kvm-all.c

   1 /*
   2  * QEMU KVM support
   3  *
   4  * Copyright IBM, Corp. 2008
   5  *           Red Hat, Inc. 2008
   6  *
   7  * Authors:
   8  *  Anthony Liguori   <[email protected]>
   9  *  Glauber Costa     <[email protected]>
  10  *
  11  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or later.
  12  * See the COPYING file in the top-level directory.
  13  *
  14  */
  15
  16 #include "qemu/osdep.h"
  17 #include <sys/ioctl.h>
  18 #include <sys/mman.h>
  19
  20 #include <linux/kvm.h>
  21
  22 #include "qemu-common.h"
  23 #include "qemu/atomic.h"
  24 #include "qemu/option.h"
  25 #include "qemu/config-file.h"
  26 #include "qemu/error-report.h"
  27 #include "hw/hw.h"
  28 #include "hw/pci/msi.h"
  29 #include "hw/s390x/adapter.h"
  30 #include "exec/gdbstub.h"
  31 #include "sysemu/kvm_int.h"
  32 #include "qemu/bswap.h"
  33 #include "exec/memory.h"
  34 #include "exec/ram_addr.h"
  35 #include "exec/address-spaces.h"
  36 #include "qemu/event_notifier.h"
  37 #include "trace.h"
  38 #include "hw/irq.h"
  39
  40 #include "hw/boards.h"
  41
  42 /* This check must be after config-host.h is included */
  43 #ifdef CONFIG_EVENTFD
  44 #include <sys/eventfd.h>
  45 #endif
  46
  47 /* KVM uses PAGE_SIZE in its definition of KVM_COALESCED_MMIO_MAX. We
  48  * need to use the real host PAGE_SIZE, as that's what KVM will use.
  49  */
  50 #define PAGE_SIZE getpagesize()
  51
  52 //#define DEBUG_KVM
  53
  54 #ifdef DEBUG_KVM
  55 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  56     do { fprintf(stderr, fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
  57 #else
  58 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  59     do { } while (0)
  60 #endif
  61
  62 #define KVM_MSI_HASHTAB_SIZE    256
  63
  64 struct KVMState
  65 {
  66     AccelState parent_obj;
  67
  68     int nr_slots;
  69     int fd;
  70     int vmfd;
  71     int coalesced_mmio;
  72     struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
  73     bool coalesced_flush_in_progress;
  74     int broken_set_mem_region;
  75     int vcpu_events;
  76     int robust_singlestep;
  77     int debugregs;
  78 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
  79     struct kvm_sw_breakpoint_head kvm_sw_breakpoints;
  80 #endif
  81     int many_ioeventfds;
  82     int intx_set_mask;
  83     /* The man page (and posix) say ioctl numbers are signed int, but
  84      * they're not.  Linux, glibc and *BSD all treat ioctl numbers as
  85      * unsigned, and treating them as signed here can break things */
  86     unsigned irq_set_ioctl;
  87     unsigned int sigmask_len;
  88     GHashTable *gsimap;
  89 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
  90     struct kvm_irq_routing *irq_routes;
  91     int nr_allocated_irq_routes;
  92     uint32_t *used_gsi_bitmap;
  93     unsigned int gsi_count;
  94     QTAILQ_HEAD(msi_hashtab, KVMMSIRoute) msi_hashtab[KVM_MSI_HASHTAB_SIZE];
  95 #endif
  96     KVMMemoryListener memory_listener;
  97 };
  98
  99 KVMState *kvm_state;
 100 bool kvm_kernel_irqchip;
 101 bool kvm_split_irqchip;
 102 bool kvm_async_interrupts_allowed;
 103 bool kvm_halt_in_kernel_allowed;
 104 bool kvm_eventfds_allowed;
 105 bool kvm_irqfds_allowed;
 106 bool kvm_resamplefds_allowed;
 107 bool kvm_msi_via_irqfd_allowed;
 108 bool kvm_gsi_routing_allowed;
 109 bool kvm_gsi_direct_mapping;
 110 bool kvm_allowed;
 111 bool kvm_readonly_mem_allowed;
 112 bool kvm_vm_attributes_allowed;
 113 bool kvm_direct_msi_allowed;
 114 bool kvm_ioeventfd_any_length_allowed;
 115
 116 static const KVMCapabilityInfo kvm_required_capabilites[] = {
 117     KVM_CAP_INFO(USER_MEMORY),
 118     KVM_CAP_INFO(DESTROY_MEMORY_REGION_WORKS),
 119     KVM_CAP_LAST_INFO
 120 };
 121
 122 static KVMSlot *kvm_get_free_slot(KVMMemoryListener *kml)
 123 {
 124     KVMState *s = kvm_state;
 125     int i;
 126
 127     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 128         if (kml->slots[i].memory_size == 0) {
 129             return &kml->slots[i];
 130         }
 131     }
 132
 133     return NULL;
 134 }
 135
 136 bool kvm_has_free_slot(MachineState *ms)
 137 {
 138     KVMState *s = KVM_STATE(ms->accelerator);
 139
 140     return kvm_get_free_slot(&s->memory_listener);
 141 }
 142
 143 static KVMSlot *kvm_alloc_slot(KVMMemoryListener *kml)
 144 {
 145     KVMSlot *slot = kvm_get_free_slot(kml);
 146
 147     if (slot) {
 148         return slot;
 149     }
 150
 151     fprintf(stderr, "%s: no free slot available\n", __func__);
 152     abort();
 153 }
 154
 155 static KVMSlot *kvm_lookup_matching_slot(KVMMemoryListener *kml,
 156                                          hwaddr start_addr,
 157                                          hwaddr end_addr)
 158 {
 159     KVMState *s = kvm_state;
 160     int i;
 161
 162     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 163         KVMSlot *mem = &kml->slots[i];
 164
 165         if (start_addr == mem->start_addr &&
 166             end_addr == mem->start_addr + mem->memory_size) {
 167             return mem;
 168         }
 169     }
 170
 171     return NULL;
 172 }
 173
 174 /*
 175  * Find overlapping slot with lowest start address
 176  */
 177 static KVMSlot *kvm_lookup_overlapping_slot(KVMMemoryListener *kml,
 178                                             hwaddr start_addr,
 179                                             hwaddr end_addr)
 180 {
 181     KVMState *s = kvm_state;
 182     KVMSlot *found = NULL;
 183     int i;
 184
 185     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 186         KVMSlot *mem = &kml->slots[i];
 187
 188         if (mem->memory_size == 0 ||
 189             (found && found->start_addr < mem->start_addr)) {
 190             continue;
 191         }
 192
 193         if (end_addr > mem->start_addr &&
 194             start_addr < mem->start_addr + mem->memory_size) {
 195             found = mem;
 196         }
 197     }
 198
 199     return found;
 200 }
 201
 202 int kvm_physical_memory_addr_from_host(KVMState *s, void *ram,
 203                                        hwaddr *phys_addr)
 204 {
 205     KVMMemoryListener *kml = &s->memory_listener;
 206     int i;
 207
 208     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 209         KVMSlot *mem = &kml->slots[i];
 210
 211         if (ram >= mem->ram && ram < mem->ram + mem->memory_size) {
 212             *phys_addr = mem->start_addr + (ram - mem->ram);
 213             return 1;
 214         }
 215     }
 216
 217     return 0;
 218 }
 219
 220 static int kvm_set_user_memory_region(KVMMemoryListener *kml, KVMSlot *slot)
 221 {
 222     KVMState *s = kvm_state;
 223     struct kvm_userspace_memory_region mem;
 224
 225     mem.slot = slot->slot | (kml->as_id << 16);
 226     mem.guest_phys_addr = slot->start_addr;
 227     mem.userspace_addr = (unsigned long)slot->ram;
 228     mem.flags = slot->flags;
 229
 230     if (slot->memory_size && mem.flags & KVM_MEM_READONLY) {
 231         /* Set the slot size to 0 before setting the slot to the desired
 232          * value. This is needed based on KVM commit 75d61fbc. */
 233         mem.memory_size = 0;
 234         kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_USER_MEMORY_REGION, &mem);
 235     }
 236     mem.memory_size = slot->memory_size;
 237     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_USER_MEMORY_REGION, &mem);
 238 }
 239
 240 int kvm_init_vcpu(CPUState *cpu)
 241 {
 242     KVMState *s = kvm_state;
 243     long mmap_size;
 244     int ret;
 245
 246     DPRINTF("kvm_init_vcpu\n");
 247
 248     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_VCPU, (void *)kvm_arch_vcpu_id(cpu));
 249     if (ret < 0) {
 250         DPRINTF("kvm_create_vcpu failed\n");
 251         goto err;
 252     }
 253
 254     cpu->kvm_fd = ret;
 255     cpu->kvm_state = s;
 256     cpu->kvm_vcpu_dirty = true;
 257
 258     mmap_size = kvm_ioctl(s, KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE, 0);
 259     if (mmap_size < 0) {
 260         ret = mmap_size;
 261         DPRINTF("KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE failed\n");
 262         goto err;
 263     }
 264
 265     cpu->kvm_run = mmap(NULL, mmap_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
 266                         cpu->kvm_fd, 0);
 267     if (cpu->kvm_run == MAP_FAILED) {
 268         ret = -errno;
 269         DPRINTF("mmap'ing vcpu state failed\n");
 270         goto err;
 271     }
 272
 273     if (s->coalesced_mmio && !s->coalesced_mmio_ring) {
 274         s->coalesced_mmio_ring =
 275             (void *)cpu->kvm_run + s->coalesced_mmio * PAGE_SIZE;
 276     }
 277
 278     ret = kvm_arch_init_vcpu(cpu);
 279 err:
 280     return ret;
 281 }
 282
 283 /*
 284  * dirty pages logging control
 285  */
 286
 287 static int kvm_mem_flags(MemoryRegion *mr)
 288 {
 289     bool readonly = mr->readonly || memory_region_is_romd(mr);
 290     int flags = 0;
 291
 292     if (memory_region_get_dirty_log_mask(mr) != 0) {
 293         flags |= KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES;
 294     }
 295     if (readonly && kvm_readonly_mem_allowed) {
 296         flags |= KVM_MEM_READONLY;
 297     }
 298     return flags;
 299 }
 300
 301 static int kvm_slot_update_flags(KVMMemoryListener *kml, KVMSlot *mem,
 302                                  MemoryRegion *mr)
 303 {
 304     int old_flags;
 305
 306     old_flags = mem->flags;
 307     mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 308
 309     /* If nothing changed effectively, no need to issue ioctl */
 310     if (mem->flags == old_flags) {
 311         return 0;
 312     }
 313
 314     return kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 315 }
 316
 317 static int kvm_section_update_flags(KVMMemoryListener *kml,
 318                                     MemoryRegionSection *section)
 319 {
 320     hwaddr phys_addr = section->offset_within_address_space;
 321     ram_addr_t size = int128_get64(section->size);
 322     KVMSlot *mem = kvm_lookup_matching_slot(kml, phys_addr, phys_addr + size);
 323
 324     if (mem == NULL)  {
 325         return 0;
 326     } else {
 327         return kvm_slot_update_flags(kml, mem, section->mr);
 328     }
 329 }
 330
 331 static void kvm_log_start(MemoryListener *listener,
 332                           MemoryRegionSection *section,
 333                           int old, int new)
 334 {
 335     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 336     int r;
 337
 338     if (old != 0) {
 339         return;
 340     }
 341
 342     r = kvm_section_update_flags(kml, section);
 343     if (r < 0) {
 344         abort();
 345     }
 346 }
 347
 348 static void kvm_log_stop(MemoryListener *listener,
 349                           MemoryRegionSection *section,
 350                           int old, int new)
 351 {
 352     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 353     int r;
 354
 355     if (new != 0) {
 356         return;
 357     }
 358
 359     r = kvm_section_update_flags(kml, section);
 360     if (r < 0) {
 361         abort();
 362     }
 363 }
 364
 365 /* get kvm's dirty pages bitmap and update qemu's */
 366 static int kvm_get_dirty_pages_log_range(MemoryRegionSection *section,
 367                                          unsigned long *bitmap)
 368 {
 369     ram_addr_t start = section->offset_within_region + section->mr->ram_addr;
 370     ram_addr_t pages = int128_get64(section->size) / getpagesize();
 371
 372     cpu_physical_memory_set_dirty_lebitmap(bitmap, start, pages);
 373     return 0;
 374 }
 375
 376 #define ALIGN(x, y)  (((x)+(y)-1) & ~((y)-1))
 377
 378 /**
 379  * kvm_physical_sync_dirty_bitmap - Grab dirty bitmap from kernel space
 380  * This function updates qemu's dirty bitmap using
 381  * memory_region_set_dirty().  This means all bits are set
 382  * to dirty.
 383  *
 384  * @start_add: start of logged region.
 385  * @end_addr: end of logged region.
 386  */
 387 static int kvm_physical_sync_dirty_bitmap(KVMMemoryListener *kml,
 388                                           MemoryRegionSection *section)
 389 {
 390     KVMState *s = kvm_state;
 391     unsigned long size, allocated_size = 0;
 392     struct kvm_dirty_log d = {};
 393     KVMSlot *mem;
 394     int ret = 0;
 395     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
 396     hwaddr end_addr = start_addr + int128_get64(section->size);
 397
 398     d.dirty_bitmap = NULL;
 399     while (start_addr < end_addr) {
 400         mem = kvm_lookup_overlapping_slot(kml, start_addr, end_addr);
 401         if (mem == NULL) {
 402             break;
 403         }
 404
 405         /* XXX bad kernel interface alert
 406          * For dirty bitmap, kernel allocates array of size aligned to
 407          * bits-per-long.  But for case when the kernel is 64bits and
 408          * the userspace is 32bits, userspace can't align to the same
 409          * bits-per-long, since sizeof(long) is different between kernel
 410          * and user space.  This way, userspace will provide buffer which
 411          * may be 4 bytes less than the kernel will use, resulting in
 412          * userspace memory corruption (which is not detectable by valgrind
 413          * too, in most cases).
 414          * So for now, let's align to 64 instead of HOST_LONG_BITS here, in
 415          * a hope that sizeof(long) wont become >8 any time soon.
 416          */
 417         size = ALIGN(((mem->memory_size) >> TARGET_PAGE_BITS),
 418                      /*HOST_LONG_BITS*/ 64) / 8;
 419         if (!d.dirty_bitmap) {
 420             d.dirty_bitmap = g_malloc(size);
 421         } else if (size > allocated_size) {
 422             d.dirty_bitmap = g_realloc(d.dirty_bitmap, size);
 423         }
 424         allocated_size = size;
 425         memset(d.dirty_bitmap, 0, allocated_size);
 426
 427         d.slot = mem->slot | (kml->as_id << 16);
 428         if (kvm_vm_ioctl(s, KVM_GET_DIRTY_LOG, &d) == -1) {
 429             DPRINTF("ioctl failed %d\n", errno);
 430             ret = -1;
 431             break;
 432         }
 433
 434         kvm_get_dirty_pages_log_range(section, d.dirty_bitmap);
 435         start_addr = mem->start_addr + mem->memory_size;
 436     }
 437     g_free(d.dirty_bitmap);
 438
 439     return ret;
 440 }
 441
 442 static void kvm_coalesce_mmio_region(MemoryListener *listener,
 443                                      MemoryRegionSection *secion,
 444                                      hwaddr start, hwaddr size)
 445 {
 446     KVMState *s = kvm_state;
 447
 448     if (s->coalesced_mmio) {
 449         struct kvm_coalesced_mmio_zone zone;
 450
 451         zone.addr = start;
 452         zone.size = size;
 453         zone.pad = 0;
 454
 455         (void)kvm_vm_ioctl(s, KVM_REGISTER_COALESCED_MMIO, &zone);
 456     }
 457 }
 458
 459 static void kvm_uncoalesce_mmio_region(MemoryListener *listener,
 460                                        MemoryRegionSection *secion,
 461                                        hwaddr start, hwaddr size)
 462 {
 463     KVMState *s = kvm_state;
 464
 465     if (s->coalesced_mmio) {
 466         struct kvm_coalesced_mmio_zone zone;
 467
 468         zone.addr = start;
 469         zone.size = size;
 470         zone.pad = 0;
 471
 472         (void)kvm_vm_ioctl(s, KVM_UNREGISTER_COALESCED_MMIO, &zone);
 473     }
 474 }
 475
 476 int kvm_check_extension(KVMState *s, unsigned int extension)
 477 {
 478     int ret;
 479
 480     ret = kvm_ioctl(s, KVM_CHECK_EXTENSION, extension);
 481     if (ret < 0) {
 482         ret = 0;
 483     }
 484
 485     return ret;
 486 }
 487
 488 int kvm_vm_check_extension(KVMState *s, unsigned int extension)
 489 {
 490     int ret;
 491
 492     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CHECK_EXTENSION, extension);
 493     if (ret < 0) {
 494         /* VM wide version not implemented, use global one instead */
 495         ret = kvm_check_extension(s, extension);
 496     }
 497
 498     return ret;
 499 }
 500
 501 static uint32_t adjust_ioeventfd_endianness(uint32_t val, uint32_t size)
 502 {
 503 #if defined(HOST_WORDS_BIGENDIAN) != defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
 504     /* The kernel expects ioeventfd values in HOST_WORDS_BIGENDIAN
 505      * endianness, but the memory core hands them in target endianness.
 506      * For example, PPC is always treated as big-endian even if running
 507      * on KVM and on PPC64LE.  Correct here.
 508      */
 509     switch (size) {
 510     case 2:
 511         val = bswap16(val);
 512         break;
 513     case 4:
 514         val = bswap32(val);
 515         break;
 516     }
 517 #endif
 518     return val;
 519 }
 520
 521 static int kvm_set_ioeventfd_mmio(int fd, hwaddr addr, uint32_t val,
 522                                   bool assign, uint32_t size, bool datamatch)
 523 {
 524     int ret;
 525     struct kvm_ioeventfd iofd = {
 526         .datamatch = datamatch ? adjust_ioeventfd_endianness(val, size) : 0,
 527         .addr = addr,
 528         .len = size,
 529         .flags = 0,
 530         .fd = fd,
 531     };
 532
 533     if (!kvm_enabled()) {
 534         return -ENOSYS;
 535     }
 536
 537     if (datamatch) {
 538         iofd.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH;
 539     }
 540     if (!assign) {
 541         iofd.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN;
 542     }
 543
 544     ret = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_IOEVENTFD, &iofd);
 545
 546     if (ret < 0) {
 547         return -errno;
 548     }
 549
 550     return 0;
 551 }
 552
 553 static int kvm_set_ioeventfd_pio(int fd, uint16_t addr, uint16_t val,
 554                                  bool assign, uint32_t size, bool datamatch)
 555 {
 556     struct kvm_ioeventfd kick = {
 557         .datamatch = datamatch ? adjust_ioeventfd_endianness(val, size) : 0,
 558         .addr = addr,
 559         .flags = KVM_IOEVENTFD_FLAG_PIO,
 560         .len = size,
 561         .fd = fd,
 562     };
 563     int r;
 564     if (!kvm_enabled()) {
 565         return -ENOSYS;
 566     }
 567     if (datamatch) {
 568         kick.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH;
 569     }
 570     if (!assign) {
 571         kick.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN;
 572     }
 573     r = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_IOEVENTFD, &kick);
 574     if (r < 0) {
 575         return r;
 576     }
 577     return 0;
 578 }
 579
 580
 581 static int kvm_check_many_ioeventfds(void)
 582 {
 583     /* Userspace can use ioeventfd for io notification.  This requires a host
 584      * that supports eventfd(2) and an I/O thread; since eventfd does not
 585      * support SIGIO it cannot interrupt the vcpu.
 586      *
 587      * Older kernels have a 6 device limit on the KVM io bus.  Find out so we
 588      * can avoid creating too many ioeventfds.
 589      */
 590 #if defined(CONFIG_EVENTFD)
 591     int ioeventfds[7];
 592     int i, ret = 0;
 593     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ioeventfds); i++) {
 594         ioeventfds[i] = eventfd(0, EFD_CLOEXEC);
 595         if (ioeventfds[i] < 0) {
 596             break;
 597         }
 598         ret = kvm_set_ioeventfd_pio(ioeventfds[i], 0, i, true, 2, true);
 599         if (ret < 0) {
 600             close(ioeventfds[i]);
 601             break;
 602         }
 603     }
 604
 605     /* Decide whether many devices are supported or not */
 606     ret = i == ARRAY_SIZE(ioeventfds);
 607
 608     while (i-- > 0) {
 609         kvm_set_ioeventfd_pio(ioeventfds[i], 0, i, false, 2, true);
 610         close(ioeventfds[i]);
 611     }
 612     return ret;
 613 #else
 614     return 0;
 615 #endif
 616 }
 617
 618 static const KVMCapabilityInfo *
 619 kvm_check_extension_list(KVMState *s, const KVMCapabilityInfo *list)
 620 {
 621     while (list->name) {
 622         if (!kvm_check_extension(s, list->value)) {
 623             return list;
 624         }
 625         list++;
 626     }
 627     return NULL;
 628 }
 629
 630 static void kvm_set_phys_mem(KVMMemoryListener *kml,
 631                              MemoryRegionSection *section, bool add)
 632 {
 633     KVMState *s = kvm_state;
 634     KVMSlot *mem, old;
 635     int err;
 636     MemoryRegion *mr = section->mr;
 637     bool writeable = !mr->readonly && !mr->rom_device;
 638     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
 639     ram_addr_t size = int128_get64(section->size);
 640     void *ram = NULL;
 641     unsigned delta;
 642
 643     /* kvm works in page size chunks, but the function may be called
 644        with sub-page size and unaligned start address. Pad the start
 645        address to next and truncate size to previous page boundary. */
 646     delta = qemu_real_host_page_size - (start_addr & ~qemu_real_host_page_mask);
 647     delta &= ~qemu_real_host_page_mask;
 648     if (delta > size) {
 649         return;
 650     }
 651     start_addr += delta;
 652     size -= delta;
 653     size &= qemu_real_host_page_mask;
 654     if (!size || (start_addr & ~qemu_real_host_page_mask)) {
 655         return;
 656     }
 657
 658     if (!memory_region_is_ram(mr)) {
 659         if (writeable || !kvm_readonly_mem_allowed) {
 660             return;
 661         } else if (!mr->romd_mode) {
 662             /* If the memory device is not in romd_mode, then we actually want
 663              * to remove the kvm memory slot so all accesses will trap. */
 664             add = false;
 665         }
 666     }
 667
 668     ram = memory_region_get_ram_ptr(mr) + section->offset_within_region + delta;
 669
 670     while (1) {
 671         mem = kvm_lookup_overlapping_slot(kml, start_addr, start_addr + size);
 672         if (!mem) {
 673             break;
 674         }
 675
 676         if (add && start_addr >= mem->start_addr &&
 677             (start_addr + size <= mem->start_addr + mem->memory_size) &&
 678             (ram - start_addr == mem->ram - mem->start_addr)) {
 679             /* The new slot fits into the existing one and comes with
 680              * identical parameters - update flags and done. */
 681             kvm_slot_update_flags(kml, mem, mr);
 682             return;
 683         }
 684
 685         old = *mem;
 686
 687         if (mem->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES) {
 688             kvm_physical_sync_dirty_bitmap(kml, section);
 689         }
 690
 691         /* unregister the overlapping slot */
 692         mem->memory_size = 0;
 693         err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 694         if (err) {
 695             fprintf(stderr, "%s: error unregistering overlapping slot: %s\n",
 696                     __func__, strerror(-err));
 697             abort();
 698         }
 699
 700         /* Workaround for older KVM versions: we can't join slots, even not by
 701          * unregistering the previous ones and then registering the larger
 702          * slot. We have to maintain the existing fragmentation. Sigh.
 703          *
 704          * This workaround assumes that the new slot starts at the same
 705          * address as the first existing one. If not or if some overlapping
 706          * slot comes around later, we will fail (not seen in practice so far)
 707          * - and actually require a recent KVM version. */
 708         if (s->broken_set_mem_region &&
 709             old.start_addr == start_addr && old.memory_size < size && add) {
 710             mem = kvm_alloc_slot(kml);
 711             mem->memory_size = old.memory_size;
 712             mem->start_addr = old.start_addr;
 713             mem->ram = old.ram;
 714             mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 715
 716             err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 717             if (err) {
 718                 fprintf(stderr, "%s: error updating slot: %s\n", __func__,
 719                         strerror(-err));
 720                 abort();
 721             }
 722
 723             start_addr += old.memory_size;
 724             ram += old.memory_size;
 725             size -= old.memory_size;
 726             continue;
 727         }
 728
 729         /* register prefix slot */
 730         if (old.start_addr < start_addr) {
 731             mem = kvm_alloc_slot(kml);
 732             mem->memory_size = start_addr - old.start_addr;
 733             mem->start_addr = old.start_addr;
 734             mem->ram = old.ram;
 735             mem->flags =  kvm_mem_flags(mr);
 736
 737             err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 738             if (err) {
 739                 fprintf(stderr, "%s: error registering prefix slot: %s\n",
 740                         __func__, strerror(-err));
 741 #ifdef TARGET_PPC
 742                 fprintf(stderr, "%s: This is probably because your kernel's " \
 743                                 "PAGE_SIZE is too big. Please try to use 4k " \
 744                                 "PAGE_SIZE!\n", __func__);
 745 #endif
 746                 abort();
 747             }
 748         }
 749
 750         /* register suffix slot */
 751         if (old.start_addr + old.memory_size > start_addr + size) {
 752             ram_addr_t size_delta;
 753
 754             mem = kvm_alloc_slot(kml);
 755             mem->start_addr = start_addr + size;
 756             size_delta = mem->start_addr - old.start_addr;
 757             mem->memory_size = old.memory_size - size_delta;
 758             mem->ram = old.ram + size_delta;
 759             mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 760
 761             err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 762             if (err) {
 763                 fprintf(stderr, "%s: error registering suffix slot: %s\n",
 764                         __func__, strerror(-err));
 765                 abort();
 766             }
 767         }
 768     }
 769
 770     /* in case the KVM bug workaround already "consumed" the new slot */
 771     if (!size) {
 772         return;
 773     }
 774     if (!add) {
 775         return;
 776     }
 777     mem = kvm_alloc_slot(kml);
 778     mem->memory_size = size;
 779     mem->start_addr = start_addr;
 780     mem->ram = ram;
 781     mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 782
 783     err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 784     if (err) {
 785         fprintf(stderr, "%s: error registering slot: %s\n", __func__,
 786                 strerror(-err));
 787         abort();
 788     }
 789 }
 790
 791 static void kvm_region_add(MemoryListener *listener,
 792                            MemoryRegionSection *section)
 793 {
 794     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 795
 796     memory_region_ref(section->mr);
 797     kvm_set_phys_mem(kml, section, true);
 798 }
 799
 800 static void kvm_region_del(MemoryListener *listener,
 801                            MemoryRegionSection *section)
 802 {
 803     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 804
 805     kvm_set_phys_mem(kml, section, false);
 806     memory_region_unref(section->mr);
 807 }
 808
 809 static void kvm_log_sync(MemoryListener *listener,
 810                          MemoryRegionSection *section)
 811 {
 812     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 813     int r;
 814
 815     r = kvm_physical_sync_dirty_bitmap(kml, section);
 816     if (r < 0) {
 817         abort();
 818     }
 819 }
 820
 821 static void kvm_mem_ioeventfd_add(MemoryListener *listener,
 822                                   MemoryRegionSection *section,
 823                                   bool match_data, uint64_t data,
 824                                   EventNotifier *e)
 825 {
 826     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 827     int r;
 828
 829     r = kvm_set_ioeventfd_mmio(fd, section->offset_within_address_space,
 830                                data, true, int128_get64(section->size),
 831                                match_data);
 832     if (r < 0) {
 833         fprintf(stderr, "%s: error adding ioeventfd: %s\n",
 834                 __func__, strerror(-r));
 835         abort();
 836     }
 837 }
 838
 839 static void kvm_mem_ioeventfd_del(MemoryListener *listener,
 840                                   MemoryRegionSection *section,
 841                                   bool match_data, uint64_t data,
 842                                   EventNotifier *e)
 843 {
 844     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 845     int r;
 846
 847     r = kvm_set_ioeventfd_mmio(fd, section->offset_within_address_space,
 848                                data, false, int128_get64(section->size),
 849                                match_data);
 850     if (r < 0) {
 851         abort();
 852     }
 853 }
 854
 855 static void kvm_io_ioeventfd_add(MemoryListener *listener,
 856                                  MemoryRegionSection *section,
 857                                  bool match_data, uint64_t data,
 858                                  EventNotifier *e)
 859 {
 860     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 861     int r;
 862
 863     r = kvm_set_ioeventfd_pio(fd, section->offset_within_address_space,
 864                               data, true, int128_get64(section->size),
 865                               match_data);
 866     if (r < 0) {
 867         fprintf(stderr, "%s: error adding ioeventfd: %s\n",
 868                 __func__, strerror(-r));
 869         abort();
 870     }
 871 }
 872
 873 static void kvm_io_ioeventfd_del(MemoryListener *listener,
 874                                  MemoryRegionSection *section,
 875                                  bool match_data, uint64_t data,
 876                                  EventNotifier *e)
 877
 878 {
 879     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 880     int r;
 881
 882     r = kvm_set_ioeventfd_pio(fd, section->offset_within_address_space,
 883                               data, false, int128_get64(section->size),
 884                               match_data);
 885     if (r < 0) {
 886         abort();
 887     }
 888 }
 889
 890 void kvm_memory_listener_register(KVMState *s, KVMMemoryListener *kml,
 891                                   AddressSpace *as, int as_id)
 892 {
 893     int i;
 894
 895     kml->slots = g_malloc0(s->nr_slots * sizeof(KVMSlot));
 896     kml->as_id = as_id;
 897
 898     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 899         kml->slots[i].slot = i;
 900     }
 901
 902     kml->listener.region_add = kvm_region_add;
 903     kml->listener.region_del = kvm_region_del;
 904     kml->listener.log_start = kvm_log_start;
 905     kml->listener.log_stop = kvm_log_stop;
 906     kml->listener.log_sync = kvm_log_sync;
 907     kml->listener.priority = 10;
 908
 909     memory_listener_register(&kml->listener, as);
 910 }
 911
 912 static MemoryListener kvm_io_listener = {
 913     .eventfd_add = kvm_io_ioeventfd_add,
 914     .eventfd_del = kvm_io_ioeventfd_del,
 915     .priority = 10,
 916 };
 917
 918 static void kvm_handle_interrupt(CPUState *cpu, int mask)
 919 {
 920     cpu->interrupt_request |= mask;
 921
 922     if (!qemu_cpu_is_self(cpu)) {
 923         qemu_cpu_kick(cpu);
 924     }
 925 }
 926
 927 int kvm_set_irq(KVMState *s, int irq, int level)
 928 {
 929     struct kvm_irq_level event;
 930     int ret;
 931
 932     assert(kvm_async_interrupts_enabled());
 933
 934     event.level = level;
 935     event.irq = irq;
 936     ret = kvm_vm_ioctl(s, s->irq_set_ioctl, &event);
 937     if (ret < 0) {
 938         perror("kvm_set_irq");
 939         abort();
 940     }
 941
 942     return (s->irq_set_ioctl == KVM_IRQ_LINE) ? 1 : event.status;
 943 }
 944
 945 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
 946 typedef struct KVMMSIRoute {
 947     struct kvm_irq_routing_entry kroute;
 948     QTAILQ_ENTRY(KVMMSIRoute) entry;
 949 } KVMMSIRoute;
 950
 951 static void set_gsi(KVMState *s, unsigned int gsi)
 952 {
 953     s->used_gsi_bitmap[gsi / 32] |= 1U << (gsi % 32);
 954 }
 955
 956 static void clear_gsi(KVMState *s, unsigned int gsi)
 957 {
 958     s->used_gsi_bitmap[gsi / 32] &= ~(1U << (gsi % 32));
 959 }
 960
 961 void kvm_init_irq_routing(KVMState *s)
 962 {
 963     int gsi_count, i;
 964
 965     gsi_count = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQ_ROUTING) - 1;
 966     if (gsi_count > 0) {
 967         unsigned int gsi_bits, i;
 968
 969         /* Round up so we can search ints using ffs */
 970         gsi_bits = ALIGN(gsi_count, 32);
 971         s->used_gsi_bitmap = g_malloc0(gsi_bits / 8);
 972         s->gsi_count = gsi_count;
 973
 974         /* Mark any over-allocated bits as already in use */
 975         for (i = gsi_count; i < gsi_bits; i++) {
 976             set_gsi(s, i);
 977         }
 978     }
 979
 980     s->irq_routes = g_malloc0(sizeof(*s->irq_routes));
 981     s->nr_allocated_irq_routes = 0;
 982
 983     if (!kvm_direct_msi_allowed) {
 984         for (i = 0; i < KVM_MSI_HASHTAB_SIZE; i++) {
 985             QTAILQ_INIT(&s->msi_hashtab[i]);
 986         }
 987     }
 988
 989     kvm_arch_init_irq_routing(s);
 990 }
 991
 992 void kvm_irqchip_commit_routes(KVMState *s)
 993 {
 994     int ret;
 995
 996     s->irq_routes->flags = 0;
 997     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_GSI_ROUTING, s->irq_routes);
 998     assert(ret == 0);
 999 }
1000
1001 static void kvm_add_routing_entry(KVMState *s,
1002                                   struct kvm_irq_routing_entry *entry)
1003 {
1004     struct kvm_irq_routing_entry *new;
1005     int n, size;
1006
1007     if (s->irq_routes->nr == s->nr_allocated_irq_routes) {
1008         n = s->nr_allocated_irq_routes * 2;
1009         if (n < 64) {
1010             n = 64;
1011         }
1012         size = sizeof(struct kvm_irq_routing);
1013         size += n * sizeof(*new);
1014         s->irq_routes = g_realloc(s->irq_routes, size);
1015         s->nr_allocated_irq_routes = n;
1016     }
1017     n = s->irq_routes->nr++;
1018     new = &s->irq_routes->entries[n];
1019
1020     *new = *entry;
1021
1022     set_gsi(s, entry->gsi);
1023 }
1024
1025 static int kvm_update_routing_entry(KVMState *s,
1026                                     struct kvm_irq_routing_entry *new_entry)
1027 {
1028     struct kvm_irq_routing_entry *entry;
1029     int n;
1030
1031     for (n = 0; n < s->irq_routes->nr; n++) {
1032         entry = &s->irq_routes->entries[n];
1033         if (entry->gsi != new_entry->gsi) {
1034             continue;
1035         }
1036
1037         if(!memcmp(entry, new_entry, sizeof *entry)) {
1038             return 0;
1039         }
1040
1041         *entry = *new_entry;
1042
1043         kvm_irqchip_commit_routes(s);
1044
1045         return 0;
1046     }
1047
1048     return -ESRCH;
1049 }
1050
1051 void kvm_irqchip_add_irq_route(KVMState *s, int irq, int irqchip, int pin)
1052 {
1053     struct kvm_irq_routing_entry e = {};
1054
1055     assert(pin < s->gsi_count);
1056
1057     e.gsi = irq;
1058     e.type = KVM_IRQ_ROUTING_IRQCHIP;
1059     e.flags = 0;
1060     e.u.irqchip.irqchip = irqchip;
1061     e.u.irqchip.pin = pin;
1062     kvm_add_routing_entry(s, &e);
1063 }
1064
1065 void kvm_irqchip_release_virq(KVMState *s, int virq)
1066 {
1067     struct kvm_irq_routing_entry *e;
1068     int i;
1069
1070     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1071         return;
1072     }
1073
1074     for (i = 0; i < s->irq_routes->nr; i++) {
1075         e = &s->irq_routes->entries[i];
1076         if (e->gsi == virq) {
1077             s->irq_routes->nr--;
1078             *e = s->irq_routes->entries[s->irq_routes->nr];
1079         }
1080     }
1081     clear_gsi(s, virq);
1082 }
1083
1084 static unsigned int kvm_hash_msi(uint32_t data)
1085 {
1086     /* This is optimized for IA32 MSI layout. However, no other arch shall
1087      * repeat the mistake of not providing a direct MSI injection API. */
1088     return data & 0xff;
1089 }
1090
1091 static void kvm_flush_dynamic_msi_routes(KVMState *s)
1092 {
1093     KVMMSIRoute *route, *next;
1094     unsigned int hash;
1095
1096     for (hash = 0; hash < KVM_MSI_HASHTAB_SIZE; hash++) {
1097         QTAILQ_FOREACH_SAFE(route, &s->msi_hashtab[hash], entry, next) {
1098             kvm_irqchip_release_virq(s, route->kroute.gsi);
1099             QTAILQ_REMOVE(&s->msi_hashtab[hash], route, entry);
1100             g_free(route);
1101         }
1102     }
1103 }
1104
1105 static int kvm_irqchip_get_virq(KVMState *s)
1106 {
1107     uint32_t *word = s->used_gsi_bitmap;
1108     int max_words = ALIGN(s->gsi_count, 32) / 32;
1109     int i, zeroes;
1110
1111     /*
1112      * PIC and IOAPIC share the first 16 GSI numbers, thus the available
1113      * GSI numbers are more than the number of IRQ route. Allocating a GSI
1114      * number can succeed even though a new route entry cannot be added.
1115      * When this happens, flush dynamic MSI entries to free IRQ route entries.
1116      */
1117     if (!kvm_direct_msi_allowed && s->irq_routes->nr == s->gsi_count) {
1118         kvm_flush_dynamic_msi_routes(s);
1119     }
1120
1121     /* Return the lowest unused GSI in the bitmap */
1122     for (i = 0; i < max_words; i++) {
1123         zeroes = ctz32(~word[i]);
1124         if (zeroes == 32) {
1125             continue;
1126         }
1127
1128         return zeroes + i * 32;
1129     }
1130     return -ENOSPC;
1131
1132 }
1133
1134 static KVMMSIRoute *kvm_lookup_msi_route(KVMState *s, MSIMessage msg)
1135 {
1136     unsigned int hash = kvm_hash_msi(msg.data);
1137     KVMMSIRoute *route;
1138
1139     QTAILQ_FOREACH(route, &s->msi_hashtab[hash], entry) {
1140         if (route->kroute.u.msi.address_lo == (uint32_t)msg.address &&
1141             route->kroute.u.msi.address_hi == (msg.address >> 32) &&
1142             route->kroute.u.msi.data == le32_to_cpu(msg.data)) {
1143             return route;
1144         }
1145     }
1146     return NULL;
1147 }
1148
1149 int kvm_irqchip_send_msi(KVMState *s, MSIMessage msg)
1150 {
1151     struct kvm_msi msi;
1152     KVMMSIRoute *route;
1153
1154     if (kvm_direct_msi_allowed) {
1155         msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1156         msi.address_hi = msg.address >> 32;
1157         msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1158         msi.flags = 0;
1159         memset(msi.pad, 0, sizeof(msi.pad));
1160
1161         return kvm_vm_ioctl(s, KVM_SIGNAL_MSI, &msi);
1162     }
1163
1164     route = kvm_lookup_msi_route(s, msg);
1165     if (!route) {
1166         int virq;
1167
1168         virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1169         if (virq < 0) {
1170             return virq;
1171         }
1172
1173         route = g_malloc0(sizeof(KVMMSIRoute));
1174         route->kroute.gsi = virq;
1175         route->kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_MSI;
1176         route->kroute.flags = 0;
1177         route->kroute.u.msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1178         route->kroute.u.msi.address_hi = msg.address >> 32;
1179         route->kroute.u.msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1180
1181         kvm_add_routing_entry(s, &route->kroute);
1182         kvm_irqchip_commit_routes(s);
1183
1184         QTAILQ_INSERT_TAIL(&s->msi_hashtab[kvm_hash_msi(msg.data)], route,
1185                            entry);
1186     }
1187
1188     assert(route->kroute.type == KVM_IRQ_ROUTING_MSI);
1189
1190     return kvm_set_irq(s, route->kroute.gsi, 1);
1191 }
1192
1193 int kvm_irqchip_add_msi_route(KVMState *s, MSIMessage msg, PCIDevice *dev)
1194 {
1195     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1196     int virq;
1197
1198     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1199         return kvm_arch_msi_data_to_gsi(msg.data);
1200     }
1201
1202     if (!kvm_gsi_routing_enabled()) {
1203         return -ENOSYS;
1204     }
1205
1206     virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1207     if (virq < 0) {
1208         return virq;
1209     }
1210
1211     kroute.gsi = virq;
1212     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_MSI;
1213     kroute.flags = 0;
1214     kroute.u.msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1215     kroute.u.msi.address_hi = msg.address >> 32;
1216     kroute.u.msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1217     if (kvm_arch_fixup_msi_route(&kroute, msg.address, msg.data, dev)) {
1218         kvm_irqchip_release_virq(s, virq);
1219         return -EINVAL;
1220     }
1221
1222     kvm_add_routing_entry(s, &kroute);
1223     kvm_irqchip_commit_routes(s);
1224
1225     return virq;
1226 }
1227
1228 int kvm_irqchip_update_msi_route(KVMState *s, int virq, MSIMessage msg,
1229                                  PCIDevice *dev)
1230 {
1231     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1232
1233     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1234         return 0;
1235     }
1236
1237     if (!kvm_irqchip_in_kernel()) {
1238         return -ENOSYS;
1239     }
1240
1241     kroute.gsi = virq;
1242     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_MSI;
1243     kroute.flags = 0;
1244     kroute.u.msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1245     kroute.u.msi.address_hi = msg.address >> 32;
1246     kroute.u.msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1247     if (kvm_arch_fixup_msi_route(&kroute, msg.address, msg.data, dev)) {
1248         return -EINVAL;
1249     }
1250
1251     return kvm_update_routing_entry(s, &kroute);
1252 }
1253
1254 static int kvm_irqchip_assign_irqfd(KVMState *s, int fd, int rfd, int virq,
1255                                     bool assign)
1256 {
1257     struct kvm_irqfd irqfd = {
1258         .fd = fd,
1259         .gsi = virq,
1260         .flags = assign ? 0 : KVM_IRQFD_FLAG_DEASSIGN,
1261     };
1262
1263     if (rfd != -1) {
1264         irqfd.flags |= KVM_IRQFD_FLAG_RESAMPLE;
1265         irqfd.resamplefd = rfd;
1266     }
1267
1268     if (!kvm_irqfds_enabled()) {
1269         return -ENOSYS;
1270     }
1271
1272     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_IRQFD, &irqfd);
1273 }
1274
1275 int kvm_irqchip_add_adapter_route(KVMState *s, AdapterInfo *adapter)
1276 {
1277     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1278     int virq;
1279
1280     if (!kvm_gsi_routing_enabled()) {
1281         return -ENOSYS;
1282     }
1283
1284     virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1285     if (virq < 0) {
1286         return virq;
1287     }
1288
1289     kroute.gsi = virq;
1290     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_S390_ADAPTER;
1291     kroute.flags = 0;
1292     kroute.u.adapter.summary_addr = adapter->summary_addr;
1293     kroute.u.adapter.ind_addr = adapter->ind_addr;
1294     kroute.u.adapter.summary_offset = adapter->summary_offset;
1295     kroute.u.adapter.ind_offset = adapter->ind_offset;
1296     kroute.u.adapter.adapter_id = adapter->adapter_id;
1297
1298     kvm_add_routing_entry(s, &kroute);
1299
1300     return virq;
1301 }
1302
1303 int kvm_irqchip_add_hv_sint_route(KVMState *s, uint32_t vcpu, uint32_t sint)
1304 {
1305     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1306     int virq;
1307
1308     if (!kvm_gsi_routing_enabled()) {
1309         return -ENOSYS;
1310     }
1311     if (!kvm_check_extension(s, KVM_CAP_HYPERV_SYNIC)) {
1312         return -ENOSYS;
1313     }
1314     virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1315     if (virq < 0) {
1316         return virq;
1317     }
1318
1319     kroute.gsi = virq;
1320     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_HV_SINT;
1321     kroute.flags = 0;
1322     kroute.u.hv_sint.vcpu = vcpu;
1323     kroute.u.hv_sint.sint = sint;
1324
1325     kvm_add_routing_entry(s, &kroute);
1326     kvm_irqchip_commit_routes(s);
1327
1328     return virq;
1329 }
1330
1331 #else /* !KVM_CAP_IRQ_ROUTING */
1332
1333 void kvm_init_irq_routing(KVMState *s)
1334 {
1335 }
1336
1337 void kvm_irqchip_release_virq(KVMState *s, int virq)
1338 {
1339 }
1340
1341 int kvm_irqchip_send_msi(KVMState *s, MSIMessage msg)
1342 {
1343     abort();
1344 }
1345
1346 int kvm_irqchip_add_msi_route(KVMState *s, MSIMessage msg)
1347 {
1348     return -ENOSYS;
1349 }
1350
1351 int kvm_irqchip_add_adapter_route(KVMState *s, AdapterInfo *adapter)
1352 {
1353     return -ENOSYS;
1354 }
1355
1356 int kvm_irqchip_add_hv_sint_route(KVMState *s, uint32_t vcpu, uint32_t sint)
1357 {
1358     return -ENOSYS;
1359 }
1360
1361 static int kvm_irqchip_assign_irqfd(KVMState *s, int fd, int virq, bool assign)
1362 {
1363     abort();
1364 }
1365
1366 int kvm_irqchip_update_msi_route(KVMState *s, int virq, MSIMessage msg)
1367 {
1368     return -ENOSYS;
1369 }
1370 #endif /* !KVM_CAP_IRQ_ROUTING */
1371
1372 int kvm_irqchip_add_irqfd_notifier_gsi(KVMState *s, EventNotifier *n,
1373                                        EventNotifier *rn, int virq)
1374 {
1375     return kvm_irqchip_assign_irqfd(s, event_notifier_get_fd(n),
1376            rn ? event_notifier_get_fd(rn) : -1, virq, true);
1377 }
1378
1379 int kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier_gsi(KVMState *s, EventNotifier *n,
1380                                           int virq)
1381 {
1382     return kvm_irqchip_assign_irqfd(s, event_notifier_get_fd(n), -1, virq,
1383            false);
1384 }
1385
1386 int kvm_irqchip_add_irqfd_notifier(KVMState *s, EventNotifier *n,
1387                                    EventNotifier *rn, qemu_irq irq)
1388 {
1389     gpointer key, gsi;
1390     gboolean found = g_hash_table_lookup_extended(s->gsimap, irq, &key, &gsi);
1391
1392     if (!found) {
1393         return -ENXIO;
1394     }
1395     return kvm_irqchip_add_irqfd_notifier_gsi(s, n, rn, GPOINTER_TO_INT(gsi));
1396 }
1397
1398 int kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier(KVMState *s, EventNotifier *n,
1399                                       qemu_irq irq)
1400 {
1401     gpointer key, gsi;
1402     gboolean found = g_hash_table_lookup_extended(s->gsimap, irq, &key, &gsi);
1403
1404     if (!found) {
1405         return -ENXIO;
1406     }
1407     return kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier_gsi(s, n, GPOINTER_TO_INT(gsi));
1408 }
1409
1410 void kvm_irqchip_set_qemuirq_gsi(KVMState *s, qemu_irq irq, int gsi)
1411 {
1412     g_hash_table_insert(s->gsimap, irq, GINT_TO_POINTER(gsi));
1413 }
1414
1415 static void kvm_irqchip_create(MachineState *machine, KVMState *s)
1416 {
1417     int ret;
1418
1419     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQCHIP)) {
1420         ;
1421     } else if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_S390_IRQCHIP)) {
1422         ret = kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_IRQCHIP, 0);
1423         if (ret < 0) {
1424             fprintf(stderr, "Enable kernel irqchip failed: %s\n", strerror(-ret));
1425             exit(1);
1426         }
1427     } else {
1428         return;
1429     }
1430
1431     /* First probe and see if there's a arch-specific hook to create the
1432      * in-kernel irqchip for us */
1433     ret = kvm_arch_irqchip_create(machine, s);
1434     if (ret == 0) {
1435         if (machine_kernel_irqchip_split(machine)) {
1436             perror("Split IRQ chip mode not supported.");
1437             exit(1);
1438         } else {
1439             ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_IRQCHIP);
1440         }
1441     }
1442     if (ret < 0) {
1443         fprintf(stderr, "Create kernel irqchip failed: %s\n", strerror(-ret));
1444         exit(1);
1445     }
1446
1447     kvm_kernel_irqchip = true;
1448     /* If we have an in-kernel IRQ chip then we must have asynchronous
1449      * interrupt delivery (though the reverse is not necessarily true)
1450      */
1451     kvm_async_interrupts_allowed = true;
1452     kvm_halt_in_kernel_allowed = true;
1453
1454     kvm_init_irq_routing(s);
1455
1456     s->gsimap = g_hash_table_new(g_direct_hash, g_direct_equal);
1457 }
1458
1459 /* Find number of supported CPUs using the recommended
1460  * procedure from the kernel API documentation to cope with
1461  * older kernels that may be missing capabilities.
1462  */
1463 static int kvm_recommended_vcpus(KVMState *s)
1464 {
1465     int ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_NR_VCPUS);
1466     return (ret) ? ret : 4;
1467 }
1468
1469 static int kvm_max_vcpus(KVMState *s)
1470 {
1471     int ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_MAX_VCPUS);
1472     return (ret) ? ret : kvm_recommended_vcpus(s);
1473 }
1474
1475 static int kvm_init(MachineState *ms)
1476 {
1477     MachineClass *mc = MACHINE_GET_CLASS(ms);
1478     static const char upgrade_note[] =
1479         "Please upgrade to at least kernel 2.6.29 or recent kvm-kmod\n"
1480         "(see http://sourceforge.net/projects/kvm).\n";
1481     struct {
1482         const char *name;
1483         int num;
1484     } num_cpus[] = {
1485         { "SMP",          smp_cpus },
1486         { "hotpluggable", max_cpus },
1487         { NULL, }
1488     }, *nc = num_cpus;
1489     int soft_vcpus_limit, hard_vcpus_limit;
1490     KVMState *s;
1491     const KVMCapabilityInfo *missing_cap;
1492     int ret;
1493     int type = 0;
1494     const char *kvm_type;
1495
1496     s = KVM_STATE(ms->accelerator);
1497
1498     /*
1499      * On systems where the kernel can support different base page
1500      * sizes, host page size may be different from TARGET_PAGE_SIZE,
1501      * even with KVM.  TARGET_PAGE_SIZE is assumed to be the minimum
1502      * page size for the system though.
1503      */
1504     assert(TARGET_PAGE_SIZE <= getpagesize());
1505
1506     s->sigmask_len = 8;
1507
1508 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
1509     QTAILQ_INIT(&s->kvm_sw_breakpoints);
1510 #endif
1511     s->vmfd = -1;
1512     s->fd = qemu_open("/dev/kvm", O_RDWR);
1513     if (s->fd == -1) {
1514         fprintf(stderr, "Could not access KVM kernel module: %m\n");
1515         ret = -errno;
1516         goto err;
1517     }
1518
1519     ret = kvm_ioctl(s, KVM_GET_API_VERSION, 0);
1520     if (ret < KVM_API_VERSION) {
1521         if (ret >= 0) {
1522             ret = -EINVAL;
1523         }
1524         fprintf(stderr, "kvm version too old\n");
1525         goto err;
1526     }
1527
1528     if (ret > KVM_API_VERSION) {
1529         ret = -EINVAL;
1530         fprintf(stderr, "kvm version not supported\n");
1531         goto err;
1532     }
1533
1534     s->nr_slots = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_NR_MEMSLOTS);
1535
1536     /* If unspecified, use the default value */
1537     if (!s->nr_slots) {
1538         s->nr_slots = 32;
1539     }
1540
1541     /* check the vcpu limits */
1542     soft_vcpus_limit = kvm_recommended_vcpus(s);
1543     hard_vcpus_limit = kvm_max_vcpus(s);
1544
1545     while (nc->name) {
1546         if (nc->num > soft_vcpus_limit) {
1547             fprintf(stderr,
1548                     "Warning: Number of %s cpus requested (%d) exceeds "
1549                     "the recommended cpus supported by KVM (%d)\n",
1550                     nc->name, nc->num, soft_vcpus_limit);
1551
1552             if (nc->num > hard_vcpus_limit) {
1553                 fprintf(stderr, "Number of %s cpus requested (%d) exceeds "
1554                         "the maximum cpus supported by KVM (%d)\n",
1555                         nc->name, nc->num, hard_vcpus_limit);
1556                 exit(1);
1557             }
1558         }
1559         nc++;
1560     }
1561
1562     kvm_type = qemu_opt_get(qemu_get_machine_opts(), "kvm-type");
1563     if (mc->kvm_type) {
1564         type = mc->kvm_type(kvm_type);
1565     } else if (kvm_type) {
1566         ret = -EINVAL;
1567         fprintf(stderr, "Invalid argument kvm-type=%s\n", kvm_type);
1568         goto err;
1569     }
1570
1571     do {
1572         ret = kvm_ioctl(s, KVM_CREATE_VM, type);
1573     } while (ret == -EINTR);
1574
1575     if (ret < 0) {
1576         fprintf(stderr, "ioctl(KVM_CREATE_VM) failed: %d %s\n", -ret,
1577                 strerror(-ret));
1578
1579 #ifdef TARGET_S390X
1580         if (ret == -EINVAL) {
1581             fprintf(stderr,
1582                     "Host kernel setup problem detected. Please verify:\n");
1583             fprintf(stderr, "- for kernels supporting the switch_amode or"
1584                     " user_mode parameters, whether\n");
1585             fprintf(stderr,
1586                     "  user space is running in primary address space\n");
1587             fprintf(stderr,
1588                     "- for kernels supporting the vm.allocate_pgste sysctl, "
1589                     "whether it is enabled\n");
1590         }
1591 #endif
1592         goto err;
1593     }
1594
1595     s->vmfd = ret;
1596     missing_cap = kvm_check_extension_list(s, kvm_required_capabilites);
1597     if (!missing_cap) {
1598         missing_cap =
1599             kvm_check_extension_list(s, kvm_arch_required_capabilities);
1600     }
1601     if (missing_cap) {
1602         ret = -EINVAL;
1603         fprintf(stderr, "kvm does not support %s\n%s",
1604                 missing_cap->name, upgrade_note);
1605         goto err;
1606     }
1607
1608     s->coalesced_mmio = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_COALESCED_MMIO);
1609
1610     s->broken_set_mem_region = 1;
1611     ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_JOIN_MEMORY_REGIONS_WORKS);
1612     if (ret > 0) {
1613         s->broken_set_mem_region = 0;
1614     }
1615
1616 #ifdef KVM_CAP_VCPU_EVENTS
1617     s->vcpu_events = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_VCPU_EVENTS);
1618 #endif
1619
1620     s->robust_singlestep =
1621         kvm_check_extension(s, KVM_CAP_X86_ROBUST_SINGLESTEP);
1622
1623 #ifdef KVM_CAP_DEBUGREGS
1624     s->debugregs = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_DEBUGREGS);
1625 #endif
1626
1627 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
1628     kvm_direct_msi_allowed = (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_SIGNAL_MSI) > 0);
1629 #endif
1630
1631     s->intx_set_mask = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_PCI_2_3);
1632
1633     s->irq_set_ioctl = KVM_IRQ_LINE;
1634     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQ_INJECT_STATUS)) {
1635         s->irq_set_ioctl = KVM_IRQ_LINE_STATUS;
1636     }
1637
1638 #ifdef KVM_CAP_READONLY_MEM
1639     kvm_readonly_mem_allowed =
1640         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_READONLY_MEM) > 0);
1641 #endif
1642
1643     kvm_eventfds_allowed =
1644         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IOEVENTFD) > 0);
1645
1646     kvm_irqfds_allowed =
1647         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQFD) > 0);
1648
1649     kvm_resamplefds_allowed =
1650         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQFD_RESAMPLE) > 0);
1651
1652     kvm_vm_attributes_allowed =
1653         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_VM_ATTRIBUTES) > 0);
1654
1655     kvm_ioeventfd_any_length_allowed =
1656         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IOEVENTFD_ANY_LENGTH) > 0);
1657
1658     ret = kvm_arch_init(ms, s);
1659     if (ret < 0) {
1660         goto err;
1661     }
1662
1663     if (machine_kernel_irqchip_allowed(ms)) {
1664         kvm_irqchip_create(ms, s);
1665     }
1666
1667     kvm_state = s;
1668
1669     if (kvm_eventfds_allowed) {
1670         s->memory_listener.listener.eventfd_add = kvm_mem_ioeventfd_add;
1671         s->memory_listener.listener.eventfd_del = kvm_mem_ioeventfd_del;
1672     }
1673     s->memory_listener.listener.coalesced_mmio_add = kvm_coalesce_mmio_region;
1674     s->memory_listener.listener.coalesced_mmio_del = kvm_uncoalesce_mmio_region;
1675
1676     kvm_memory_listener_register(s, &s->memory_listener,
1677                                  &address_space_memory, 0);
1678     memory_listener_register(&kvm_io_listener,
1679                              &address_space_io);
1680
1681     s->many_ioeventfds = kvm_check_many_ioeventfds();
1682
1683     cpu_interrupt_handler = kvm_handle_interrupt;
1684
1685     return 0;
1686
1687 err:
1688     assert(ret < 0);
1689     if (s->vmfd >= 0) {
1690         close(s->vmfd);
1691     }
1692     if (s->fd != -1) {
1693         close(s->fd);
1694     }
1695     g_free(s->memory_listener.slots);
1696
1697     return ret;
1698 }
1699
1700 void kvm_set_sigmask_len(KVMState *s, unsigned int sigmask_len)
1701 {
1702     s->sigmask_len = sigmask_len;
1703 }
1704
1705 static void kvm_handle_io(uint16_t port, MemTxAttrs attrs, void *data, int direction,
1706                           int size, uint32_t count)
1707 {
1708     int i;
1709     uint8_t *ptr = data;
1710
1711     for (i = 0; i < count; i++) {
1712         address_space_rw(&address_space_io, port, attrs,
1713                          ptr, size,
1714                          direction == KVM_EXIT_IO_OUT);
1715         ptr += size;
1716     }
1717 }
1718
1719 static int kvm_handle_internal_error(CPUState *cpu, struct kvm_run *run)
1720 {
1721     fprintf(stderr, "KVM internal error. Suberror: %d\n",
1722             run->internal.suberror);
1723
1724     if (kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_INTERNAL_ERROR_DATA)) {
1725         int i;
1726
1727         for (i = 0; i < run->internal.ndata; ++i) {
1728             fprintf(stderr, "extra data[%d]: %"PRIx64"\n",
1729                     i, (uint64_t)run->internal.data[i]);
1730         }
1731     }
1732     if (run->internal.suberror == KVM_INTERNAL_ERROR_EMULATION) {
1733         fprintf(stderr, "emulation failure\n");
1734         if (!kvm_arch_stop_on_emulation_error(cpu)) {
1735             cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_CODE);
1736             return EXCP_INTERRUPT;
1737         }
1738     }
1739     /* FIXME: Should trigger a qmp message to let management know
1740      * something went wrong.
1741      */
1742     return -1;
1743 }
1744
1745 void kvm_flush_coalesced_mmio_buffer(void)
1746 {
1747     KVMState *s = kvm_state;
1748
1749     if (s->coalesced_flush_in_progress) {
1750         return;
1751     }
1752
1753     s->coalesced_flush_in_progress = true;
1754
1755     if (s->coalesced_mmio_ring) {
1756         struct kvm_coalesced_mmio_ring *ring = s->coalesced_mmio_ring;
1757         while (ring->first != ring->last) {
1758             struct kvm_coalesced_mmio *ent;
1759
1760             ent = &ring->coalesced_mmio[ring->first];
1761
1762             cpu_physical_memory_write(ent->phys_addr, ent->data, ent->len);
1763             smp_wmb();
1764             ring->first = (ring->first + 1) % KVM_COALESCED_MMIO_MAX;
1765         }
1766     }
1767
1768     s->coalesced_flush_in_progress = false;
1769 }
1770
1771 static void do_kvm_cpu_synchronize_state(void *arg)
1772 {
1773     CPUState *cpu = arg;
1774
1775     if (!cpu->kvm_vcpu_dirty) {
1776         kvm_arch_get_registers(cpu);
1777         cpu->kvm_vcpu_dirty = true;
1778     }
1779 }
1780
1781 void kvm_cpu_synchronize_state(CPUState *cpu)
1782 {
1783     if (!cpu->kvm_vcpu_dirty) {
1784         run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_state, cpu);
1785     }
1786 }
1787
1788 static void do_kvm_cpu_synchronize_post_reset(void *arg)
1789 {
1790     CPUState *cpu = arg;
1791
1792     kvm_arch_put_registers(cpu, KVM_PUT_RESET_STATE);
1793     cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1794 }
1795
1796 void kvm_cpu_synchronize_post_reset(CPUState *cpu)
1797 {
1798     run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_post_reset, cpu);
1799 }
1800
1801 static void do_kvm_cpu_synchronize_post_init(void *arg)
1802 {
1803     CPUState *cpu = arg;
1804
1805     kvm_arch_put_registers(cpu, KVM_PUT_FULL_STATE);
1806     cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1807 }
1808
1809 void kvm_cpu_synchronize_post_init(CPUState *cpu)
1810 {
1811     run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_post_init, cpu);
1812 }
1813
1814 int kvm_cpu_exec(CPUState *cpu)
1815 {
1816     struct kvm_run *run = cpu->kvm_run;
1817     int ret, run_ret;
1818
1819     DPRINTF("kvm_cpu_exec()\n");
1820
1821     if (kvm_arch_process_async_events(cpu)) {
1822         cpu->exit_request = 0;
1823         return EXCP_HLT;
1824     }
1825
1826     qemu_mutex_unlock_iothread();
1827
1828     do {
1829         MemTxAttrs attrs;
1830
1831         if (cpu->kvm_vcpu_dirty) {
1832             kvm_arch_put_registers(cpu, KVM_PUT_RUNTIME_STATE);
1833             cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1834         }
1835
1836         kvm_arch_pre_run(cpu, run);
1837         if (cpu->exit_request) {
1838             DPRINTF("interrupt exit requested\n");
1839             /*
1840              * KVM requires us to reenter the kernel after IO exits to complete
1841              * instruction emulation. This self-signal will ensure that we
1842              * leave ASAP again.
1843              */
1844             qemu_cpu_kick_self();
1845         }
1846
1847         run_ret = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_RUN, 0);
1848
1849         attrs = kvm_arch_post_run(cpu, run);
1850
1851         if (run_ret < 0) {
1852             if (run_ret == -EINTR || run_ret == -EAGAIN) {
1853                 DPRINTF("io window exit\n");
1854                 ret = EXCP_INTERRUPT;
1855                 break;
1856             }
1857             fprintf(stderr, "error: kvm run failed %s\n",
1858                     strerror(-run_ret));
1859 #ifdef TARGET_PPC
1860             if (run_ret == -EBUSY) {
1861                 fprintf(stderr,
1862                         "This is probably because your SMT is enabled.\n"
1863                         "VCPU can only run on primary threads with all "
1864                         "secondary threads offline.\n");
1865             }
1866 #endif
1867             ret = -1;
1868             break;
1869         }
1870
1871         trace_kvm_run_exit(cpu->cpu_index, run->exit_reason);
1872         switch (run->exit_reason) {
1873         case KVM_EXIT_IO:
1874             DPRINTF("handle_io\n");
1875             /* Called outside BQL */
1876             kvm_handle_io(run->io.port, attrs,
1877                           (uint8_t *)run + run->io.data_offset,
1878                           run->io.direction,
1879                           run->io.size,
1880                           run->io.count);
1881             ret = 0;
1882             break;
1883         case KVM_EXIT_MMIO:
1884             DPRINTF("handle_mmio\n");
1885             /* Called outside BQL */
1886             address_space_rw(&address_space_memory,
1887                              run->mmio.phys_addr, attrs,
1888                              run->mmio.data,
1889                              run->mmio.len,
1890                              run->mmio.is_write);
1891             ret = 0;
1892             break;
1893         case KVM_EXIT_IRQ_WINDOW_OPEN:
1894             DPRINTF("irq_window_open\n");
1895             ret = EXCP_INTERRUPT;
1896             break;
1897         case KVM_EXIT_SHUTDOWN:
1898             DPRINTF("shutdown\n");
1899             qemu_system_reset_request();
1900             ret = EXCP_INTERRUPT;
1901             break;
1902         case KVM_EXIT_UNKNOWN:
1903             fprintf(stderr, "KVM: unknown exit, hardware reason %" PRIx64 "\n",
1904                     (uint64_t)run->hw.hardware_exit_reason);
1905             ret = -1;
1906             break;
1907         case KVM_EXIT_INTERNAL_ERROR:
1908             ret = kvm_handle_internal_error(cpu, run);
1909             break;
1910         case KVM_EXIT_SYSTEM_EVENT:
1911             switch (run->system_event.type) {
1912             case KVM_SYSTEM_EVENT_SHUTDOWN:
1913                 qemu_system_shutdown_request();
1914                 ret = EXCP_INTERRUPT;
1915                 break;
1916             case KVM_SYSTEM_EVENT_RESET:
1917                 qemu_system_reset_request();
1918                 ret = EXCP_INTERRUPT;
1919                 break;
1920             case KVM_SYSTEM_EVENT_CRASH:
1921                 qemu_mutex_lock_iothread();
1922                 qemu_system_guest_panicked();
1923                 qemu_mutex_unlock_iothread();
1924                 ret = 0;
1925                 break;
1926             default:
1927                 DPRINTF("kvm_arch_handle_exit\n");
1928                 ret = kvm_arch_handle_exit(cpu, run);
1929                 break;
1930             }
1931             break;
1932         default:
1933             DPRINTF("kvm_arch_handle_exit\n");
1934             ret = kvm_arch_handle_exit(cpu, run);
1935             break;
1936         }
1937     } while (ret == 0);
1938
1939     qemu_mutex_lock_iothread();
1940
1941     if (ret < 0) {
1942         cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_CODE);
1943         vm_stop(RUN_STATE_INTERNAL_ERROR);
1944     }
1945
1946     cpu->exit_request = 0;
1947     return ret;
1948 }
1949
1950 int kvm_ioctl(KVMState *s, int type, ...)
1951 {
1952     int ret;
1953     void *arg;
1954     va_list ap;
1955
1956     va_start(ap, type);
1957     arg = va_arg(ap, void *);
1958     va_end(ap);
1959
1960     trace_kvm_ioctl(type, arg);
1961     ret = ioctl(s->fd, type, arg);
1962     if (ret == -1) {
1963         ret = -errno;
1964     }
1965     return ret;
1966 }
1967
1968 int kvm_vm_ioctl(KVMState *s, int type, ...)
1969 {
1970     int ret;
1971     void *arg;
1972     va_list ap;
1973
1974     va_start(ap, type);
1975     arg = va_arg(ap, void *);
1976     va_end(ap);
1977
1978     trace_kvm_vm_ioctl(type, arg);
1979     ret = ioctl(s->vmfd, type, arg);
1980     if (ret == -1) {
1981         ret = -errno;
1982     }
1983     return ret;
1984 }
1985
1986 int kvm_vcpu_ioctl(CPUState *cpu, int type, ...)
1987 {
1988     int ret;
1989     void *arg;
1990     va_list ap;
1991
1992     va_start(ap, type);
1993     arg = va_arg(ap, void *);
1994     va_end(ap);
1995
1996     trace_kvm_vcpu_ioctl(cpu->cpu_index, type, arg);
1997     ret = ioctl(cpu->kvm_fd, type, arg);
1998     if (ret == -1) {
1999         ret = -errno;
2000     }
2001     return ret;
2002 }
2003
2004 int kvm_device_ioctl(int fd, int type, ...)
2005 {
2006     int ret;
2007     void *arg;
2008     va_list ap;
2009
2010     va_start(ap, type);
2011     arg = va_arg(ap, void *);
2012     va_end(ap);
2013
2014     trace_kvm_device_ioctl(fd, type, arg);
2015     ret = ioctl(fd, type, arg);
2016     if (ret == -1) {
2017         ret = -errno;
2018     }
2019     return ret;
2020 }
2021
2022 int kvm_vm_check_attr(KVMState *s, uint32_t group, uint64_t attr)
2023 {
2024     int ret;
2025     struct kvm_device_attr attribute = {
2026         .group = group,
2027         .attr = attr,
2028     };
2029
2030     if (!kvm_vm_attributes_allowed) {
2031         return 0;
2032     }
2033
2034     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_HAS_DEVICE_ATTR, &attribute);
2035     /* kvm returns 0 on success for HAS_DEVICE_ATTR */
2036     return ret ? 0 : 1;
2037 }
2038
2039 int kvm_device_check_attr(int dev_fd, uint32_t group, uint64_t attr)
2040 {
2041     struct kvm_device_attr attribute = {
2042         .group = group,
2043         .attr = attr,
2044         .flags = 0,
2045     };
2046
2047     return kvm_device_ioctl(dev_fd, KVM_HAS_DEVICE_ATTR, &attribute) ? 0 : 1;
2048 }
2049
2050 void kvm_device_access(int fd, int group, uint64_t attr,
2051                        void *val, bool write)
2052 {
2053     struct kvm_device_attr kvmattr;
2054     int err;
2055
2056     kvmattr.flags = 0;
2057     kvmattr.group = group;
2058     kvmattr.attr = attr;
2059     kvmattr.addr = (uintptr_t)val;
2060
2061     err = kvm_device_ioctl(fd,
2062                            write ? KVM_SET_DEVICE_ATTR : KVM_GET_DEVICE_ATTR,
2063                            &kvmattr);
2064     if (err < 0) {
2065         error_report("KVM_%s_DEVICE_ATTR failed: %s",
2066                      write ? "SET" : "GET", strerror(-err));
2067         error_printf("Group %d attr 0x%016" PRIx64, group, attr);
2068         abort();
2069     }
2070 }
2071
2072 int kvm_has_sync_mmu(void)
2073 {
2074     return kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_SYNC_MMU);
2075 }
2076
2077 int kvm_has_vcpu_events(void)
2078 {
2079     return kvm_state->vcpu_events;
2080 }
2081
2082 int kvm_has_robust_singlestep(void)
2083 {
2084     return kvm_state->robust_singlestep;
2085 }
2086
2087 int kvm_has_debugregs(void)
2088 {
2089     return kvm_state->debugregs;
2090 }
2091
2092 int kvm_has_many_ioeventfds(void)
2093 {
2094     if (!kvm_enabled()) {
2095         return 0;
2096     }
2097     return kvm_state->many_ioeventfds;
2098 }
2099
2100 int kvm_has_gsi_routing(void)
2101 {
2102 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
2103     return kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_IRQ_ROUTING);
2104 #else
2105     return false;
2106 #endif
2107 }
2108
2109 int kvm_has_intx_set_mask(void)
2110 {
2111     return kvm_state->intx_set_mask;
2112 }
2113
2114 void kvm_setup_guest_memory(void *start, size_t size)
2115 {
2116     if (!kvm_has_sync_mmu()) {
2117         int ret = qemu_madvise(start, size, QEMU_MADV_DONTFORK);
2118
2119         if (ret) {
2120             perror("qemu_madvise");
2121             fprintf(stderr,
2122                     "Need MADV_DONTFORK in absence of synchronous KVM MMU\n");
2123             exit(1);
2124         }
2125     }
2126 }
2127
2128 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
2129 struct kvm_sw_breakpoint *kvm_find_sw_breakpoint(CPUState *cpu,
2130                                                  target_ulong pc)
2131 {
2132     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
2133
2134     QTAILQ_FOREACH(bp, &cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, entry) {
2135         if (bp->pc == pc) {
2136             return bp;
2137         }
2138     }
2139     return NULL;
2140 }
2141
2142 int kvm_sw_breakpoints_active(CPUState *cpu)
2143 {
2144     return !QTAILQ_EMPTY(&cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints);
2145 }
2146
2147 struct kvm_set_guest_debug_data {
2148     struct kvm_guest_debug dbg;
2149     CPUState *cpu;
2150     int err;
2151 };
2152
2153 static void kvm_invoke_set_guest_debug(void *data)
2154 {
2155     struct kvm_set_guest_debug_data *dbg_data = data;
2156
2157     dbg_data->err = kvm_vcpu_ioctl(dbg_data->cpu, KVM_SET_GUEST_DEBUG,
2158                                    &dbg_data->dbg);
2159 }
2160
2161 int kvm_update_guest_debug(CPUState *cpu, unsigned long reinject_trap)
2162 {
2163     struct kvm_set_guest_debug_data data;
2164
2165     data.dbg.control = reinject_trap;
2166
2167     if (cpu->singlestep_enabled) {
2168         data.dbg.control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_SINGLESTEP;
2169     }
2170     kvm_arch_update_guest_debug(cpu, &data.dbg);
2171     data.cpu = cpu;
2172
2173     run_on_cpu(cpu, kvm_invoke_set_guest_debug, &data);
2174     return data.err;
2175 }
2176
2177 int kvm_insert_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2178                           target_ulong len, int type)
2179 {
2180     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
2181     int err;
2182
2183     if (type == GDB_BREAKPOINT_SW) {
2184         bp = kvm_find_sw_breakpoint(cpu, addr);
2185         if (bp) {
2186             bp->use_count++;
2187             return 0;
2188         }
2189
2190         bp = g_malloc(sizeof(struct kvm_sw_breakpoint));
2191         bp->pc = addr;
2192         bp->use_count = 1;
2193         err = kvm_arch_insert_sw_breakpoint(cpu, bp);
2194         if (err) {
2195             g_free(bp);
2196             return err;
2197         }
2198
2199         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
2200     } else {
2201         err = kvm_arch_insert_hw_breakpoint(addr, len, type);
2202         if (err) {
2203             return err;
2204         }
2205     }
2206
2207     CPU_FOREACH(cpu) {
2208         err = kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
2209         if (err) {
2210             return err;
2211         }
2212     }
2213     return 0;
2214 }
2215
2216 int kvm_remove_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2217                           target_ulong len, int type)
2218 {
2219     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
2220     int err;
2221
2222     if (type == GDB_BREAKPOINT_SW) {
2223         bp = kvm_find_sw_breakpoint(cpu, addr);
2224         if (!bp) {
2225             return -ENOENT;
2226         }
2227
2228         if (bp->use_count > 1) {
2229             bp->use_count--;
2230             return 0;
2231         }
2232
2233         err = kvm_arch_remove_sw_breakpoint(cpu, bp);
2234         if (err) {
2235             return err;
2236         }
2237
2238         QTAILQ_REMOVE(&cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
2239         g_free(bp);
2240     } else {
2241         err = kvm_arch_remove_hw_breakpoint(addr, len, type);
2242         if (err) {
2243             return err;
2244         }
2245     }
2246
2247     CPU_FOREACH(cpu) {
2248         err = kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
2249         if (err) {
2250             return err;
2251         }
2252     }
2253     return 0;
2254 }
2255
2256 void kvm_remove_all_breakpoints(CPUState *cpu)
2257 {
2258     struct kvm_sw_breakpoint *bp, *next;
2259     KVMState *s = cpu->kvm_state;
2260     CPUState *tmpcpu;
2261
2262     QTAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &s->kvm_sw_breakpoints, entry, next) {
2263         if (kvm_arch_remove_sw_breakpoint(cpu, bp) != 0) {
2264             /* Try harder to find a CPU that currently sees the breakpoint. */
2265             CPU_FOREACH(tmpcpu) {
2266                 if (kvm_arch_remove_sw_breakpoint(tmpcpu, bp) == 0) {
2267                     break;
2268                 }
2269             }
2270         }
2271         QTAILQ_REMOVE(&s->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
2272         g_free(bp);
2273     }
2274     kvm_arch_remove_all_hw_breakpoints();
2275
2276     CPU_FOREACH(cpu) {
2277         kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
2278     }
2279 }
2280
2281 #else /* !KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG */
2282
2283 int kvm_update_guest_debug(CPUState *cpu, unsigned long reinject_trap)
2284 {
2285     return -EINVAL;
2286 }
2287
2288 int kvm_insert_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2289                           target_ulong len, int type)
2290 {
2291     return -EINVAL;
2292 }
2293
2294 int kvm_remove_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2295                           target_ulong len, int type)
2296 {
2297     return -EINVAL;
2298 }
2299
2300 void kvm_remove_all_breakpoints(CPUState *cpu)
2301 {
2302 }
2303 #endif /* !KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG */
2304
2305 int kvm_set_signal_mask(CPUState *cpu, const sigset_t *sigset)
2306 {
2307     KVMState *s = kvm_state;
2308     struct kvm_signal_mask *sigmask;
2309     int r;
2310
2311     if (!sigset) {
2312         return kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_SET_SIGNAL_MASK, NULL);
2313     }
2314
2315     sigmask = g_malloc(sizeof(*sigmask) + sizeof(*sigset));
2316
2317     sigmask->len = s->sigmask_len;
2318     memcpy(sigmask->sigset, sigset, sizeof(*sigset));
2319     r = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_SET_SIGNAL_MASK, sigmask);
2320     g_free(sigmask);
2321
2322     return r;
2323 }
2324 int kvm_on_sigbus_vcpu(CPUState *cpu, int code, void *addr)
2325 {
2326     return kvm_arch_on_sigbus_vcpu(cpu, code, addr);
2327 }
2328
2329 int kvm_on_sigbus(int code, void *addr)
2330 {
2331     return kvm_arch_on_sigbus(code, addr);
2332 }
2333
2334 int kvm_create_device(KVMState *s, uint64_t type, bool test)
2335 {
2336     int ret;
2337     struct kvm_create_device create_dev;
2338
2339     create_dev.type = type;
2340     create_dev.fd = -1;
2341     create_dev.flags = test ? KVM_CREATE_DEVICE_TEST : 0;
2342
2343     if (!kvm_check_extension(s, KVM_CAP_DEVICE_CTRL)) {
2344         return -ENOTSUP;
2345     }
2346
2347     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_DEVICE, &create_dev);
2348     if (ret) {
2349         return ret;
2350     }
2351
2352     return test ? 0 : create_dev.fd;
2353 }
2354
2355 int kvm_set_one_reg(CPUState *cs, uint64_t id, void *source)
2356 {
2357     struct kvm_one_reg reg;
2358     int r;
2359
2360     reg.id = id;
2361     reg.addr = (uintptr_t) source;
2362     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &reg);
2363     if (r) {
2364         trace_kvm_failed_reg_set(id, strerror(-r));
2365     }
2366     return r;
2367 }
2368
2369 int kvm_get_one_reg(CPUState *cs, uint64_t id, void *target)
2370 {
2371     struct kvm_one_reg reg;
2372     int r;
2373
2374     reg.id = id;
2375     reg.addr = (uintptr_t) target;
2376     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &reg);
2377     if (r) {
2378         trace_kvm_failed_reg_get(id, strerror(-r));
2379     }
2380     return r;
2381 }
2382
2383 static void kvm_accel_class_init(ObjectClass *oc, void *data)
2384 {
2385     AccelClass *ac = ACCEL_CLASS(oc);
2386     ac->name = "KVM";
2387     ac->init_machine = kvm_init;
2388     ac->allowed = &kvm_allowed;
2389 }
2390
2391 static const TypeInfo kvm_accel_type = {
2392     .name = TYPE_KVM_ACCEL,
2393     .parent = TYPE_ACCEL,
2394     .class_init = kvm_accel_class_init,
2395     .instance_size = sizeof(KVMState),
2396 };
2397
2398 static void kvm_type_init(void)
2399 {
2400     type_register_static(&kvm_accel_type);
2401 }
2402
2403 type_init(kvm_type_init);