hw/s390x/s390-virtio.c

   1 /*
   2  * QEMU S390 virtio target
   3  *
   4  * Copyright (c) 2009 Alexander Graf <[email protected]>
   5  * Copyright IBM Corp 2012
   6  *
   7  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * Contributions after 2012-10-29 are licensed under the terms of the
  18  * GNU GPL, version 2 or (at your option) any later version.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU (Lesser) General Public
  21  * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  22  */
  23
  24 #include "hw/hw.h"
  25 #include "qapi/qmp/qerror.h"
  26 #include "sysemu/block-backend.h"
  27 #include "sysemu/blockdev.h"
  28 #include "sysemu/sysemu.h"
  29 #include "net/net.h"
  30 #include "hw/boards.h"
  31 #include "hw/loader.h"
  32 #include "hw/virtio/virtio.h"
  33 #include "hw/sysbus.h"
  34 #include "sysemu/kvm.h"
  35 #include "exec/address-spaces.h"
  36
  37 #include "hw/s390x/s390-virtio-bus.h"
  38 #include "hw/s390x/sclp.h"
  39 #include "hw/s390x/s390_flic.h"
  40 #include "hw/s390x/s390-virtio.h"
  41 #include "hw/s390x/storage-keys.h"
  42 #include "cpu.h"
  43
  44 //#define DEBUG_S390
  45
  46 #ifdef DEBUG_S390
  47 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  48     do { fprintf(stderr, fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
  49 #else
  50 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  51     do { } while (0)
  52 #endif
  53
  54 #define MAX_BLK_DEVS                    10
  55 #define ZIPL_FILENAME                   "s390-zipl.rom"
  56 #define TYPE_S390_MACHINE               "s390-machine"
  57
  58 #define S390_TOD_CLOCK_VALUE_MISSING    0x00
  59 #define S390_TOD_CLOCK_VALUE_PRESENT    0x01
  60
  61 static VirtIOS390Bus *s390_bus;
  62 static S390CPU **ipi_states;
  63
  64 S390CPU *s390_cpu_addr2state(uint16_t cpu_addr)
  65 {
  66     if (cpu_addr >= smp_cpus) {
  67         return NULL;
  68     }
  69
  70     return ipi_states[cpu_addr];
  71 }
  72
  73 static int s390_virtio_hcall_notify(const uint64_t *args)
  74 {
  75     uint64_t mem = args[0];
  76     int r = 0, i;
  77
  78     if (mem > ram_size) {
  79         VirtIOS390Device *dev = s390_virtio_bus_find_vring(s390_bus, mem, &i);
  80         if (dev) {
  81             /*
  82              * Older kernels will use the virtqueue before setting DRIVER_OK.
  83              * In this case the feature bits are not yet up to date, meaning
  84              * that several funny things can happen, e.g. the guest thinks
  85              * EVENT_IDX is on and QEMU thinks it is off. Let's force a feature
  86              * and status sync.
  87              */
  88             if (!(dev->vdev->status & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK)) {
  89                 s390_virtio_device_update_status(dev);
  90             }
  91             virtio_queue_notify(dev->vdev, i);
  92         } else {
  93             r = -EINVAL;
  94         }
  95     } else {
  96         /* Early printk */
  97     }
  98     return r;
  99 }
 100
 101 static int s390_virtio_hcall_reset(const uint64_t *args)
 102 {
 103     uint64_t mem = args[0];
 104     VirtIOS390Device *dev;
 105
 106     dev = s390_virtio_bus_find_mem(s390_bus, mem);
 107     if (dev == NULL) {
 108         return -EINVAL;
 109     }
 110     virtio_reset(dev->vdev);
 111     address_space_stb(&address_space_memory,
 112                       dev->dev_offs + VIRTIO_DEV_OFFS_STATUS, 0,
 113                       MEMTXATTRS_UNSPECIFIED, NULL);
 114     s390_virtio_device_sync(dev);
 115     s390_virtio_reset_idx(dev);
 116
 117     return 0;
 118 }
 119
 120 static int s390_virtio_hcall_set_status(const uint64_t *args)
 121 {
 122     uint64_t mem = args[0];
 123     int r = 0;
 124     VirtIOS390Device *dev;
 125
 126     dev = s390_virtio_bus_find_mem(s390_bus, mem);
 127     if (dev) {
 128         s390_virtio_device_update_status(dev);
 129     } else {
 130         r = -EINVAL;
 131     }
 132     return r;
 133 }
 134
 135 static void s390_virtio_register_hcalls(void)
 136 {
 137     s390_register_virtio_hypercall(KVM_S390_VIRTIO_NOTIFY,
 138                                    s390_virtio_hcall_notify);
 139     s390_register_virtio_hypercall(KVM_S390_VIRTIO_RESET,
 140                                    s390_virtio_hcall_reset);
 141     s390_register_virtio_hypercall(KVM_S390_VIRTIO_SET_STATUS,
 142                                    s390_virtio_hcall_set_status);
 143 }
 144
 145 void s390_init_ipl_dev(const char *kernel_filename,
 146                        const char *kernel_cmdline,
 147                        const char *initrd_filename,
 148                        const char *firmware,
 149                        bool enforce_bios)
 150 {
 151     DeviceState *dev;
 152
 153     dev  = qdev_create(NULL, "s390-ipl");
 154     if (kernel_filename) {
 155         qdev_prop_set_string(dev, "kernel", kernel_filename);
 156     }
 157     if (initrd_filename) {
 158         qdev_prop_set_string(dev, "initrd", initrd_filename);
 159     }
 160     qdev_prop_set_string(dev, "cmdline", kernel_cmdline);
 161     qdev_prop_set_string(dev, "firmware", firmware);
 162     qdev_prop_set_bit(dev, "enforce_bios", enforce_bios);
 163     object_property_add_child(qdev_get_machine(), "s390-ipl",
 164                               OBJECT(dev), NULL);
 165     qdev_init_nofail(dev);
 166 }
 167
 168 void s390_init_cpus(const char *cpu_model)
 169 {
 170     int i;
 171
 172     if (cpu_model == NULL) {
 173         cpu_model = "host";
 174     }
 175
 176     ipi_states = g_malloc(sizeof(S390CPU *) * smp_cpus);
 177
 178     for (i = 0; i < smp_cpus; i++) {
 179         S390CPU *cpu;
 180         CPUState *cs;
 181
 182         cpu = cpu_s390x_init(cpu_model);
 183         cs = CPU(cpu);
 184
 185         ipi_states[i] = cpu;
 186         cs->halted = 1;
 187         cs->exception_index = EXCP_HLT;
 188     }
 189 }
 190
 191
 192 void s390_create_virtio_net(BusState *bus, const char *name)
 193 {
 194     int i;
 195
 196     for (i = 0; i < nb_nics; i++) {
 197         NICInfo *nd = &nd_table[i];
 198         DeviceState *dev;
 199
 200         if (!nd->model) {
 201             nd->model = g_strdup("virtio");
 202         }
 203
 204         if (strcmp(nd->model, "virtio")) {
 205             fprintf(stderr, "S390 only supports VirtIO nics\n");
 206             exit(1);
 207         }
 208
 209         dev = qdev_create(bus, name);
 210         qdev_set_nic_properties(dev, nd);
 211         qdev_init_nofail(dev);
 212     }
 213 }
 214
 215 void gtod_save(QEMUFile *f, void *opaque)
 216 {
 217     uint64_t tod_low;
 218     uint8_t tod_high;
 219     int r;
 220
 221     r = s390_get_clock(&tod_high, &tod_low);
 222     if (r) {
 223         fprintf(stderr, "WARNING: Unable to get guest clock for migration. "
 224                         "Error code %d. Guest clock will not be migrated "
 225                         "which could cause the guest to hang.\n", r);
 226         qemu_put_byte(f, S390_TOD_CLOCK_VALUE_MISSING);
 227         return;
 228     }
 229
 230     qemu_put_byte(f, S390_TOD_CLOCK_VALUE_PRESENT);
 231     qemu_put_byte(f, tod_high);
 232     qemu_put_be64(f, tod_low);
 233 }
 234
 235 int gtod_load(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
 236 {
 237     uint64_t tod_low;
 238     uint8_t tod_high;
 239     int r;
 240
 241     if (qemu_get_byte(f) == S390_TOD_CLOCK_VALUE_MISSING) {
 242         fprintf(stderr, "WARNING: Guest clock was not migrated. This could "
 243                         "cause the guest to hang.\n");
 244         return 0;
 245     }
 246
 247     tod_high = qemu_get_byte(f);
 248     tod_low = qemu_get_be64(f);
 249
 250     r = s390_set_clock(&tod_high, &tod_low);
 251     if (r) {
 252         fprintf(stderr, "WARNING: Unable to set guest clock value. "
 253                         "s390_get_clock returned error %d. This could cause "
 254                         "the guest to hang.\n", r);
 255     }
 256
 257     return 0;
 258 }
 259
 260 /* PC hardware initialisation */
 261 static void s390_init(MachineState *machine)
 262 {
 263     ram_addr_t my_ram_size = machine->ram_size;
 264     MemoryRegion *sysmem = get_system_memory();
 265     MemoryRegion *ram = g_new(MemoryRegion, 1);
 266     int increment_size = 20;
 267     void *virtio_region;
 268     hwaddr virtio_region_len;
 269     hwaddr virtio_region_start;
 270
 271     /*
 272      * The storage increment size is a multiple of 1M and is a power of 2.
 273      * The number of storage increments must be MAX_STORAGE_INCREMENTS or
 274      * fewer.
 275      */
 276     while ((my_ram_size >> increment_size) > MAX_STORAGE_INCREMENTS) {
 277         increment_size++;
 278     }
 279     my_ram_size = my_ram_size >> increment_size << increment_size;
 280
 281     /* let's propagate the changed ram size into the global variable. */
 282     ram_size = my_ram_size;
 283
 284     /* get a BUS */
 285     s390_bus = s390_virtio_bus_init(&my_ram_size);
 286     s390_sclp_init();
 287     s390_init_ipl_dev(machine->kernel_filename, machine->kernel_cmdline,
 288                       machine->initrd_filename, ZIPL_FILENAME, false);
 289     s390_flic_init();
 290
 291     /* register hypercalls */
 292     s390_virtio_register_hcalls();
 293
 294     /* allocate RAM */
 295     memory_region_init_ram(ram, NULL, "s390.ram", my_ram_size, &error_abort);
 296     vmstate_register_ram_global(ram);
 297     memory_region_add_subregion(sysmem, 0, ram);
 298
 299     /* clear virtio region */
 300     virtio_region_len = my_ram_size - ram_size;
 301     virtio_region_start = ram_size;
 302     virtio_region = cpu_physical_memory_map(virtio_region_start,
 303                                             &virtio_region_len, true);
 304     memset(virtio_region, 0, virtio_region_len);
 305     cpu_physical_memory_unmap(virtio_region, virtio_region_len, 1,
 306                               virtio_region_len);
 307
 308     /* Initialize storage key device */
 309     s390_skeys_init();
 310
 311     /* init CPUs */
 312     s390_init_cpus(machine->cpu_model);
 313
 314     /* Create VirtIO network adapters */
 315     s390_create_virtio_net((BusState *)s390_bus, "virtio-net-s390");
 316
 317     /* Register savevm handler for guest TOD clock */
 318     register_savevm(NULL, "todclock", 0, 1, gtod_save, gtod_load, NULL);
 319 }
 320
 321 void s390_nmi(NMIState *n, int cpu_index, Error **errp)
 322 {
 323     CPUState *cs = qemu_get_cpu(cpu_index);
 324
 325     if (s390_cpu_restart(S390_CPU(cs))) {
 326         error_setg(errp, QERR_UNSUPPORTED);
 327     }
 328 }
 329
 330 static void s390_machine_class_init(ObjectClass *oc, void *data)
 331 {
 332     MachineClass *mc = MACHINE_CLASS(oc);
 333     NMIClass *nc = NMI_CLASS(oc);
 334
 335     mc->name = "s390-virtio";
 336     mc->alias = "s390";
 337     mc->desc = "VirtIO based S390 machine";
 338     mc->init = s390_init;
 339     mc->block_default_type = IF_VIRTIO;
 340     mc->max_cpus = 255;
 341     mc->no_serial = 1;
 342     mc->no_parallel = 1;
 343     mc->use_virtcon = 1;
 344     mc->no_floppy = 1;
 345     mc->no_cdrom = 1;
 346     mc->no_sdcard = 1;
 347     nc->nmi_monitor_handler = s390_nmi;
 348 }
 349
 350 static const TypeInfo s390_machine_info = {
 351     .name          = TYPE_S390_MACHINE,
 352     .parent        = TYPE_MACHINE,
 353     .class_init    = s390_machine_class_init,
 354     .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
 355         { TYPE_NMI },
 356         { }
 357     },
 358 };
 359
 360 static void s390_machine_register_types(void)
 361 {
 362     type_register_static(&s390_machine_info);
 363 }
 364
 365 type_init(s390_machine_register_types)