = physmap;
 511     } else if (state->log_for_dirtybit != physmap) {
 512         /* Only one range for dirty bitmap can be tracked. */
 513         return;
 514     }
 515
 516     rc = xc_hvm_track_dirty_vram(xen_xc, xen_domid,
 517                                  start_addr >> TARGET_PAGE_BITS, npages,
 518                                  bitmap);
 519     if (rc < 0) {
 520 #ifndef ENODATA
 521 #define ENODATA  ENOENT
 522 #endif
 523         if (errno == ENODATA) {
 524             memory_region_set_dirty(framebuffer, 0, size);
 525             DPRINTF("xen: track_dirty_vram failed (0x" TARGET_FMT_plx
 526                     ", 0x" TARGET_FMT_plx "): %s\n",
 527                     start_addr, start_addr + size, strerror(errno));
 528         }
 529         return;
 530     }
 531
 532     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bitmap); i++) {
 533         unsigned long map = bitmap[i];
 534         while (map != 0) {
 535             j = ctzl(map);
 536             map &= ~(1ul << j);
 537             memory_region_set_dirty(framebuffer,
 538                                     (i * width + j) * TARGET_PAGE_SIZE,
 539                                     TARGET_PAGE_SIZE);
 540         };
 541     }
 542 }
 543
 544 static void xen_log_start(MemoryListener *listener,
 545                           MemoryRegionSection *section)
 546 {
 547     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 548
 549     xen_sync_dirty_bitmap(state, section->offset_within_address_space,
 550                           int128_get64(section->size));
 551 }
 552
 553 static void xen_log_stop(MemoryListener *listener, MemoryRegionSection *section)
 554 {
 555     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 556
 557     state->log_for_dirtybit = NULL;
 558     /* Disable dirty bit tracking */
 559     xc_hvm_track_dirty_vram(xen_xc, xen_domid, 0, 0, NULL);
 560 }
 561
 562 static void xen_log_sync(MemoryListener *listener, MemoryRegionSection *section)
 563 {
 564     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 565
 566     xen_sync_dirty_bitmap(state, section->offset_within_address_space,
 567                           int128_get64(section->size));
 568 }
 569
 570 static void xen_log_global_start(MemoryListener *listener)
 571 {
 572     if (xen_enabled()) {
 573         xen_in_migration = true;
 574     }
 575 }
 576
 577 static void xen_log_global_stop(MemoryListener *listener)
 578 {
 579     xen_in_migration = false;
 580 }
 581
 582 static MemoryListener xen_memory_listener = {
 583     .region_add = xen_region_add,
 584     .region_del = xen_region_del,
 585     .log_start = xen_log_start,
 586     .log_stop = xen_log_stop,
 587     .log_sync = xen_log_sync,
 588     .log_global_start = xen_log_global_start,
 589     .log_global_stop = xen_log_global_stop,
 590     .priority = 10,
 591 };
 592
 593 /* get the ioreq packets from share mem */
 594 static ioreq_t *cpu_get_ioreq_from_shared_memory(XenIOState *state, int vcpu)
 595 {
 596     ioreq_t *req = xen_vcpu_ioreq(state->shared_page, vcpu);
 597
 598     if (req->state != STATE_IOREQ_READY) {
 599         DPRINTF("I/O request not ready: "
 600                 "%x, ptr: %x, port: %"PRIx64", "
 601                 "data: %"PRIx64", count: %" FMT_ioreq_size ", size: %" FMT_ioreq_size "\n",
 602                 req->state, req->data_is_ptr, req->addr,
 603                 req->data, req->count, req->size);
 604         return NULL;
 605     }
 606
 607     xen_rmb(); /* see IOREQ_READY /then/ read contents of ioreq */
 608
 609     req->state = STATE_IOREQ_INPROCESS;
 610     return req;
 611 }
 612
 613 /* use poll to get the port notification */
 614 /* ioreq_vec--out,the */
 615 /* retval--the number of ioreq packet */
 616 static ioreq_t *cpu_get_ioreq(XenIOState *state)
 617 {
 618     int i;
 619     evtchn_port_t port;
 620
 621     port = xc_evtchn_pending(state->xce_handle);
 622     if (port == state->bufioreq_local_port) {
 623         timer_mod(state->buffered_io_timer,
 624                 BUFFER_IO_MAX_DELAY + qemu_clock_get_ms(QEMU_CLOCK_REALTIME));
 625         return NULL;
 626     }
 627
 628     if (port != -1) {
 629         for (i = 0; i < max_cpus; i++) {
 630             if (state->ioreq_local_port[i] == port) {
 631                 break;
 632             }
 633         }
 634
 635         if (i == max_cpus) {
 636             hw_error("Fatal error while trying to get io event!\n");
 637         }
 638
 639         /* unmask the wanted port again */
 640         xc_evtchn_unmask(state->xce_handle, port);
 641
 642         /* get the io packet from shared memory */
 643         state->send_vcpu = i;
 644         return cpu_get_ioreq_from_shared_memory(state, i);
 645     }
 646
 647     /* read error or read nothing */
 648     return NULL;
 649 }
 650
 651 static uint32_t do_inp(pio_addr_t addr, unsigned long size)
 652 {
 653     switch (size) {
 654         case 1:
 655             return cpu_inb(addr);
 656         case 2:
 657             return cpu_inw(addr);
 658         case 4:
 659             return cpu_inl(addr);
 660         default:
 661             hw_error("inp: bad size: %04"FMT_pioaddr" %lx", addr, size);
 662     }
 663 }
 664
 665 static void do_outp(pio_addr_t addr,
 666         unsigned long size, uint32_t val)
 667 {
 668     switch (size) {
 669         case 1:
 670             return cpu_outb(addr, val);
 671         case 2:
 672             return cpu_outw(addr, val);
 673         case 4:
 674             return cpu_outl(addr, val);
 675         default:
 676             hw_error("outp: bad size: %04"FMT_pioaddr" %lx", addr, size);
 677     }
 678 }
 679
 680 /*
 681  * Helper functions which read/write an object from/to physical guest
 682  * memory, as part of the implementation of an ioreq.
 683  *
 684  * Equivalent to
 685  *   cpu_physical_memory_rw(addr + (req->df ? -1 : +1) * req->size * i,
 686  *                          val, req->size, 0/1)
 687  * except without the integer overflow problems.
 688  */
 689 static void rw_phys_req_item(hwaddr addr,
 690                              ioreq_t *req, uint32_t i, void *val, int rw)
 691 {
 692     /* Do everything unsigned so overflow just results in a truncated result
 693      * and accesses to undesired parts of guest memory, which is up
 694      * to the guest */
 695     hwaddr offset = (hwaddr)req->size * i;
 696     if (req->df) {
 697         addr -= offset;
 698     } else {
 699         addr += offset;
 700     }
 701     cpu_physical_memory_rw(addr, val, req->size, rw);
 702 }
 703
 704 static inline void read_phys_req_item(hwaddr addr,
 705                                       ioreq_t *req, uint32_t i, void *val)
 706 {
 707     rw_phys_req_item(addr, req, i, val, 0);
 708 }
 709 static inline void write_phys_req_item(hwaddr addr,
 710                                        ioreq_t *req, uint32_t i, void *val)
 711 {
 712     rw_phys_req_item(addr, req, i, val, 1);
 713 }
 714
 715
 716 static void cpu_ioreq_pio(ioreq_t *req)
 717 {
 718     uint32_t i;
 719
 720     if (req->dir == IOREQ_READ) {
 721         if (!req->data_is_ptr) {
 722             req->data = do_inp(req->addr, req->size);
 723         } else {
 724             uint32_t tmp;
 725
 726             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 727                 tmp = do_inp(req->addr, req->size);
 728                 write_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 729             }
 730         }
 731     } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 732         if (!req->data_is_ptr) {
 733             do_outp(req->addr, req->size, req->data);
 734         } else {
 735             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 736                 uint32_t tmp = 0;
 737
 738                 read_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 739                 do_outp(req->addr, req->size, tmp);
 740             }
 741         }
 742     }
 743 }
 744
 745 static void cpu_ioreq_move(ioreq_t *req)
 746 {
 747     uint32_t i;
 748
 749     if (!req->data_is_ptr) {
 750         if (req->dir == IOREQ_READ) {
 751             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 752                 read_phys_req_item(req->addr, req, i, &req->data);
 753             }
 754         } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 755             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 756                 write_phys_req_item(req->addr, req, i, &req->data);
 757             }
 758         }
 759     } else {
 760         uint64_t tmp;
 761
 762         if (req->dir == IOREQ_READ) {
 763             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 764                 read_phys_req_item(req->addr, req, i, &tmp);
 765                 write_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 766             }
 767         } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 768             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 769                 read_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 770                 write_phys_req_item(req->addr, req, i, &tmp);
 771             }
 772         }
 773     }
 774 }
 775
 776 static void handle_ioreq(ioreq_t *req)
 777 {
 778     if (!req->data_is_ptr && (req->dir == IOREQ_WRITE) &&
 779             (req->size < sizeof (target_ulong))) {
 780         req->data &= ((target_ulong) 1 << (8 * req->size)) - 1;
 781     }
 782
 783     switch (req->type) {
 784         case IOREQ_TYPE_PIO:
 785             cpu_ioreq_pio(req);
 786             break;
 787         case IOREQ_TYPE_COPY:
 788             cpu_ioreq_move(req);
 789             break;
 790         case IOREQ_TYPE_TIMEOFFSET:
 791             break;
 792         case IOREQ_TYPE_INVALIDATE:
 793             xen_invalidate_map_cache();
 794             break;
 795         default:
 796             hw_error("Invalid ioreq type 0x%x\n", req->type);
 797     }
 798 }
 799
 800 static int handle_buffered_iopage(XenIOState *state)
 801 {
 802     buf_ioreq_t *buf_req = NULL;
 803     ioreq_t req;
 804     int qw;
 805
 806     if (!state->buffered_io_page) {
 807         return 0;
 808     }
 809
 810     memset(&req, 0x00, sizeof(req));
 811
 812     while (state->buffered_io_page->read_pointer != state->buffered_io_page->write_pointer) {
 813         buf_req = &state->buffered_io_page->buf_ioreq[
 814             state->buffered_io_page->read_pointer % IOREQ_BUFFER_SLOT_NUM];
 815         req.size = 1UL << buf_req->size;
 816         req.count = 1;
 817         req.addr = buf_req->addr;
 818         req.data = buf_req->data;
 819         req.state = STATE_IOREQ_READY;
 820         req.dir = buf_req->dir;
 821         req.df = 1;
 822         req.type = buf_req->type;
 823         req.data_is_ptr = 0;
 824         qw = (req.size == 8);
 825         if (qw) {
 826             buf_req = &state->buffered_io_page->buf_ioreq[
 827                 (state->buffered_io_page->read_pointer + 1) % IOREQ_BUFFER_SLOT_NUM];
 828             req.data |= ((uint64_t)buf_req->data) << 32;
 829         }
 830
 831         handle_ioreq(&req);
 832
 833         xen_mb();
 834         state->buffered_io_page->read_pointer += qw ? 2 : 1;
 835     }
 836
 837     return req.count;
 838 }
 839
 840 static void handle_buffered_io(void *opaque)
 841 {
 842     XenIOState *state = opaque;
 843
 844     if (handle_buffered_iopage(state)) {
 845         timer_mod(state->buffered_io_timer,
 846                 BUFFER_IO_MAX_DELAY + qemu_clock_get_ms(QEMU_CLOCK_REALTIME));
 847     } else {
 848         timer_del(state->buffered_io_timer);
 849         xc_evtchn_unmask(state->xce_handle, state->bufioreq_local_port);
 850     }
 851 }
 852
 853 static void cpu_handle_ioreq(void *opaque)
 854 {
 855     XenIOState *state = opaque;
 856     ioreq_t *req = cpu_get_ioreq(state);
 857
 858     handle_buffered_iopage(state);
 859     if (req) {
 860         handle_ioreq(req);
 861
 862         if (req->state != STATE_IOREQ_INPROCESS) {
 863             fprintf(stderr, "Badness in I/O request ... not in service?!: "
 864                     "%x, ptr: %x, port: %"PRIx64", "
 865                     "data: %"PRIx64", count: %" FMT_ioreq_size ", size: %" FMT_ioreq_size "\n",
 866                     req->state, req->data_is_ptr, req->addr,
 867                     req->data, req->count, req->size);
 868             destroy_hvm_domain(false);
 869             return;
 870         }
 871
 872         xen_wmb(); /* Update ioreq contents /then/ update state. */
 873
 874         /*
 875          * We do this before we send the response so that the tools
 876          * have the opportunity to pick up on the reset before the
 877          * guest resumes and does a hlt with interrupts disabled which
 878          * causes Xen to powerdown the domain.
 879          */
 880         if (runstate_is_running()) {
 881             if (qemu_shutdown_requested_get()) {
 882                 destroy_hvm_domain(false);
 883             }
 884             if (qemu_reset_requested_get()) {
 885                 qemu_system_reset(VMRESET_REPORT);
 886                 destroy_hvm_domain(true);
 887             }
 888         }
 889
 890         req->state = STATE_IORESP_READY;
 891         xc_evtchn_notify(state->xce_handle, state->ioreq_local_port[state->send_vcpu]);
 892     }
 893 }
 894
 895 static void xen_main_loop_prepare(XenIOState *state)
 896 {
 897     int evtchn_fd = -1;
 898
 899     if (state->xce_handle != XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
 900         evtchn_fd = xc_evtchn_fd(state->xce_handle);
 901     }
 902
 903     state->buffered_io_timer = timer_new_ms(QEMU_CLOCK_REALTIME, handle_buffered_io,
 904                                                  state);
 905
 906     if (evtchn_fd != -1) {
 907         qemu_set_fd_handler(evtchn_fd, cpu_handle_ioreq, NULL, state);
 908     }
 909 }
 910
 911
 912 static void xen_hvm_change_state_handler(void *opaque, int running,
 913                                          RunState rstate)
 914 {
 915     XenIOState *xstate = opaque;
 916     if (running) {
 917         xen_main_loop_prepare(xstate);
 918     }
 919 }
 920
 921 static void xen_exit_notifier(Notifier *n, void *data)
 922 {
 923     XenIOState *state = container_of(n, XenIOState, exit);
 924
 925     xc_evtchn_close(state->xce_handle);
 926     xs_daemon_close(state->xenstore);
 927 }
 928
 929 static void xen_read_physmap(XenIOState *state)
 930 {
 931     XenPhysmap *physmap = NULL;
 932     unsigned int len, num, i;
 933     char path[80], *value = NULL;
 934     char **entries = NULL;
 935
 936     snprintf(path, sizeof(path),
 937             "/local/domain/0/device-model/%d/physmap", xen_domid);
 938     entries = xs_directory(state->xenstore, 0, path, &num);
 939     if (entries == NULL)
 940         return;
 941
 942     for (i = 0; i < num; i++) {
 943         physmap = g_malloc(sizeof (XenPhysmap));
 944         physmap->phys_offset = strtoull(entries[i], NULL, 16);
 945         snprintf(path, sizeof(path),
 946                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%s/start_addr",
 947                 xen_domid, entries[i]);
 948         value = xs_read(state->xenstore, 0, path, &len);
 949         if (value == NULL) {
 950             g_free(physmap);
 951             continue;
 952         }
 953         physmap->start_addr = strtoull(value, NULL, 16);
 954         free(value);
 955
 956         snprintf(path, sizeof(path),
 957                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%s/size",
 958                 xen_domid, entries[i]);
 959         value = xs_read(state->xenstore, 0, path, &len);
 960         if (value == NULL) {
 961             g_free(physmap);
 962             continue;
 963         }
 964         physmap->size = strtoull(value, NULL, 16);
 965         free(value);
 966
 967         snprintf(path, sizeof(path),
 968                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%s/name",
 969                 xen_domid, entries[i]);
 970         physmap->name = xs_read(state->xenstore, 0, path, &len);
 971
 972         QLIST_INSERT_HEAD(&state->physmap, physmap, list);
 973     }
 974     free(entries);
 975 }
 976
 977 static void xen_wakeup_notifier(Notifier *notifier, void *data)
 978 {
 979     xc_set_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_ACPI_S_STATE, 0);
 980 }
 981
 982 int xen_hvm_init(ram_addr_t *below_4g_mem_size, ram_addr_t *above_4g_mem_size,
 983                  MemoryRegion **ram_memory)
 984 {
 985     int i, rc;
 986     unsigned long ioreq_pfn;
 987     unsigned long bufioreq_evtchn;
 988     XenIOState *state;
 989
 990     state = g_malloc0(sizeof (XenIOState));
 991
 992     state->xce_handle = xen_xc_evtchn_open(NULL, 0);
 993     if (state->xce_handle == XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
 994         perror("xen: event channel open");
 995         g_free(state);
 996         return -errno;
 997     }
 998
 999     state->xenstore = xs_daemon_open();
1000     if (state->xenstore == NULL) {
1001         perror("xen: xenstore open");
1002         g_free(state);
1003         return -errno;
1004     }
1005
1006     state->exit.notify = xen_exit_notifier;
1007     qemu_add_exit_notifier(&state->exit);
1008
1009     state->suspend.notify = xen_suspend_notifier;
1010     qemu_register_suspend_notifier(&state->suspend);
1011
1012     state->wakeup.notify = xen_wakeup_notifier;
1013     qemu_register_wakeup_notifier(&state->wakeup);
1014
1015     xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_IOREQ_PFN, &ioreq_pfn);
1016     DPRINTF("shared page at pfn %lx\n", ioreq_pfn);
1017     state->shared_page = xc_map_foreign_range(xen_xc, xen_domid, XC_PAGE_SIZE,
1018                                               PROT_READ|PROT_WRITE, ioreq_pfn);
1019     if (state->shared_page == NULL) {
1020         hw_error("map shared IO page returned error %d handle=" XC_INTERFACE_FMT,
1021                  errno, xen_xc);
1022     }
1023
1024     xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_BUFIOREQ_PFN, &ioreq_pfn);
1025     DPRINTF("buffered io page at pfn %lx\n", ioreq_pfn);
1026     state->buffered_io_page = xc_map_foreign_range(xen_xc, xen_domid, XC_PAGE_SIZE,
1027                                                    PROT_READ|PROT_WRITE, ioreq_pfn);
1028     if (state->buffered_io_page == NULL) {
1029         hw_error("map buffered IO page returned error %d", errno);
1030     }
1031
1032     state->ioreq_local_port = g_malloc0(max_cpus * sizeof (evtchn_port_t));
1033
1034     /* FIXME: how about if we overflow the page here? */
1035     for (i = 0; i < max_cpus; i++) {
1036         rc = xc_evtchn_bind_interdomain(state->xce_handle, xen_domid,
1037                                         xen_vcpu_eport(state->shared_page, i));
1038         if (rc == -1) {
1039             fprintf(stderr, "bind interdomain ioctl error %d\n", errno);
1040             return -1;
1041         }
1042         state->ioreq_local_port[i] = rc;
1043     }
1044
1045     rc = xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_BUFIOREQ_EVTCHN,
1046             &bufioreq_evtchn);
1047     if (rc < 0) {
1048         fprintf(stderr, "failed to get HVM_PARAM_BUFIOREQ_EVTCHN\n");
1049         return -1;
1050     }
1051     rc = xc_evtchn_bind_interdomain(state->xce_handle, xen_domid,
1052             (uint32_t)bufioreq_evtchn);
1053     if (rc == -1) {
1054         fprintf(stderr, "bind interdomain ioctl error %d\n", errno);
1055         return -1;
1056     }
1057     state->bufioreq_local_port = rc;
1058
1059     /* Init RAM management */
1060     xen_map_cache_init(xen_phys_offset_to_gaddr, state);
1061     xen_ram_init(below_4g_mem_size, above_4g_mem_size, ram_size, ram_memory);
1062
1063     qemu_add_vm_change_state_handler(xen_hvm_change_state_handler, state);
1064
1065     state->memory_listener = xen_memory_listener;
1066     QLIST_INIT(&state->physmap);
1067     memory_listener_register(&state->memory_listener, &address_space_memory);
1068     state->log_for_dirtybit = NULL;
1069
1070     /* Initialize backend core & drivers */
1071     if (xen_be_init() != 0) {
1072         fprintf(stderr, "%s: xen backend core setup failed\n", __FUNCTION__);
1073         exit(1);
1074     }
1075     xen_be_register("console", &xen_console_ops);
1076     xen_be_register("vkbd", &xen_kbdmouse_ops);
1077     xen_be_register("qdisk", &xen_blkdev_ops);
1078     xen_read_physmap(state);
1079
1080     return 0;
1081 }
1082
1083 void destroy_hvm_domain(bool reboot)
1084 {
1085     XenXC xc_handle;
1086     int sts;
1087
1088     xc_handle = xen_xc_interface_open(0, 0, 0);
1089     if (xc_handle == XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
1090         fprintf(stderr, "Cannot acquire xenctrl handle\n");
1091     } else {
1092         sts = xc_domain_shutdown(xc_handle, xen_domid,
1093                                  reboot ? SHUTDOWN_reboot : SHUTDOWN_poweroff);
1094         if (sts != 0) {
1095             fprintf(stderr, "xc_domain_shutdown failed to issue %s, "
1096                     "sts %d, %s\n", reboot ? "reboot" : "poweroff",
1097                     sts, strerror(errno));
1098         } else {
1099             fprintf(stderr, "Issued domain %d %s\n", xen_domid,
1100                     reboot ? "reboot" : "poweroff");
1101         }
1102         xc_interface_close(xc_handle);
1103     }
1104 }
1105
1106 void xen_register_framebuffer(MemoryRegion *mr)
1107 {
1108     framebuffer = mr;
1109 }
1110
1111 void xen_shutdown_fatal_error(const char *fmt, ...)
1112 {
1113     va_list ap;
1114
1115     va_start(ap, fmt);
1116     vfprintf(stderr, fmt, ap);
1117     va_end(ap);
1118     fprintf(stderr, "Will destroy the domain.\n");
1119     /* destroy the domain */
1120     qemu_system_shutdown_request();
1121 }
1122
1123 void xen_modified_memory(ram_addr_t start, ram_addr_t length)
1124 {
1125     if (unlikely(xen_in_migration)) {
1126         int rc;
1127         ram_addr_t start_pfn, nb_pages;
1128
1129         if (length == 0) {
1130             length = TARGET_PAGE_SIZE;
1131         }
1132         start_pfn = start >> TARGET_PAGE_BITS;
1133         nb_pages = ((start + length + TARGET_PAGE_SIZE - 1) >> TARGET_PAGE_BITS)
1134             - start_pfn;
1135         rc = xc_hvm_modified_memory(xen_xc, xen_domid, start_pfn, nb_pages);
1136         if (rc) {
1137             fprintf(stderr,
1138                     "%s failed for "RAM_ADDR_FMT" ("RAM_ADDR_FMT"): %i, %s\n",
1139                     __func__, start, nb_pages, rc, strerror(-rc));
1140         }
1141     }
1142 }
1143
1144 void qmp_xen_set_global_dirty_log(bool enable, Error **errp)
1145 {
1146     if (enable) {
1147         memory_global_dirty_log_start();
1148     } else {
1149         memory_global_dirty_log_stop();
1150     }
1151 }