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