xen-all.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.h"
  14 #include "hw/pc.h"
  15 #include "hw/xen_common.h"
  16 #include "hw/xen_backend.h"
  17
  18 #include "range.h"
  19 #include "xen-mapcache.h"
  20 #include "trace.h"
  21 #include "exec-memory.h"
  22
  23 #include <xen/hvm/ioreq.h>
  24 #include <xen/hvm/params.h>
  25 #include <xen/hvm/e820.h>
  26
  27 //#define DEBUG_XEN
  28
  29 #ifdef DEBUG_XEN
  30 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  31     do { fprintf(stderr, "xen: " fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
  32 #else
  33 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  34     do { } while (0)
  35 #endif
  36
  37 static MemoryRegion ram_memory, ram_640k, ram_lo, ram_hi;
  38 static MemoryRegion *framebuffer;
  39
  40 /* Compatibility with older version */
  41 #if __XEN_LATEST_INTERFACE_VERSION__ < 0x0003020a
  42 static inline uint32_t xen_vcpu_eport(shared_iopage_t *shared_page, int i)
  43 {
  44     return shared_page->vcpu_iodata[i].vp_eport;
  45 }
  46 static inline ioreq_t *xen_vcpu_ioreq(shared_iopage_t *shared_page, int vcpu)
  47 {
  48     return &shared_page->vcpu_iodata[vcpu].vp_ioreq;
  49 }
  50 #  define FMT_ioreq_size PRIx64
  51 #else
  52 static inline uint32_t xen_vcpu_eport(shared_iopage_t *shared_page, int i)
  53 {
  54     return shared_page->vcpu_ioreq[i].vp_eport;
  55 }
  56 static inline ioreq_t *xen_vcpu_ioreq(shared_iopage_t *shared_page, int vcpu)
  57 {
  58     return &shared_page->vcpu_ioreq[vcpu];
  59 }
  60 #  define FMT_ioreq_size "u"
  61 #endif
  62
  63 #define BUFFER_IO_MAX_DELAY  100
  64
  65 typedef struct XenPhysmap {
  66     target_phys_addr_t start_addr;
  67     ram_addr_t size;
  68     MemoryRegion *mr;
  69     target_phys_addr_t phys_offset;
  70
  71     QLIST_ENTRY(XenPhysmap) list;
  72 } XenPhysmap;
  73
  74 typedef struct XenIOState {
  75     shared_iopage_t *shared_page;
  76     buffered_iopage_t *buffered_io_page;
  77     QEMUTimer *buffered_io_timer;
  78     /* the evtchn port for polling the notification, */
  79     evtchn_port_t *ioreq_local_port;
  80     /* the evtchn fd for polling */
  81     XenEvtchn xce_handle;
  82     /* which vcpu we are serving */
  83     int send_vcpu;
  84
  85     struct xs_handle *xenstore;
  86     MemoryListener memory_listener;
  87     QLIST_HEAD(, XenPhysmap) physmap;
  88     target_phys_addr_t free_phys_offset;
  89     const XenPhysmap *log_for_dirtybit;
  90
  91     Notifier exit;
  92     Notifier suspend;
  93 } XenIOState;
  94
  95 /* Xen specific function for piix pci */
  96
  97 int xen_pci_slot_get_pirq(PCIDevice *pci_dev, int irq_num)
  98 {
  99     return irq_num + ((pci_dev->devfn >> 3) << 2);
 100 }
 101
 102 void xen_piix3_set_irq(void *opaque, int irq_num, int level)
 103 {
 104     xc_hvm_set_pci_intx_level(xen_xc, xen_domid, 0, 0, irq_num >> 2,
 105                               irq_num & 3, level);
 106 }
 107
 108 void xen_piix_pci_write_config_client(uint32_t address, uint32_t val, int len)
 109 {
 110     int i;
 111
 112     /* Scan for updates to PCI link routes (0x60-0x63). */
 113     for (i = 0; i < len; i++) {
 114         uint8_t v = (val >> (8 * i)) & 0xff;
 115         if (v & 0x80) {
 116             v = 0;
 117         }
 118         v &= 0xf;
 119         if (((address + i) >= 0x60) && ((address + i) <= 0x63)) {
 120             xc_hvm_set_pci_link_route(xen_xc, xen_domid, address + i - 0x60, v);
 121         }
 122     }
 123 }
 124
 125 static void xen_suspend_notifier(Notifier *notifier, void *data)
 126 {
 127     xc_set_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_ACPI_S_STATE, 3);
 128 }
 129
 130 /* Xen Interrupt Controller */
 131
 132 static void xen_set_irq(void *opaque, int irq, int level)
 133 {
 134     xc_hvm_set_isa_irq_level(xen_xc, xen_domid, irq, level);
 135 }
 136
 137 qemu_irq *xen_interrupt_controller_init(void)
 138 {
 139     return qemu_allocate_irqs(xen_set_irq, NULL, 16);
 140 }
 141
 142 /* Memory Ops */
 143
 144 static void xen_ram_init(ram_addr_t ram_size)
 145 {
 146     MemoryRegion *sysmem = get_system_memory();
 147     ram_addr_t below_4g_mem_size, above_4g_mem_size = 0;
 148     ram_addr_t block_len;
 149
 150     block_len = ram_size;
 151     if (ram_size >= HVM_BELOW_4G_RAM_END) {
 152         /* Xen does not allocate the memory continuously, and keep a hole at
 153          * HVM_BELOW_4G_MMIO_START of HVM_BELOW_4G_MMIO_LENGTH
 154          */
 155         block_len += HVM_BELOW_4G_MMIO_LENGTH;
 156     }
 157     memory_region_init_ram(&ram_memory, "xen.ram", block_len);
 158     vmstate_register_ram_global(&ram_memory);
 159
 160     if (ram_size >= HVM_BELOW_4G_RAM_END) {
 161         above_4g_mem_size = ram_size - HVM_BELOW_4G_RAM_END;
 162         below_4g_mem_size = HVM_BELOW_4G_RAM_END;
 163     } else {
 164         below_4g_mem_size = ram_size;
 165     }
 166
 167     memory_region_init_alias(&ram_640k, "xen.ram.640k",
 168                              &ram_memory, 0, 0xa0000);
 169     memory_region_add_subregion(sysmem, 0, &ram_640k);
 170     /* Skip of the VGA IO memory space, it will be registered later by the VGA
 171      * emulated device.
 172      *
 173      * The area between 0xc0000 and 0x100000 will be used by SeaBIOS to load
 174      * the Options ROM, so it is registered here as RAM.
 175      */
 176     memory_region_init_alias(&ram_lo, "xen.ram.lo",
 177                              &ram_memory, 0xc0000, below_4g_mem_size - 0xc0000);
 178     memory_region_add_subregion(sysmem, 0xc0000, &ram_lo);
 179     if (above_4g_mem_size > 0) {
 180         memory_region_init_alias(&ram_hi, "xen.ram.hi",
 181                                  &ram_memory, 0x100000000ULL,
 182                                  above_4g_mem_size);
 183         memory_region_add_subregion(sysmem, 0x100000000ULL, &ram_hi);
 184     }
 185 }
 186
 187 void xen_ram_alloc(ram_addr_t ram_addr, ram_addr_t size, MemoryRegion *mr)
 188 {
 189     unsigned long nr_pfn;
 190     xen_pfn_t *pfn_list;
 191     int i;
 192
 193     if (mr == &ram_memory) {
 194         return;
 195     }
 196
 197     trace_xen_ram_alloc(ram_addr, size);
 198
 199     nr_pfn = size >> TARGET_PAGE_BITS;
 200     pfn_list = g_malloc(sizeof (*pfn_list) * nr_pfn);
 201
 202     for (i = 0; i < nr_pfn; i++) {
 203         pfn_list[i] = (ram_addr >> TARGET_PAGE_BITS) + i;
 204     }
 205
 206     if (xc_domain_populate_physmap_exact(xen_xc, xen_domid, nr_pfn, 0, 0, pfn_list)) {
 207         hw_error("xen: failed to populate ram at " RAM_ADDR_FMT, ram_addr);
 208     }
 209
 210     g_free(pfn_list);
 211 }
 212
 213 static XenPhysmap *get_physmapping(XenIOState *state,
 214                                    target_phys_addr_t start_addr, ram_addr_t size)
 215 {
 216     XenPhysmap *physmap = NULL;
 217
 218     start_addr &= TARGET_PAGE_MASK;
 219
 220     QLIST_FOREACH(physmap, &state->physmap, list) {
 221         if (range_covers_byte(physmap->start_addr, physmap->size, start_addr)) {
 222             return physmap;
 223         }
 224     }
 225     return NULL;
 226 }
 227
 228 #if CONFIG_XEN_CTRL_INTERFACE_VERSION >= 340
 229 static int xen_add_to_physmap(XenIOState *state,
 230                               target_phys_addr_t start_addr,
 231                               ram_addr_t size,
 232                               MemoryRegion *mr,
 233                               target_phys_addr_t offset_within_region)
 234 {
 235     unsigned long i = 0;
 236     int rc = 0;
 237     XenPhysmap *physmap = NULL;
 238     target_phys_addr_t pfn, start_gpfn;
 239     target_phys_addr_t phys_offset = memory_region_get_ram_addr(mr);
 240
 241     if (get_physmapping(state, start_addr, size)) {
 242         return 0;
 243     }
 244     if (size <= 0) {
 245         return -1;
 246     }
 247
 248     /* Xen can only handle a single dirty log region for now and we want
 249      * the linear framebuffer to be that region.
 250      * Avoid tracking any regions that is not videoram and avoid tracking
 251      * the legacy vga region. */
 252     if (mr == framebuffer && start_addr > 0xbffff) {
 253         goto go_physmap;
 254     }
 255     return -1;
 256
 257 go_physmap:
 258     DPRINTF("mapping vram to %llx - %llx\n", start_addr, start_addr + size);
 259
 260     pfn = phys_offset >> TARGET_PAGE_BITS;
 261     start_gpfn = start_addr >> TARGET_PAGE_BITS;
 262     for (i = 0; i < size >> TARGET_PAGE_BITS; i++) {
 263         unsigned long idx = pfn + i;
 264         xen_pfn_t gpfn = start_gpfn + i;
 265
 266         rc = xc_domain_add_to_physmap(xen_xc, xen_domid, XENMAPSPACE_gmfn, idx, gpfn);
 267         if (rc) {
 268             DPRINTF("add_to_physmap MFN %"PRI_xen_pfn" to PFN %"
 269                     PRI_xen_pfn" failed: %d\n", idx, gpfn, rc);
 270             return -rc;
 271         }
 272     }
 273
 274     physmap = g_malloc(sizeof (XenPhysmap));
 275
 276     physmap->start_addr = start_addr;
 277     physmap->size = size;
 278     physmap->phys_offset = phys_offset;
 279
 280     QLIST_INSERT_HEAD(&state->physmap, physmap, list);
 281
 282     xc_domain_pin_memory_cacheattr(xen_xc, xen_domid,
 283                                    start_addr >> TARGET_PAGE_BITS,
 284                                    (start_addr + size) >> TARGET_PAGE_BITS,
 285                                    XEN_DOMCTL_MEM_CACHEATTR_WB);
 286     return 0;
 287 }
 288
 289 static int xen_remove_from_physmap(XenIOState *state,
 290                                    target_phys_addr_t start_addr,
 291                                    ram_addr_t size)
 292 {
 293     unsigned long i = 0;
 294     int rc = 0;
 295     XenPhysmap *physmap = NULL;
 296     target_phys_addr_t phys_offset = 0;
 297
 298     physmap = get_physmapping(state, start_addr, size);
 299     if (physmap == NULL) {
 300         return -1;
 301     }
 302
 303     phys_offset = physmap->phys_offset;
 304     size = physmap->size;
 305
 306     DPRINTF("unmapping vram to %llx - %llx, from %llx\n",
 307             phys_offset, phys_offset + size, start_addr);
 308
 309     size >>= TARGET_PAGE_BITS;
 310     start_addr >>= TARGET_PAGE_BITS;
 311     phys_offset >>= TARGET_PAGE_BITS;
 312     for (i = 0; i < size; i++) {
 313         unsigned long idx = start_addr + i;
 314         xen_pfn_t gpfn = phys_offset + i;
 315
 316         rc = xc_domain_add_to_physmap(xen_xc, xen_domid, XENMAPSPACE_gmfn, idx, gpfn);
 317         if (rc) {
 318             fprintf(stderr, "add_to_physmap MFN %"PRI_xen_pfn" to PFN %"
 319                     PRI_xen_pfn" failed: %d\n", idx, gpfn, rc);
 320             return -rc;
 321         }
 322     }
 323
 324     QLIST_REMOVE(physmap, list);
 325     if (state->log_for_dirtybit == physmap) {
 326         state->log_for_dirtybit = NULL;
 327     }
 328     free(physmap);
 329
 330     return 0;
 331 }
 332
 333 #else
 334 static int xen_add_to_physmap(XenIOState *state,
 335                               target_phys_addr_t start_addr,
 336                               ram_addr_t size,
 337                               MemoryRegion *mr,
 338                               target_phys_addr_t offset_within_region)
 339 {
 340     return -ENOSYS;
 341 }
 342
 343 static int xen_remove_from_physmap(XenIOState *state,
 344                                    target_phys_addr_t start_addr,
 345                                    ram_addr_t size)
 346 {
 347     return -ENOSYS;
 348 }
 349 #endif
 350
 351 static void xen_set_memory(struct MemoryListener *listener,
 352                            MemoryRegionSection *section,
 353                            bool add)
 354 {
 355     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 356     target_phys_addr_t start_addr = section->offset_within_address_space;
 357     ram_addr_t size = section->size;
 358     bool log_dirty = memory_region_is_logging(section->mr);
 359     hvmmem_type_t mem_type;
 360
 361     if (!memory_region_is_ram(section->mr)) {
 362         return;
 363     }
 364
 365     if (!(section->mr != &ram_memory
 366           && ( (log_dirty && add) || (!log_dirty && !add)))) {
 367         return;
 368     }
 369
 370     trace_xen_client_set_memory(start_addr, size, log_dirty);
 371
 372     start_addr &= TARGET_PAGE_MASK;
 373     size = TARGET_PAGE_ALIGN(size);
 374
 375     if (add) {
 376         if (!memory_region_is_rom(section->mr)) {
 377             xen_add_to_physmap(state, start_addr, size,
 378                                section->mr, section->offset_within_region);
 379         } else {
 380             mem_type = HVMMEM_ram_ro;
 381             if (xc_hvm_set_mem_type(xen_xc, xen_domid, mem_type,
 382                                     start_addr >> TARGET_PAGE_BITS,
 383                                     size >> TARGET_PAGE_BITS)) {
 384                 DPRINTF("xc_hvm_set_mem_type error, addr: "TARGET_FMT_plx"\n",
 385                         start_addr);
 386             }
 387         }
 388     } else {
 389         if (xen_remove_from_physmap(state, start_addr, size) < 0) {
 390             DPRINTF("physmapping does not exist at "TARGET_FMT_plx"\n", start_addr);
 391         }
 392     }
 393 }
 394
 395 static void xen_begin(MemoryListener *listener)
 396 {
 397 }
 398
 399 static void xen_commit(MemoryListener *listener)
 400 {
 401 }
 402
 403 static void xen_region_add(MemoryListener *listener,
 404                            MemoryRegionSection *section)
 405 {
 406     xen_set_memory(listener, section, true);
 407 }
 408
 409 static void xen_region_del(MemoryListener *listener,
 410                            MemoryRegionSection *section)
 411 {
 412     xen_set_memory(listener, section, false);
 413 }
 414
 415 static void xen_region_nop(MemoryListener *listener,
 416                            MemoryRegionSection *section)
 417 {
 418 }
 419
 420 static void xen_sync_dirty_bitmap(XenIOState *state,
 421                                   target_phys_addr_t start_addr,
 422                                   ram_addr_t size)
 423 {
 424     target_phys_addr_t npages = size >> TARGET_PAGE_BITS;
 425     const int width = sizeof(unsigned long) * 8;
 426     unsigned long bitmap[(npages + width - 1) / width];
 427     int rc, i, j;
 428     const XenPhysmap *physmap = NULL;
 429
 430     physmap = get_physmapping(state, start_addr, size);
 431     if (physmap == NULL) {
 432         /* not handled */
 433         return;
 434     }
 435
 436     if (state->log_for_dirtybit == NULL) {
 437         state->log_for_dirtybit = physmap;
 438     } else if (state->log_for_dirtybit != physmap) {
 439         /* Only one range for dirty bitmap can be tracked. */
 440         return;
 441     }
 442
 443     rc = xc_hvm_track_dirty_vram(xen_xc, xen_domid,
 444                                  start_addr >> TARGET_PAGE_BITS, npages,
 445                                  bitmap);
 446     if (rc < 0) {
 447         if (rc != -ENODATA) {
 448             fprintf(stderr, "xen: track_dirty_vram failed (0x" TARGET_FMT_plx
 449                     ", 0x" TARGET_FMT_plx "): %s\n",
 450                     start_addr, start_addr + size, strerror(-rc));
 451         }
 452         return;
 453     }
 454
 455     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bitmap); i++) {
 456         unsigned long map = bitmap[i];
 457         while (map != 0) {
 458             j = ffsl(map) - 1;
 459             map &= ~(1ul << j);
 460             memory_region_set_dirty(framebuffer,
 461                                     (i * width + j) * TARGET_PAGE_SIZE,
 462                                     TARGET_PAGE_SIZE);
 463         };
 464     }
 465 }
 466
 467 static void xen_log_start(MemoryListener *listener,
 468                           MemoryRegionSection *section)
 469 {
 470     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 471
 472     xen_sync_dirty_bitmap(state, section->offset_within_address_space,
 473                           section->size);
 474 }
 475
 476 static void xen_log_stop(MemoryListener *listener, MemoryRegionSection *section)
 477 {
 478     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 479
 480     state->log_for_dirtybit = NULL;
 481     /* Disable dirty bit tracking */
 482     xc_hvm_track_dirty_vram(xen_xc, xen_domid, 0, 0, NULL);
 483 }
 484
 485 static void xen_log_sync(MemoryListener *listener, MemoryRegionSection *section)
 486 {
 487     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 488
 489     xen_sync_dirty_bitmap(state, section->offset_within_address_space,
 490                           section->size);
 491 }
 492
 493 static void xen_log_global_start(MemoryListener *listener)
 494 {
 495 }
 496
 497 static void xen_log_global_stop(MemoryListener *listener)
 498 {
 499 }
 500
 501 static void xen_eventfd_add(MemoryListener *listener,
 502                             MemoryRegionSection *section,
 503                             bool match_data, uint64_t data, int fd)
 504 {
 505 }
 506
 507 static void xen_eventfd_del(MemoryListener *listener,
 508                             MemoryRegionSection *section,
 509                             bool match_data, uint64_t data, int fd)
 510 {
 511 }
 512
 513 static MemoryListener xen_memory_listener = {
 514     .begin = xen_begin,
 515     .commit = xen_commit,
 516     .region_add = xen_region_add,
 517     .region_del = xen_region_del,
 518     .region_nop = xen_region_nop,
 519     .log_start = xen_log_start,
 520     .log_stop = xen_log_stop,
 521     .log_sync = xen_log_sync,
 522     .log_global_start = xen_log_global_start,
 523     .log_global_stop = xen_log_global_stop,
 524     .eventfd_add = xen_eventfd_add,
 525     .eventfd_del = xen_eventfd_del,
 526     .priority = 10,
 527 };
 528
 529 /* VCPU Operations, MMIO, IO ring ... */
 530
 531 static void xen_reset_vcpu(void *opaque)
 532 {
 533     CPUState *env = opaque;
 534
 535     env->halted = 1;
 536 }
 537
 538 void xen_vcpu_init(void)
 539 {
 540     CPUState *first_cpu;
 541
 542     if ((first_cpu = qemu_get_cpu(0))) {
 543         qemu_register_reset(xen_reset_vcpu, first_cpu);
 544         xen_reset_vcpu(first_cpu);
 545     }
 546 }
 547
 548 /* get the ioreq packets from share mem */
 549 static ioreq_t *cpu_get_ioreq_from_shared_memory(XenIOState *state, int vcpu)
 550 {
 551     ioreq_t *req = xen_vcpu_ioreq(state->shared_page, vcpu);
 552
 553     if (req->state != STATE_IOREQ_READY) {
 554         DPRINTF("I/O request not ready: "
 555                 "%x, ptr: %x, port: %"PRIx64", "
 556                 "data: %"PRIx64", count: %" FMT_ioreq_size ", size: %" FMT_ioreq_size "\n",
 557                 req->state, req->data_is_ptr, req->addr,
 558                 req->data, req->count, req->size);
 559         return NULL;
 560     }
 561
 562     xen_rmb(); /* see IOREQ_READY /then/ read contents of ioreq */
 563
 564     req->state = STATE_IOREQ_INPROCESS;
 565     return req;
 566 }
 567
 568 /* use poll to get the port notification */
 569 /* ioreq_vec--out,the */
 570 /* retval--the number of ioreq packet */
 571 static ioreq_t *cpu_get_ioreq(XenIOState *state)
 572 {
 573     int i;
 574     evtchn_port_t port;
 575
 576     port = xc_evtchn_pending(state->xce_handle);
 577     if (port != -1) {
 578         for (i = 0; i < smp_cpus; i++) {
 579             if (state->ioreq_local_port[i] == port) {
 580                 break;
 581             }
 582         }
 583
 584         if (i == smp_cpus) {
 585             hw_error("Fatal error while trying to get io event!\n");
 586         }
 587
 588         /* unmask the wanted port again */
 589         xc_evtchn_unmask(state->xce_handle, port);
 590
 591         /* get the io packet from shared memory */
 592         state->send_vcpu = i;
 593         return cpu_get_ioreq_from_shared_memory(state, i);
 594     }
 595
 596     /* read error or read nothing */
 597     return NULL;
 598 }
 599
 600 static uint32_t do_inp(pio_addr_t addr, unsigned long size)
 601 {
 602     switch (size) {
 603         case 1:
 604             return cpu_inb(addr);
 605         case 2:
 606             return cpu_inw(addr);
 607         case 4:
 608             return cpu_inl(addr);
 609         default:
 610             hw_error("inp: bad size: %04"FMT_pioaddr" %lx", addr, size);
 611     }
 612 }
 613
 614 static void do_outp(pio_addr_t addr,
 615         unsigned long size, uint32_t val)
 616 {
 617     switch (size) {
 618         case 1:
 619             return cpu_outb(addr, val);
 620         case 2:
 621             return cpu_outw(addr, val);
 622         case 4:
 623             return cpu_outl(addr, val);
 624         default:
 625             hw_error("outp: bad size: %04"FMT_pioaddr" %lx", addr, size);
 626     }
 627 }
 628
 629 static void cpu_ioreq_pio(ioreq_t *req)
 630 {
 631     int i, sign;
 632
 633     sign = req->df ? -1 : 1;
 634
 635     if (req->dir == IOREQ_READ) {
 636         if (!req->data_is_ptr) {
 637             req->data = do_inp(req->addr, req->size);
 638         } else {
 639             uint32_t tmp;
 640
 641             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 642                 tmp = do_inp(req->addr, req->size);
 643                 cpu_physical_memory_write(req->data + (sign * i * req->size),
 644                         (uint8_t *) &tmp, req->size);
 645             }
 646         }
 647     } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 648         if (!req->data_is_ptr) {
 649             do_outp(req->addr, req->size, req->data);
 650         } else {
 651             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 652                 uint32_t tmp = 0;
 653
 654                 cpu_physical_memory_read(req->data + (sign * i * req->size),
 655                         (uint8_t*) &tmp, req->size);
 656                 do_outp(req->addr, req->size, tmp);
 657             }
 658         }
 659     }
 660 }
 661
 662 static void cpu_ioreq_move(ioreq_t *req)
 663 {
 664     int i, sign;
 665
 666     sign = req->df ? -1 : 1;
 667
 668     if (!req->data_is_ptr) {
 669         if (req->dir == IOREQ_READ) {
 670             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 671                 cpu_physical_memory_read(req->addr + (sign * i * req->size),
 672                         (uint8_t *) &req->data, req->size);
 673             }
 674         } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 675             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 676                 cpu_physical_memory_write(req->addr + (sign * i * req->size),
 677                         (uint8_t *) &req->data, req->size);
 678             }
 679         }
 680     } else {
 681         uint64_t tmp;
 682
 683         if (req->dir == IOREQ_READ) {
 684             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 685                 cpu_physical_memory_read(req->addr + (sign * i * req->size),
 686                         (uint8_t*) &tmp, req->size);
 687                 cpu_physical_memory_write(req->data + (sign * i * req->size),
 688                         (uint8_t*) &tmp, req->size);
 689             }
 690         } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 691             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 692                 cpu_physical_memory_read(req->data + (sign * i * req->size),
 693                         (uint8_t*) &tmp, req->size);
 694                 cpu_physical_memory_write(req->addr + (sign * i * req->size),
 695                         (uint8_t*) &tmp, req->size);
 696             }
 697         }
 698     }
 699 }
 700
 701 static void handle_ioreq(ioreq_t *req)
 702 {
 703     if (!req->data_is_ptr && (req->dir == IOREQ_WRITE) &&
 704             (req->size < sizeof (target_ulong))) {
 705         req->data &= ((target_ulong) 1 << (8 * req->size)) - 1;
 706     }
 707
 708     switch (req->type) {
 709         case IOREQ_TYPE_PIO:
 710             cpu_ioreq_pio(req);
 711             break;
 712         case IOREQ_TYPE_COPY:
 713             cpu_ioreq_move(req);
 714             break;
 715         case IOREQ_TYPE_TIMEOFFSET:
 716             break;
 717         case IOREQ_TYPE_INVALIDATE:
 718             xen_invalidate_map_cache();
 719             break;
 720         default:
 721             hw_error("Invalid ioreq type 0x%x\n", req->type);
 722     }
 723 }
 724
 725 static void handle_buffered_iopage(XenIOState *state)
 726 {
 727     buf_ioreq_t *buf_req = NULL;
 728     ioreq_t req;
 729     int qw;
 730
 731     if (!state->buffered_io_page) {
 732         return;
 733     }
 734
 735     while (state->buffered_io_page->read_pointer != state->buffered_io_page->write_pointer) {
 736         buf_req = &state->buffered_io_page->buf_ioreq[
 737             state->buffered_io_page->read_pointer % IOREQ_BUFFER_SLOT_NUM];
 738         req.size = 1UL << buf_req->size;
 739         req.count = 1;
 740         req.addr = buf_req->addr;
 741         req.data = buf_req->data;
 742         req.state = STATE_IOREQ_READY;
 743         req.dir = buf_req->dir;
 744         req.df = 1;
 745         req.type = buf_req->type;
 746         req.data_is_ptr = 0;
 747         qw = (req.size == 8);
 748         if (qw) {
 749             buf_req = &state->buffered_io_page->buf_ioreq[
 750                 (state->buffered_io_page->read_pointer + 1) % IOREQ_BUFFER_SLOT_NUM];
 751             req.data |= ((uint64_t)buf_req->data) << 32;
 752         }
 753
 754         handle_ioreq(&req);
 755
 756         xen_mb();
 757         state->buffered_io_page->read_pointer += qw ? 2 : 1;
 758     }
 759 }
 760
 761 static void handle_buffered_io(void *opaque)
 762 {
 763     XenIOState *state = opaque;
 764
 765     handle_buffered_iopage(state);
 766     qemu_mod_timer(state->buffered_io_timer,
 767                    BUFFER_IO_MAX_DELAY + qemu_get_clock_ms(rt_clock));
 768 }
 769
 770 static void cpu_handle_ioreq(void *opaque)
 771 {
 772     XenIOState *state = opaque;
 773     ioreq_t *req = cpu_get_ioreq(state);
 774
 775     handle_buffered_iopage(state);
 776     if (req) {
 777         handle_ioreq(req);
 778
 779         if (req->state != STATE_IOREQ_INPROCESS) {
 780             fprintf(stderr, "Badness in I/O request ... not in service?!: "
 781                     "%x, ptr: %x, port: %"PRIx64", "
 782                     "data: %"PRIx64", count: %" FMT_ioreq_size ", size: %" FMT_ioreq_size "\n",
 783                     req->state, req->data_is_ptr, req->addr,
 784                     req->data, req->count, req->size);
 785             destroy_hvm_domain();
 786             return;
 787         }
 788
 789         xen_wmb(); /* Update ioreq contents /then/ update state. */
 790
 791         /*
 792          * We do this before we send the response so that the tools
 793          * have the opportunity to pick up on the reset before the
 794          * guest resumes and does a hlt with interrupts disabled which
 795          * causes Xen to powerdown the domain.
 796          */
 797         if (runstate_is_running()) {
 798             if (qemu_shutdown_requested_get()) {
 799                 destroy_hvm_domain();
 800             }
 801             if (qemu_reset_requested_get()) {
 802                 qemu_system_reset(VMRESET_REPORT);
 803             }
 804         }
 805
 806         req->state = STATE_IORESP_READY;
 807         xc_evtchn_notify(state->xce_handle, state->ioreq_local_port[state->send_vcpu]);
 808     }
 809 }
 810
 811 static int store_dev_info(int domid, CharDriverState *cs, const char *string)
 812 {
 813     struct xs_handle *xs = NULL;
 814     char *path = NULL;
 815     char *newpath = NULL;
 816     char *pts = NULL;
 817     int ret = -1;
 818
 819     /* Only continue if we're talking to a pty. */
 820     if (strncmp(cs->filename, "pty:", 4)) {
 821         return 0;
 822     }
 823     pts = cs->filename + 4;
 824
 825     /* We now have everything we need to set the xenstore entry. */
 826     xs = xs_open(0);
 827     if (xs == NULL) {
 828         fprintf(stderr, "Could not contact XenStore\n");
 829         goto out;
 830     }
 831
 832     path = xs_get_domain_path(xs, domid);
 833     if (path == NULL) {
 834         fprintf(stderr, "xs_get_domain_path() error\n");
 835         goto out;
 836     }
 837     newpath = realloc(path, (strlen(path) + strlen(string) +
 838                 strlen("/tty") + 1));
 839     if (newpath == NULL) {
 840         fprintf(stderr, "realloc error\n");
 841         goto out;
 842     }
 843     path = newpath;
 844
 845     strcat(path, string);
 846     strcat(path, "/tty");
 847     if (!xs_write(xs, XBT_NULL, path, pts, strlen(pts))) {
 848         fprintf(stderr, "xs_write for '%s' fail", string);
 849         goto out;
 850     }
 851     ret = 0;
 852
 853 out:
 854     free(path);
 855     xs_close(xs);
 856
 857     return ret;
 858 }
 859
 860 void xenstore_store_pv_console_info(int i, CharDriverState *chr)
 861 {
 862     if (i == 0) {
 863         store_dev_info(xen_domid, chr, "/console");
 864     } else {
 865         char buf[32];
 866         snprintf(buf, sizeof(buf), "/device/console/%d", i);
 867         store_dev_info(xen_domid, chr, buf);
 868     }
 869 }
 870
 871 static void xenstore_record_dm_state(struct xs_handle *xs, const char *state)
 872 {
 873     char path[50];
 874
 875     if (xs == NULL) {
 876         fprintf(stderr, "xenstore connection not initialized\n");
 877         exit(1);
 878     }
 879
 880     snprintf(path, sizeof (path), "/local/domain/0/device-model/%u/state", xen_domid);
 881     if (!xs_write(xs, XBT_NULL, path, state, strlen(state))) {
 882         fprintf(stderr, "error recording dm state\n");
 883         exit(1);
 884     }
 885 }
 886
 887 static void xen_main_loop_prepare(XenIOState *state)
 888 {
 889     int evtchn_fd = -1;
 890
 891     if (state->xce_handle != XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
 892         evtchn_fd = xc_evtchn_fd(state->xce_handle);
 893     }
 894
 895     state->buffered_io_timer = qemu_new_timer_ms(rt_clock, handle_buffered_io,
 896                                                  state);
 897     qemu_mod_timer(state->buffered_io_timer, qemu_get_clock_ms(rt_clock));
 898
 899     if (evtchn_fd != -1) {
 900         qemu_set_fd_handler(evtchn_fd, cpu_handle_ioreq, NULL, state);
 901     }
 902 }
 903
 904
 905 /* Initialise Xen */
 906
 907 static void xen_change_state_handler(void *opaque, int running,
 908                                      RunState state)
 909 {
 910     if (running) {
 911         /* record state running */
 912         xenstore_record_dm_state(xenstore, "running");
 913     }
 914 }
 915
 916 static void xen_hvm_change_state_handler(void *opaque, int running,
 917                                          RunState rstate)
 918 {
 919     XenIOState *xstate = opaque;
 920     if (running) {
 921         xen_main_loop_prepare(xstate);
 922     }
 923 }
 924
 925 static void xen_exit_notifier(Notifier *n, void *data)
 926 {
 927     XenIOState *state = container_of(n, XenIOState, exit);
 928
 929     xc_evtchn_close(state->xce_handle);
 930     xs_daemon_close(state->xenstore);
 931 }
 932
 933 int xen_init(void)
 934 {
 935     xen_xc = xen_xc_interface_open(0, 0, 0);
 936     if (xen_xc == XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
 937         xen_be_printf(NULL, 0, "can't open xen interface\n");
 938         return -1;
 939     }
 940     qemu_add_vm_change_state_handler(xen_change_state_handler, NULL);
 941
 942     return 0;
 943 }
 944
 945 int xen_hvm_init(void)
 946 {
 947     int i, rc;
 948     unsigned long ioreq_pfn;
 949     XenIOState *state;
 950
 951     state = g_malloc0(sizeof (XenIOState));
 952
 953     state->xce_handle = xen_xc_evtchn_open(NULL, 0);
 954     if (state->xce_handle == XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
 955         perror("xen: event channel open");
 956         return -errno;
 957     }
 958
 959     state->xenstore = xs_daemon_open();
 960     if (state->xenstore == NULL) {
 961         perror("xen: xenstore open");
 962         return -errno;
 963     }
 964
 965     state->exit.notify = xen_exit_notifier;
 966     qemu_add_exit_notifier(&state->exit);
 967
 968     state->suspend.notify = xen_suspend_notifier;
 969     qemu_register_suspend_notifier(&state->suspend);
 970
 971     xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_IOREQ_PFN, &ioreq_pfn);
 972     DPRINTF("shared page at pfn %lx\n", ioreq_pfn);
 973     state->shared_page = xc_map_foreign_range(xen_xc, xen_domid, XC_PAGE_SIZE,
 974                                               PROT_READ|PROT_WRITE, ioreq_pfn);
 975     if (state->shared_page == NULL) {
 976         hw_error("map shared IO page returned error %d handle=" XC_INTERFACE_FMT,
 977                  errno, xen_xc);
 978     }
 979
 980     xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_BUFIOREQ_PFN, &ioreq_pfn);
 981     DPRINTF("buffered io page at pfn %lx\n", ioreq_pfn);
 982     state->buffered_io_page = xc_map_foreign_range(xen_xc, xen_domid, XC_PAGE_SIZE,
 983                                                    PROT_READ|PROT_WRITE, ioreq_pfn);
 984     if (state->buffered_io_page == NULL) {
 985         hw_error("map buffered IO page returned error %d", errno);
 986     }
 987
 988     state->ioreq_local_port = g_malloc0(smp_cpus * sizeof (evtchn_port_t));
 989
 990     /* FIXME: how about if we overflow the page here? */
 991     for (i = 0; i < smp_cpus; i++) {
 992         rc = xc_evtchn_bind_interdomain(state->xce_handle, xen_domid,
 993                                         xen_vcpu_eport(state->shared_page, i));
 994         if (rc == -1) {
 995             fprintf(stderr, "bind interdomain ioctl error %d\n", errno);
 996             return -1;
 997         }
 998         state->ioreq_local_port[i] = rc;
 999     }
1000
1001     /* Init RAM management */
1002     xen_map_cache_init();
1003     xen_ram_init(ram_size);
1004
1005     qemu_add_vm_change_state_handler(xen_hvm_change_state_handler, state);
1006
1007     state->memory_listener = xen_memory_listener;
1008     QLIST_INIT(&state->physmap);
1009     memory_listener_register(&state->memory_listener, get_system_memory());
1010     state->log_for_dirtybit = NULL;
1011
1012     /* Initialize backend core & drivers */
1013     if (xen_be_init() != 0) {
1014         fprintf(stderr, "%s: xen backend core setup failed\n", __FUNCTION__);
1015         exit(1);
1016     }
1017     xen_be_register("console", &xen_console_ops);
1018     xen_be_register("vkbd", &xen_kbdmouse_ops);
1019     xen_be_register("qdisk", &xen_blkdev_ops);
1020
1021     return 0;
1022 }
1023
1024 void destroy_hvm_domain(void)
1025 {
1026     XenXC xc_handle;
1027     int sts;
1028
1029     xc_handle = xen_xc_interface_open(0, 0, 0);
1030     if (xc_handle == XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
1031         fprintf(stderr, "Cannot acquire xenctrl handle\n");
1032     } else {
1033         sts = xc_domain_shutdown(xc_handle, xen_domid, SHUTDOWN_poweroff);
1034         if (sts != 0) {
1035             fprintf(stderr, "? xc_domain_shutdown failed to issue poweroff, "
1036                     "sts %d, %s\n", sts, strerror(errno));
1037         } else {
1038             fprintf(stderr, "Issued domain %d poweroff\n", xen_domid);
1039         }
1040         xc_interface_close(xc_handle);
1041     }
1042 }
1043
1044 void xen_register_framebuffer(MemoryRegion *mr)
1045 {
1046     framebuffer = mr;
1047 }