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     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 ram_size, MemoryRegion **ram_memory_p)
 159 {
 160     MemoryRegion *sysmem = get_system_memory();
 161     ram_addr_t below_4g_mem_size, above_4g_mem_size = 0;
 162     ram_addr_t block_len;
 163
 164     block_len = ram_size;
 165     if (ram_size >= HVM_BELOW_4G_RAM_END) {
 166         /* Xen does not allocate the memory continuously, and keep a hole at
 167          * HVM_BELOW_4G_MMIO_START of HVM_BELOW_4G_MMIO_LENGTH
 168          */
 169         block_len += HVM_BELOW_4G_MMIO_LENGTH;
 170     }
 171     memory_region_init_ram(&ram_memory, NULL, "xen.ram", block_len);
 172     *ram_memory_p = &ram_memory;
 173     vmstate_register_ram_global(&ram_memory);
 174
 175     if (ram_size >= HVM_BELOW_4G_RAM_END) {
 176         above_4g_mem_size = ram_size - HVM_BELOW_4G_RAM_END;
 177         below_4g_mem_size = HVM_BELOW_4G_RAM_END;
 178     } else {
 179         below_4g_mem_size = ram_size;
 180     }
 181
 182     memory_region_init_alias(&ram_640k, NULL, "xen.ram.640k",
 183                              &ram_memory, 0, 0xa0000);
 184     memory_region_add_subregion(sysmem, 0, &ram_640k);
 185     /* Skip of the VGA IO memory space, it will be registered later by the VGA
 186      * emulated device.
 187      *
 188      * The area between 0xc0000 and 0x100000 will be used by SeaBIOS to load
 189      * the Options ROM, so it is registered here as RAM.
 190      */
 191     memory_region_init_alias(&ram_lo, NULL, "xen.ram.lo",
 192                              &ram_memory, 0xc0000, below_4g_mem_size - 0xc0000);
 193     memory_region_add_subregion(sysmem, 0xc0000, &ram_lo);
 194     if (above_4g_mem_size > 0) {
 195         memory_region_init_alias(&ram_hi, NULL, "xen.ram.hi",
 196                                  &ram_memory, 0x100000000ULL,
 197                                  above_4g_mem_size);
 198         memory_region_add_subregion(sysmem, 0x100000000ULL, &ram_hi);
 199     }
 200 }
 201
 202 void xen_ram_alloc(ram_addr_t ram_addr, ram_addr_t size, MemoryRegion *mr)
 203 {
 204     unsigned long nr_pfn;
 205     xen_pfn_t *pfn_list;
 206     int i;
 207
 208     if (runstate_check(RUN_STATE_INMIGRATE)) {
 209         /* RAM already populated in Xen */
 210         fprintf(stderr, "%s: do not alloc "RAM_ADDR_FMT
 211                 " bytes of ram at "RAM_ADDR_FMT" when runstate is INMIGRATE\n",
 212                 __func__, size, ram_addr);
 213         return;
 214     }
 215
 216     if (mr == &ram_memory) {
 217         return;
 218     }
 219
 220     trace_xen_ram_alloc(ram_addr, size);
 221
 222     nr_pfn = size >> TARGET_PAGE_BITS;
 223     pfn_list = g_malloc(sizeof (*pfn_list) * nr_pfn);
 224
 225     for (i = 0; i < nr_pfn; i++) {
 226         pfn_list[i] = (ram_addr >> TARGET_PAGE_BITS) + i;
 227     }
 228
 229     if (xc_domain_populate_physmap_exact(xen_xc, xen_domid, nr_pfn, 0, 0, pfn_list)) {
 230         hw_error("xen: failed to populate ram at " RAM_ADDR_FMT, ram_addr);
 231     }
 232
 233     g_free(pfn_list);
 234 }
 235
 236 static XenPhysmap *get_physmapping(XenIOState *state,
 237                                    hwaddr start_addr, ram_addr_t size)
 238 {
 239     XenPhysmap *physmap = NULL;
 240
 241     start_addr &= TARGET_PAGE_MASK;
 242
 243     QLIST_FOREACH(physmap, &state->physmap, list) {
 244         if (range_covers_byte(physmap->start_addr, physmap->size, start_addr)) {
 245             return physmap;
 246         }
 247     }
 248     return NULL;
 249 }
 250
 251 static hwaddr xen_phys_offset_to_gaddr(hwaddr start_addr,
 252                                                    ram_addr_t size, void *opaque)
 253 {
 254     hwaddr addr = start_addr & TARGET_PAGE_MASK;
 255     XenIOState *xen_io_state = opaque;
 256     XenPhysmap *physmap = NULL;
 257
 258     QLIST_FOREACH(physmap, &xen_io_state->physmap, list) {
 259         if (range_covers_byte(physmap->phys_offset, physmap->size, addr)) {
 260             return physmap->start_addr;
 261         }
 262     }
 263
 264     return start_addr;
 265 }
 266
 267 #if CONFIG_XEN_CTRL_INTERFACE_VERSION >= 340
 268 static int xen_add_to_physmap(XenIOState *state,
 269                               hwaddr start_addr,
 270                               ram_addr_t size,
 271                               MemoryRegion *mr,
 272                               hwaddr offset_within_region)
 273 {
 274     unsigned long i = 0;
 275     int rc = 0;
 276     XenPhysmap *physmap = NULL;
 277     hwaddr pfn, start_gpfn;
 278     hwaddr phys_offset = memory_region_get_ram_addr(mr);
 279     char path[80], value[17];
 280
 281     if (get_physmapping(state, start_addr, size)) {
 282         return 0;
 283     }
 284     if (size <= 0) {
 285         return -1;
 286     }
 287
 288     /* Xen can only handle a single dirty log region for now and we want
 289      * the linear framebuffer to be that region.
 290      * Avoid tracking any regions that is not videoram and avoid tracking
 291      * the legacy vga region. */
 292     if (mr == framebuffer && start_addr > 0xbffff) {
 293         goto go_physmap;
 294     }
 295     return -1;
 296
 297 go_physmap:
 298     DPRINTF("mapping vram to %"HWADDR_PRIx" - %"HWADDR_PRIx"\n",
 299             start_addr, start_addr + size);
 300
 301     pfn = phys_offset >> TARGET_PAGE_BITS;
 302     start_gpfn = start_addr >> TARGET_PAGE_BITS;
 303     for (i = 0; i < size >> TARGET_PAGE_BITS; i++) {
 304         unsigned long idx = pfn + i;
 305         xen_pfn_t gpfn = start_gpfn + i;
 306
 307         rc = xc_domain_add_to_physmap(xen_xc, xen_domid, XENMAPSPACE_gmfn, idx, gpfn);
 308         if (rc) {
 309             DPRINTF("add_to_physmap MFN %"PRI_xen_pfn" to PFN %"
 310                     PRI_xen_pfn" failed: %d\n", idx, gpfn, rc);
 311             return -rc;
 312         }
 313     }
 314
 315     physmap = g_malloc(sizeof (XenPhysmap));
 316
 317     physmap->start_addr = start_addr;
 318     physmap->size = size;
 319     physmap->name = (char *)mr->name;
 320     physmap->phys_offset = phys_offset;
 321
 322     QLIST_INSERT_HEAD(&state->physmap, physmap, list);
 323
 324     xc_domain_pin_memory_cacheattr(xen_xc, xen_domid,
 325                                    start_addr >> TARGET_PAGE_BITS,
 326                                    (start_addr + size - 1) >> TARGET_PAGE_BITS,
 327                                    XEN_DOMCTL_MEM_CACHEATTR_WB);
 328
 329     snprintf(path, sizeof(path),
 330             "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%"PRIx64"/start_addr",
 331             xen_domid, (uint64_t)phys_offset);
 332     snprintf(value, sizeof(value), "%"PRIx64, (uint64_t)start_addr);
 333     if (!xs_write(state->xenstore, 0, path, value, strlen(value))) {
 334         return -1;
 335     }
 336     snprintf(path, sizeof(path),
 337             "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%"PRIx64"/size",
 338             xen_domid, (uint64_t)phys_offset);
 339     snprintf(value, sizeof(value), "%"PRIx64, (uint64_t)size);
 340     if (!xs_write(state->xenstore, 0, path, value, strlen(value))) {
 341         return -1;
 342     }
 343     if (mr->name) {
 344         snprintf(path, sizeof(path),
 345                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%"PRIx64"/name",
 346                 xen_domid, (uint64_t)phys_offset);
 347         if (!xs_write(state->xenstore, 0, path, mr->name, strlen(mr->name))) {
 348             return -1;
 349         }
 350     }
 351
 352     return 0;
 353 }
 354
 355 static int xen_remove_from_physmap(XenIOState *state,
 356                                    hwaddr start_addr,
 357                                    ram_addr_t size)
 358 {
 359     unsigned long i = 0;
 360     int rc = 0;
 361     XenPhysmap *physmap = NULL;
 362     hwaddr phys_offset = 0;
 363
 364     physmap = get_physmapping(state, start_addr, size);
 365     if (physmap == NULL) {
 366         return -1;
 367     }
 368
 369     phys_offset = physmap->phys_offset;
 370     size = physmap->size;
 371
 372     DPRINTF("unmapping vram to %"HWADDR_PRIx" - %"HWADDR_PRIx", at "
 373             "%"HWADDR_PRIx"\n", start_addr, start_addr + size, phys_offset);
 374
 375     size >>= TARGET_PAGE_BITS;
 376     start_addr >>= TARGET_PAGE_BITS;
 377     phys_offset >>= TARGET_PAGE_BITS;
 378     for (i = 0; i < size; i++) {
 379         unsigned long idx = start_addr + i;
 380         xen_pfn_t gpfn = phys_offset + i;
 381
 382         rc = xc_domain_add_to_physmap(xen_xc, xen_domid, XENMAPSPACE_gmfn, idx, gpfn);
 383         if (rc) {
 384             fprintf(stderr, "add_to_physmap MFN %"PRI_xen_pfn" to PFN %"
 385                     PRI_xen_pfn" failed: %d\n", idx, gpfn, rc);
 386             return -rc;
 387         }
 388     }
 389
 390     QLIST_REMOVE(physmap, list);
 391     if (state->log_for_dirtybit == physmap) {
 392         state->log_for_dirtybit = NULL;
 393     }
 394     g_free(physmap);
 395
 396     return 0;
 397 }
 398
 399 #else
 400 static int xen_add_to_physmap(XenIOState *state,
 401                               hwaddr start_addr,
 402                               ram_addr_t size,
 403                               MemoryRegion *mr,
 404                               hwaddr offset_within_region)
 405 {
 406     return -ENOSYS;
 407 }
 408
 409 static int xen_remove_from_physmap(XenIOState *state,
 410                                    hwaddr start_addr,
 411                                    ram_addr_t size)
 412 {
 413     return -ENOSYS;
 414 }
 415 #endif
 416
 417 static void xen_set_memory(struct MemoryListener *listener,
 418                            MemoryRegionSection *section,
 419                            bool add)
 420 {
 421     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 422     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
 423     ram_addr_t size = int128_get64(section->size);
 424     bool log_dirty = memory_region_is_logging(section->mr);
 425     hvmmem_type_t mem_type;
 426
 427     if (!memory_region_is_ram(section->mr)) {
 428         return;
 429     }
 430
 431     if (!(section->mr != &ram_memory
 432           && ( (log_dirty && add) || (!log_dirty && !add)))) {
 433         return;
 434     }
 435
 436     trace_xen_client_set_memory(start_addr, size, log_dirty);
 437
 438     start_addr &= TARGET_PAGE_MASK;
 439     size = TARGET_PAGE_ALIGN(size);
 440
 441     if (add) {
 442         if (!memory_region_is_rom(section->mr)) {
 443             xen_add_to_physmap(state, start_addr, size,
 444                                section->mr, section->offset_within_region);
 445         } else {
 446             mem_type = HVMMEM_ram_ro;
 447             if (xc_hvm_set_mem_type(xen_xc, xen_domid, mem_type,
 448                                     start_addr >> TARGET_PAGE_BITS,
 449                                     size >> TARGET_PAGE_BITS)) {
 450                 DPRINTF("xc_hvm_set_mem_type error, addr: "TARGET_FMT_plx"\n",
 451                         start_addr);
 452             }
 453         }
 454     } else {
 455         if (xen_remove_from_physmap(state, start_addr, size) < 0) {
 456             DPRINTF("physmapping does not exist at "TARGET_FMT_plx"\n", start_addr);
 457         }
 458     }
 459 }
 460
 461 static void xen_region_add(MemoryListener *listener,
 462                            MemoryRegionSection *section)
 463 {
 464     memory_region_ref(section->mr);
 465     xen_set_memory(listener, section, true);
 466 }
 467
 468 static void xen_region_del(MemoryListener *listener,
 469                            MemoryRegionSection *section)
 470 {
 471     xen_set_memory(listener, section, false);
 472     memory_region_unref(section->mr);
 473 }
 474
 475 static void xen_sync_dirty_bitmap(XenIOState *state,
 476                                   hwaddr start_addr,
 477                                   ram_addr_t size)
 478 {
 479     hwaddr npages = size >> TARGET_PAGE_BITS;
 480     const int width = sizeof(unsigned long) * 8;
 481     unsigned long bitmap[(npages + width - 1) / width];
 482     int rc, i, j;
 483     const XenPhysmap *physmap = NULL;
 484
 485     physmap = get_physmapping(state, start_addr, size);
 486     if (physmap == NULL) {
 487         /* not handled */
 488         return;
 489     }
 490
 491     if (state->log_for_dirtybit == NULL) {
 492         state->log_for_dirtybit = physmap;
 493     } else if (state->log_for_dirtybit != physmap) {
 494         /* Only one range for dirty bitmap can be tracked. */
 495         return;
 496     }
 497
 498     rc = xc_hvm_track_dirty_vram(xen_xc, xen_domid,
 499                                  start_addr >> TARGET_PAGE_BITS, npages,
 500                                  bitmap);
 501     if (rc < 0) {
 502         if (rc != -ENODATA) {
 503             memory_region_set_dirty(framebuffer, 0, size);
 504             DPRINTF("xen: track_dirty_vram failed (0x" TARGET_FMT_plx
 505                     ", 0x" TARGET_FMT_plx "): %s\n",
 506                     start_addr, start_addr + size, strerror(-rc));
 507         }
 508         return;
 509     }
 510
 511     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bitmap); i++) {
 512         unsigned long map = bitmap[i];
 513         while (map != 0) {
 514             j = ffsl(map) - 1;
 515             map &= ~(1ul << j);
 516             memory_region_set_dirty(framebuffer,
 517                                     (i * width + j) * TARGET_PAGE_SIZE,
 518                                     TARGET_PAGE_SIZE);
 519         };
 520     }
 521 }
 522
 523 static void xen_log_start(MemoryListener *listener,
 524                           MemoryRegionSection *section)
 525 {
 526     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 527
 528     xen_sync_dirty_bitmap(state, section->offset_within_address_space,
 529                           int128_get64(section->size));
 530 }
 531
 532 static void xen_log_stop(MemoryListener *listener, MemoryRegionSection *section)
 533 {
 534     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 535
 536     state->log_for_dirtybit = NULL;
 537     /* Disable dirty bit tracking */
 538     xc_hvm_track_dirty_vram(xen_xc, xen_domid, 0, 0, NULL);
 539 }
 540
 541 static void xen_log_sync(MemoryListener *listener, MemoryRegionSection *section)
 542 {
 543     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 544
 545     xen_sync_dirty_bitmap(state, section->offset_within_address_space,
 546                           int128_get64(section->size));
 547 }
 548
 549 static void xen_log_global_start(MemoryListener *listener)
 550 {
 551     if (xen_enabled()) {
 552         xen_in_migration = true;
 553     }
 554 }
 555
 556 static void xen_log_global_stop(MemoryListener *listener)
 557 {
 558     xen_in_migration = false;
 559 }
 560
 561 static MemoryListener xen_memory_listener = {
 562     .region_add = xen_region_add,
 563     .region_del = xen_region_del,
 564     .log_start = xen_log_start,
 565     .log_stop = xen_log_stop,
 566     .log_sync = xen_log_sync,
 567     .log_global_start = xen_log_global_start,
 568     .log_global_stop = xen_log_global_stop,
 569     .priority = 10,
 570 };
 571
 572 /* get the ioreq packets from share mem */
 573 static ioreq_t *cpu_get_ioreq_from_shared_memory(XenIOState *state, int vcpu)
 574 {
 575     ioreq_t *req = xen_vcpu_ioreq(state->shared_page, vcpu);
 576
 577     if (req->state != STATE_IOREQ_READY) {
 578         DPRINTF("I/O request not ready: "
 579                 "%x, ptr: %x, port: %"PRIx64", "
 580                 "data: %"PRIx64", count: %" FMT_ioreq_size ", size: %" FMT_ioreq_size "\n",
 581                 req->state, req->data_is_ptr, req->addr,
 582                 req->data, req->count, req->size);
 583         return NULL;
 584     }
 585
 586     xen_rmb(); /* see IOREQ_READY /then/ read contents of ioreq */
 587
 588     req->state = STATE_IOREQ_INPROCESS;
 589     return req;
 590 }
 591
 592 /* use poll to get the port notification */
 593 /* ioreq_vec--out,the */
 594 /* retval--the number of ioreq packet */
 595 static ioreq_t *cpu_get_ioreq(XenIOState *state)
 596 {
 597     int i;
 598     evtchn_port_t port;
 599
 600     port = xc_evtchn_pending(state->xce_handle);
 601     if (port == state->bufioreq_local_port) {
 602         timer_mod(state->buffered_io_timer,
 603                 BUFFER_IO_MAX_DELAY + qemu_clock_get_ms(QEMU_CLOCK_REALTIME));
 604         return NULL;
 605     }
 606
 607     if (port != -1) {
 608         for (i = 0; i < max_cpus; i++) {
 609             if (state->ioreq_local_port[i] == port) {
 610                 break;
 611             }
 612         }
 613
 614         if (i == max_cpus) {
 615             hw_error("Fatal error while trying to get io event!\n");
 616         }
 617
 618         /* unmask the wanted port again */
 619         xc_evtchn_unmask(state->xce_handle, port);
 620
 621         /* get the io packet from shared memory */
 622         state->send_vcpu = i;
 623         return cpu_get_ioreq_from_shared_memory(state, i);
 624     }
 625
 626     /* read error or read nothing */
 627     return NULL;
 628 }
 629
 630 static uint32_t do_inp(pio_addr_t addr, unsigned long size)
 631 {
 632     switch (size) {
 633         case 1:
 634             return cpu_inb(addr);
 635         case 2:
 636             return cpu_inw(addr);
 637         case 4:
 638             return cpu_inl(addr);
 639         default:
 640             hw_error("inp: bad size: %04"FMT_pioaddr" %lx", addr, size);
 641     }
 642 }
 643
 644 static void do_outp(pio_addr_t addr,
 645         unsigned long size, uint32_t val)
 646 {
 647     switch (size) {
 648         case 1:
 649             return cpu_outb(addr, val);
 650         case 2:
 651             return cpu_outw(addr, val);
 652         case 4:
 653             return cpu_outl(addr, val);
 654         default:
 655             hw_error("outp: bad size: %04"FMT_pioaddr" %lx", addr, size);
 656     }
 657 }
 658
 659 /*
 660  * Helper functions which read/write an object from/to physical guest
 661  * memory, as part of the implementation of an ioreq.
 662  *
 663  * Equivalent to
 664  *   cpu_physical_memory_rw(addr + (req->df ? -1 : +1) * req->size * i,
 665  *                          val, req->size, 0/1)
 666  * except without the integer overflow problems.
 667  */
 668 static void rw_phys_req_item(hwaddr addr,
 669                              ioreq_t *req, uint32_t i, void *val, int rw)
 670 {
 671     /* Do everything unsigned so overflow just results in a truncated result
 672      * and accesses to undesired parts of guest memory, which is up
 673      * to the guest */
 674     hwaddr offset = (hwaddr)req->size * i;
 675     if (req->df) {
 676         addr -= offset;
 677     } else {
 678         addr += offset;
 679     }
 680     cpu_physical_memory_rw(addr, val, req->size, rw);
 681 }
 682
 683 static inline void read_phys_req_item(hwaddr addr,
 684                                       ioreq_t *req, uint32_t i, void *val)
 685 {
 686     rw_phys_req_item(addr, req, i, val, 0);
 687 }
 688 static inline void write_phys_req_item(hwaddr addr,
 689                                        ioreq_t *req, uint32_t i, void *val)
 690 {
 691     rw_phys_req_item(addr, req, i, val, 1);
 692 }
 693
 694
 695 static void cpu_ioreq_pio(ioreq_t *req)
 696 {
 697     uint32_t i;
 698
 699     if (req->dir == IOREQ_READ) {
 700         if (!req->data_is_ptr) {
 701             req->data = do_inp(req->addr, req->size);
 702         } else {
 703             uint32_t tmp;
 704
 705             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 706                 tmp = do_inp(req->addr, req->size);
 707                 write_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 708             }
 709         }
 710     } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 711         if (!req->data_is_ptr) {
 712             do_outp(req->addr, req->size, req->data);
 713         } else {
 714             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 715                 uint32_t tmp = 0;
 716
 717                 read_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 718                 do_outp(req->addr, req->size, tmp);
 719             }
 720         }
 721     }
 722 }
 723
 724 static void cpu_ioreq_move(ioreq_t *req)
 725 {
 726     uint32_t i;
 727
 728     if (!req->data_is_ptr) {
 729         if (req->dir == IOREQ_READ) {
 730             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 731                 read_phys_req_item(req->addr, req, i, &req->data);
 732             }
 733         } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 734             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 735                 write_phys_req_item(req->addr, req, i, &req->data);
 736             }
 737         }
 738     } else {
 739         uint64_t tmp;
 740
 741         if (req->dir == IOREQ_READ) {
 742             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 743                 read_phys_req_item(req->addr, req, i, &tmp);
 744                 write_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 745             }
 746         } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 747             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 748                 read_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 749                 write_phys_req_item(req->addr, req, i, &tmp);
 750             }
 751         }
 752     }
 753 }
 754
 755 static void handle_ioreq(ioreq_t *req)
 756 {
 757     if (!req->data_is_ptr && (req->dir == IOREQ_WRITE) &&
 758             (req->size < sizeof (target_ulong))) {
 759         req->data &= ((target_ulong) 1 << (8 * req->size)) - 1;
 760     }
 761
 762     switch (req->type) {
 763         case IOREQ_TYPE_PIO:
 764             cpu_ioreq_pio(req);
 765             break;
 766         case IOREQ_TYPE_COPY:
 767             cpu_ioreq_move(req);
 768             break;
 769         case IOREQ_TYPE_TIMEOFFSET:
 770             break;
 771         case IOREQ_TYPE_INVALIDATE:
 772             xen_invalidate_map_cache();
 773             break;
 774         default:
 775             hw_error("Invalid ioreq type 0x%x\n", req->type);
 776     }
 777 }
 778
 779 static int handle_buffered_iopage(XenIOState *state)
 780 {
 781     buf_ioreq_t *buf_req = NULL;
 782     ioreq_t req;
 783     int qw;
 784
 785     if (!state->buffered_io_page) {
 786         return 0;
 787     }
 788
 789     memset(&req, 0x00, sizeof(req));
 790
 791     while (state->buffered_io_page->read_pointer != state->buffered_io_page->write_pointer) {
 792         buf_req = &state->buffered_io_page->buf_ioreq[
 793             state->buffered_io_page->read_pointer % IOREQ_BUFFER_SLOT_NUM];
 794         req.size = 1UL << buf_req->size;
 795         req.count = 1;
 796         req.addr = buf_req->addr;
 797         req.data = buf_req->data;
 798         req.state = STATE_IOREQ_READY;
 799         req.dir = buf_req->dir;
 800         req.df = 1;
 801         req.type = buf_req->type;
 802         req.data_is_ptr = 0;
 803         qw = (req.size == 8);
 804         if (qw) {
 805             buf_req = &state->buffered_io_page->buf_ioreq[
 806                 (state->buffered_io_page->read_pointer + 1) % IOREQ_BUFFER_SLOT_NUM];
 807             req.data |= ((uint64_t)buf_req->data) << 32;
 808         }
 809
 810         handle_ioreq(&req);
 811
 812         xen_mb();
 813         state->buffered_io_page->read_pointer += qw ? 2 : 1;
 814     }
 815
 816     return req.count;
 817 }
 818
 819 static void handle_buffered_io(void *opaque)
 820 {
 821     XenIOState *state = opaque;
 822
 823     if (handle_buffered_iopage(state)) {
 824         timer_mod(state->buffered_io_timer,
 825                 BUFFER_IO_MAX_DELAY + qemu_clock_get_ms(QEMU_CLOCK_REALTIME));
 826     } else {
 827         timer_del(state->buffered_io_timer);
 828         xc_evtchn_unmask(state->xce_handle, state->bufioreq_local_port);
 829     }
 830 }
 831
 832 static void cpu_handle_ioreq(void *opaque)
 833 {
 834     XenIOState *state = opaque;
 835     ioreq_t *req = cpu_get_ioreq(state);
 836
 837     handle_buffered_iopage(state);
 838     if (req) {
 839         handle_ioreq(req);
 840
 841         if (req->state != STATE_IOREQ_INPROCESS) {
 842             fprintf(stderr, "Badness in I/O request ... not in service?!: "
 843                     "%x, ptr: %x, port: %"PRIx64", "
 844                     "data: %"PRIx64", count: %" FMT_ioreq_size ", size: %" FMT_ioreq_size "\n",
 845                     req->state, req->data_is_ptr, req->addr,
 846                     req->data, req->count, req->size);
 847             destroy_hvm_domain(false);
 848             return;
 849         }
 850
 851         xen_wmb(); /* Update ioreq contents /then/ update state. */
 852
 853         /*
 854          * We do this before we send the response so that the tools
 855          * have the opportunity to pick up on the reset before the
 856          * guest resumes and does a hlt with interrupts disabled which
 857          * causes Xen to powerdown the domain.
 858          */
 859         if (runstate_is_running()) {
 860             if (qemu_shutdown_requested_get()) {
 861                 destroy_hvm_domain(false);
 862             }
 863             if (qemu_reset_requested_get()) {
 864                 qemu_system_reset(VMRESET_REPORT);
 865                 destroy_hvm_domain(true);
 866             }
 867         }
 868
 869         req->state = STATE_IORESP_READY;
 870         xc_evtchn_notify(state->xce_handle, state->ioreq_local_port[state->send_vcpu]);
 871     }
 872 }
 873
 874 static void xen_main_loop_prepare(XenIOState *state)
 875 {
 876     int evtchn_fd = -1;
 877
 878     if (state->xce_handle != XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
 879         evtchn_fd = xc_evtchn_fd(state->xce_handle);
 880     }
 881
 882     state->buffered_io_timer = timer_new_ms(QEMU_CLOCK_REALTIME, handle_buffered_io,
 883                                                  state);
 884
 885     if (evtchn_fd != -1) {
 886         qemu_set_fd_handler(evtchn_fd, cpu_handle_ioreq, NULL, state);
 887     }
 888 }
 889
 890
 891 static void xen_hvm_change_state_handler(void *opaque, int running,
 892                                          RunState rstate)
 893 {
 894     XenIOState *xstate = opaque;
 895     if (running) {
 896         xen_main_loop_prepare(xstate);
 897     }
 898 }
 899
 900 static void xen_exit_notifier(Notifier *n, void *data)
 901 {
 902     XenIOState *state = container_of(n, XenIOState, exit);
 903
 904     xc_evtchn_close(state->xce_handle);
 905     xs_daemon_close(state->xenstore);
 906 }
 907
 908 static void xen_read_physmap(XenIOState *state)
 909 {
 910     XenPhysmap *physmap = NULL;
 911     unsigned int len, num, i;
 912     char path[80], *value = NULL;
 913     char **entries = NULL;
 914
 915     snprintf(path, sizeof(path),
 916             "/local/domain/0/device-model/%d/physmap", xen_domid);
 917     entries = xs_directory(state->xenstore, 0, path, &num);
 918     if (entries == NULL)
 919         return;
 920
 921     for (i = 0; i < num; i++) {
 922         physmap = g_malloc(sizeof (XenPhysmap));
 923         physmap->phys_offset = strtoull(entries[i], NULL, 16);
 924         snprintf(path, sizeof(path),
 925                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%s/start_addr",
 926                 xen_domid, entries[i]);
 927         value = xs_read(state->xenstore, 0, path, &len);
 928         if (value == NULL) {
 929             g_free(physmap);
 930             continue;
 931         }
 932         physmap->start_addr = strtoull(value, NULL, 16);
 933         free(value);
 934
 935         snprintf(path, sizeof(path),
 936                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%s/size",
 937                 xen_domid, entries[i]);
 938         value = xs_read(state->xenstore, 0, path, &len);
 939         if (value == NULL) {
 940             g_free(physmap);
 941             continue;
 942         }
 943         physmap->size = strtoull(value, NULL, 16);
 944         free(value);
 945
 946         snprintf(path, sizeof(path),
 947                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%s/name",
 948                 xen_domid, entries[i]);
 949         physmap->name = xs_read(state->xenstore, 0, path, &len);
 950
 951         QLIST_INSERT_HEAD(&state->physmap, physmap, list);
 952     }
 953     free(entries);
 954 }
 955
 956 static void xen_wakeup_notifier(Notifier *notifier, void *data)
 957 {
 958     xc_set_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_ACPI_S_STATE, 0);
 959 }
 960
 961 int xen_hvm_init(MemoryRegion **ram_memory)
 962 {
 963     int i, rc;
 964     unsigned long ioreq_pfn;
 965     unsigned long bufioreq_evtchn;
 966     XenIOState *state;
 967
 968     state = g_malloc0(sizeof (XenIOState));
 969
 970     state->xce_handle = xen_xc_evtchn_open(NULL, 0);
 971     if (state->xce_handle == XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
 972         perror("xen: event channel open");
 973         g_free(state);
 974         return -errno;
 975     }
 976
 977     state->xenstore = xs_daemon_open();
 978     if (state->xenstore == NULL) {
 979         perror("xen: xenstore open");
 980         g_free(state);
 981         return -errno;
 982     }
 983
 984     state->exit.notify = xen_exit_notifier;
 985     qemu_add_exit_notifier(&state->exit);
 986
 987     state->suspend.notify = xen_suspend_notifier;
 988     qemu_register_suspend_notifier(&state->suspend);
 989
 990     state->wakeup.notify = xen_wakeup_notifier;
 991     qemu_register_wakeup_notifier(&state->wakeup);
 992
 993     xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_IOREQ_PFN, &ioreq_pfn);
 994     DPRINTF("shared page at pfn %lx\n", ioreq_pfn);
 995     state->shared_page = xc_map_foreign_range(xen_xc, xen_domid, XC_PAGE_SIZE,
 996                                               PROT_READ|PROT_WRITE, ioreq_pfn);
 997     if (state->shared_page == NULL) {
 998         hw_error("map shared IO page returned error %d handle=" XC_INTERFACE_FMT,
 999                  errno, xen_xc);
1000     }
1001
1002     xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_BUFIOREQ_PFN, &ioreq_pfn);
1003     DPRINTF("buffered io page at pfn %lx\n", ioreq_pfn);
1004     state->buffered_io_page = xc_map_foreign_range(xen_xc, xen_domid, XC_PAGE_SIZE,
1005                                                    PROT_READ|PROT_WRITE, ioreq_pfn);
1006     if (state->buffered_io_page == NULL) {
1007         hw_error("map buffered IO page returned error %d", errno);
1008     }
1009
1010     state->ioreq_local_port = g_malloc0(max_cpus * sizeof (evtchn_port_t));
1011
1012     /* FIXME: how about if we overflow the page here? */
1013     for (i = 0; i < max_cpus; i++) {
1014         rc = xc_evtchn_bind_interdomain(state->xce_handle, xen_domid,
1015                                         xen_vcpu_eport(state->shared_page, i));
1016         if (rc == -1) {
1017             fprintf(stderr, "bind interdomain ioctl error %d\n", errno);
1018             return -1;
1019         }
1020         state->ioreq_local_port[i] = rc;
1021     }
1022
1023     rc = xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_BUFIOREQ_EVTCHN,
1024             &bufioreq_evtchn);
1025     if (rc < 0) {
1026         fprintf(stderr, "failed to get HVM_PARAM_BUFIOREQ_EVTCHN\n");
1027         return -1;
1028     }
1029     rc = xc_evtchn_bind_interdomain(state->xce_handle, xen_domid,
1030             (uint32_t)bufioreq_evtchn);
1031     if (rc == -1) {
1032         fprintf(stderr, "bind interdomain ioctl error %d\n", errno);
1033         return -1;
1034     }
1035     state->bufioreq_local_port = rc;
1036
1037     /* Init RAM management */
1038     xen_map_cache_init(xen_phys_offset_to_gaddr, state);
1039     xen_ram_init(ram_size, ram_memory);
1040
1041     qemu_add_vm_change_state_handler(xen_hvm_change_state_handler, state);
1042
1043     state->memory_listener = xen_memory_listener;
1044     QLIST_INIT(&state->physmap);
1045     memory_listener_register(&state->memory_listener, &address_space_memory);
1046     state->log_for_dirtybit = NULL;
1047
1048     /* Initialize backend core & drivers */
1049     if (xen_be_init() != 0) {
1050         fprintf(stderr, "%s: xen backend core setup failed\n", __FUNCTION__);
1051         exit(1);
1052     }
1053     xen_be_register("console", &xen_console_ops);
1054     xen_be_register("vkbd", &xen_kbdmouse_ops);
1055     xen_be_register("qdisk", &xen_blkdev_ops);
1056     xen_read_physmap(state);
1057
1058     return 0;
1059 }
1060
1061 void destroy_hvm_domain(bool reboot)
1062 {
1063     XenXC xc_handle;
1064     int sts;
1065
1066     xc_handle = xen_xc_interface_open(0, 0, 0);
1067     if (xc_handle == XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
1068         fprintf(stderr, "Cannot acquire xenctrl handle\n");
1069     } else {
1070         sts = xc_domain_shutdown(xc_handle, xen_domid,
1071                                  reboot ? SHUTDOWN_reboot : SHUTDOWN_poweroff);
1072         if (sts != 0) {
1073             fprintf(stderr, "xc_domain_shutdown failed to issue %s, "
1074                     "sts %d, %s\n", reboot ? "reboot" : "poweroff",
1075                     sts, strerror(errno));
1076         } else {
1077             fprintf(stderr, "Issued domain %d %s\n", xen_domid,
1078                     reboot ? "reboot" : "poweroff");
1079         }
1080         xc_interface_close(xc_handle);
1081     }
1082 }
1083
1084 void xen_register_framebuffer(MemoryRegion *mr)
1085 {
1086     framebuffer = mr;
1087 }
1088
1089 void xen_shutdown_fatal_error(const char *fmt, ...)
1090 {
1091     va_list ap;
1092
1093     va_start(ap, fmt);
1094     vfprintf(stderr, fmt, ap);
1095     va_end(ap);
1096     fprintf(stderr, "Will destroy the domain.\n");
1097     /* destroy the domain */
1098     qemu_system_shutdown_request();
1099 }
1100
1101 void xen_modified_memory(ram_addr_t start, ram_addr_t length)
1102 {
1103     if (unlikely(xen_in_migration)) {
1104         int rc;
1105         ram_addr_t start_pfn, nb_pages;
1106
1107         if (length == 0) {
1108             length = TARGET_PAGE_SIZE;
1109         }
1110         start_pfn = start >> TARGET_PAGE_BITS;
1111         nb_pages = ((start + length + TARGET_PAGE_SIZE - 1) >> TARGET_PAGE_BITS)
1112             - start_pfn;
1113         rc = xc_hvm_modified_memory(xen_xc, xen_domid, start_pfn, nb_pages);
1114         if (rc) {
1115             fprintf(stderr,
1116                     "%s failed for "RAM_ADDR_FMT" ("RAM_ADDR_FMT"): %i, %s\n",
1117                     __func__, start, nb_pages, rc, strerror(-rc));
1118         }
1119     }
1120 }
1121
1122 void qmp_xen_set_global_dirty_log(bool enable, Error **errp)
1123 {
1124     if (enable) {
1125         memory_global_dirty_log_start();
1126     } else {
1127         memory_global_dirty_log_stop();
1128     }
1129 }