]> Git Repo - qemu.git/blob - target-i386/kvm.c
Drop the vm_running global variable
[qemu.git] / target-i386 / kvm.c
1 /*
2  * QEMU KVM support
3  *
4  * Copyright (C) 2006-2008 Qumranet Technologies
5  * Copyright IBM, Corp. 2008
6  *
7  * Authors:
8  *  Anthony Liguori   <[email protected]>
9  *
10  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or later.
11  * See the COPYING file in the top-level directory.
12  *
13  */
14
15 #include <sys/types.h>
16 #include <sys/ioctl.h>
17 #include <sys/mman.h>
18 #include <sys/utsname.h>
19
20 #include <linux/kvm.h>
21 #include <linux/kvm_para.h>
22
23 #include "qemu-common.h"
24 #include "sysemu.h"
25 #include "kvm.h"
26 #include "cpu.h"
27 #include "gdbstub.h"
28 #include "host-utils.h"
29 #include "hw/pc.h"
30 #include "hw/apic.h"
31 #include "ioport.h"
32
33 //#define DEBUG_KVM
34
35 #ifdef DEBUG_KVM
36 #define DPRINTF(fmt, ...) \
37     do { fprintf(stderr, fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
38 #else
39 #define DPRINTF(fmt, ...) \
40     do { } while (0)
41 #endif
42
43 #define MSR_KVM_WALL_CLOCK  0x11
44 #define MSR_KVM_SYSTEM_TIME 0x12
45
46 #ifndef BUS_MCEERR_AR
47 #define BUS_MCEERR_AR 4
48 #endif
49 #ifndef BUS_MCEERR_AO
50 #define BUS_MCEERR_AO 5
51 #endif
52
53 const KVMCapabilityInfo kvm_arch_required_capabilities[] = {
54     KVM_CAP_INFO(SET_TSS_ADDR),
55     KVM_CAP_INFO(EXT_CPUID),
56     KVM_CAP_INFO(MP_STATE),
57     KVM_CAP_LAST_INFO
58 };
59
60 static bool has_msr_star;
61 static bool has_msr_hsave_pa;
62 static bool has_msr_async_pf_en;
63 static int lm_capable_kernel;
64
65 static struct kvm_cpuid2 *try_get_cpuid(KVMState *s, int max)
66 {
67     struct kvm_cpuid2 *cpuid;
68     int r, size;
69
70     size = sizeof(*cpuid) + max * sizeof(*cpuid->entries);
71     cpuid = (struct kvm_cpuid2 *)g_malloc0(size);
72     cpuid->nent = max;
73     r = kvm_ioctl(s, KVM_GET_SUPPORTED_CPUID, cpuid);
74     if (r == 0 && cpuid->nent >= max) {
75         r = -E2BIG;
76     }
77     if (r < 0) {
78         if (r == -E2BIG) {
79             g_free(cpuid);
80             return NULL;
81         } else {
82             fprintf(stderr, "KVM_GET_SUPPORTED_CPUID failed: %s\n",
83                     strerror(-r));
84             exit(1);
85         }
86     }
87     return cpuid;
88 }
89
90 struct kvm_para_features {
91     int cap;
92     int feature;
93 } para_features[] = {
94     { KVM_CAP_CLOCKSOURCE, KVM_FEATURE_CLOCKSOURCE },
95     { KVM_CAP_NOP_IO_DELAY, KVM_FEATURE_NOP_IO_DELAY },
96     { KVM_CAP_PV_MMU, KVM_FEATURE_MMU_OP },
97     { KVM_CAP_ASYNC_PF, KVM_FEATURE_ASYNC_PF },
98     { -1, -1 }
99 };
100
101 static int get_para_features(KVMState *s)
102 {
103     int i, features = 0;
104
105     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(para_features) - 1; i++) {
106         if (kvm_check_extension(s, para_features[i].cap)) {
107             features |= (1 << para_features[i].feature);
108         }
109     }
110
111     return features;
112 }
113
114
115 uint32_t kvm_arch_get_supported_cpuid(KVMState *s, uint32_t function,
116                                       uint32_t index, int reg)
117 {
118     struct kvm_cpuid2 *cpuid;
119     int i, max;
120     uint32_t ret = 0;
121     uint32_t cpuid_1_edx;
122     int has_kvm_features = 0;
123
124     max = 1;
125     while ((cpuid = try_get_cpuid(s, max)) == NULL) {
126         max *= 2;
127     }
128
129     for (i = 0; i < cpuid->nent; ++i) {
130         if (cpuid->entries[i].function == function &&
131             cpuid->entries[i].index == index) {
132             if (cpuid->entries[i].function == KVM_CPUID_FEATURES) {
133                 has_kvm_features = 1;
134             }
135             switch (reg) {
136             case R_EAX:
137                 ret = cpuid->entries[i].eax;
138                 break;
139             case R_EBX:
140                 ret = cpuid->entries[i].ebx;
141                 break;
142             case R_ECX:
143                 ret = cpuid->entries[i].ecx;
144                 break;
145             case R_EDX:
146                 ret = cpuid->entries[i].edx;
147                 switch (function) {
148                 case 1:
149                     /* KVM before 2.6.30 misreports the following features */
150                     ret |= CPUID_MTRR | CPUID_PAT | CPUID_MCE | CPUID_MCA;
151                     break;
152                 case 0x80000001:
153                     /* On Intel, kvm returns cpuid according to the Intel spec,
154                      * so add missing bits according to the AMD spec:
155                      */
156                     cpuid_1_edx = kvm_arch_get_supported_cpuid(s, 1, 0, R_EDX);
157                     ret |= cpuid_1_edx & 0x183f7ff;
158                     break;
159                 }
160                 break;
161             }
162         }
163     }
164
165     g_free(cpuid);
166
167     /* fallback for older kernels */
168     if (!has_kvm_features && (function == KVM_CPUID_FEATURES)) {
169         ret = get_para_features(s);
170     }
171
172     return ret;
173 }
174
175 typedef struct HWPoisonPage {
176     ram_addr_t ram_addr;
177     QLIST_ENTRY(HWPoisonPage) list;
178 } HWPoisonPage;
179
180 static QLIST_HEAD(, HWPoisonPage) hwpoison_page_list =
181     QLIST_HEAD_INITIALIZER(hwpoison_page_list);
182
183 static void kvm_unpoison_all(void *param)
184 {
185     HWPoisonPage *page, *next_page;
186
187     QLIST_FOREACH_SAFE(page, &hwpoison_page_list, list, next_page) {
188         QLIST_REMOVE(page, list);
189         qemu_ram_remap(page->ram_addr, TARGET_PAGE_SIZE);
190         g_free(page);
191     }
192 }
193
194 static void kvm_hwpoison_page_add(ram_addr_t ram_addr)
195 {
196     HWPoisonPage *page;
197
198     QLIST_FOREACH(page, &hwpoison_page_list, list) {
199         if (page->ram_addr == ram_addr) {
200             return;
201         }
202     }
203     page = g_malloc(sizeof(HWPoisonPage));
204     page->ram_addr = ram_addr;
205     QLIST_INSERT_HEAD(&hwpoison_page_list, page, list);
206 }
207
208 static int kvm_get_mce_cap_supported(KVMState *s, uint64_t *mce_cap,
209                                      int *max_banks)
210 {
211     int r;
212
213     r = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_MCE);
214     if (r > 0) {
215         *max_banks = r;
216         return kvm_ioctl(s, KVM_X86_GET_MCE_CAP_SUPPORTED, mce_cap);
217     }
218     return -ENOSYS;
219 }
220
221 static void kvm_mce_inject(CPUState *env, target_phys_addr_t paddr, int code)
222 {
223     uint64_t status = MCI_STATUS_VAL | MCI_STATUS_UC | MCI_STATUS_EN |
224                       MCI_STATUS_MISCV | MCI_STATUS_ADDRV | MCI_STATUS_S;
225     uint64_t mcg_status = MCG_STATUS_MCIP;
226
227     if (code == BUS_MCEERR_AR) {
228         status |= MCI_STATUS_AR | 0x134;
229         mcg_status |= MCG_STATUS_EIPV;
230     } else {
231         status |= 0xc0;
232         mcg_status |= MCG_STATUS_RIPV;
233     }
234     cpu_x86_inject_mce(NULL, env, 9, status, mcg_status, paddr,
235                        (MCM_ADDR_PHYS << 6) | 0xc,
236                        cpu_x86_support_mca_broadcast(env) ?
237                        MCE_INJECT_BROADCAST : 0);
238 }
239
240 static void hardware_memory_error(void)
241 {
242     fprintf(stderr, "Hardware memory error!\n");
243     exit(1);
244 }
245
246 int kvm_arch_on_sigbus_vcpu(CPUState *env, int code, void *addr)
247 {
248     ram_addr_t ram_addr;
249     target_phys_addr_t paddr;
250
251     if ((env->mcg_cap & MCG_SER_P) && addr
252         && (code == BUS_MCEERR_AR || code == BUS_MCEERR_AO)) {
253         if (qemu_ram_addr_from_host(addr, &ram_addr) ||
254             !kvm_physical_memory_addr_from_ram(env->kvm_state, ram_addr,
255                                                &paddr)) {
256             fprintf(stderr, "Hardware memory error for memory used by "
257                     "QEMU itself instead of guest system!\n");
258             /* Hope we are lucky for AO MCE */
259             if (code == BUS_MCEERR_AO) {
260                 return 0;
261             } else {
262                 hardware_memory_error();
263             }
264         }
265         kvm_hwpoison_page_add(ram_addr);
266         kvm_mce_inject(env, paddr, code);
267     } else {
268         if (code == BUS_MCEERR_AO) {
269             return 0;
270         } else if (code == BUS_MCEERR_AR) {
271             hardware_memory_error();
272         } else {
273             return 1;
274         }
275     }
276     return 0;
277 }
278
279 int kvm_arch_on_sigbus(int code, void *addr)
280 {
281     if ((first_cpu->mcg_cap & MCG_SER_P) && addr && code == BUS_MCEERR_AO) {
282         ram_addr_t ram_addr;
283         target_phys_addr_t paddr;
284
285         /* Hope we are lucky for AO MCE */
286         if (qemu_ram_addr_from_host(addr, &ram_addr) ||
287             !kvm_physical_memory_addr_from_ram(first_cpu->kvm_state, ram_addr,
288                                                &paddr)) {
289             fprintf(stderr, "Hardware memory error for memory used by "
290                     "QEMU itself instead of guest system!: %p\n", addr);
291             return 0;
292         }
293         kvm_hwpoison_page_add(ram_addr);
294         kvm_mce_inject(first_cpu, paddr, code);
295     } else {
296         if (code == BUS_MCEERR_AO) {
297             return 0;
298         } else if (code == BUS_MCEERR_AR) {
299             hardware_memory_error();
300         } else {
301             return 1;
302         }
303     }
304     return 0;
305 }
306
307 static int kvm_inject_mce_oldstyle(CPUState *env)
308 {
309     if (!kvm_has_vcpu_events() && env->exception_injected == EXCP12_MCHK) {
310         unsigned int bank, bank_num = env->mcg_cap & 0xff;
311         struct kvm_x86_mce mce;
312
313         env->exception_injected = -1;
314
315         /*
316          * There must be at least one bank in use if an MCE is pending.
317          * Find it and use its values for the event injection.
318          */
319         for (bank = 0; bank < bank_num; bank++) {
320             if (env->mce_banks[bank * 4 + 1] & MCI_STATUS_VAL) {
321                 break;
322             }
323         }
324         assert(bank < bank_num);
325
326         mce.bank = bank;
327         mce.status = env->mce_banks[bank * 4 + 1];
328         mce.mcg_status = env->mcg_status;
329         mce.addr = env->mce_banks[bank * 4 + 2];
330         mce.misc = env->mce_banks[bank * 4 + 3];
331
332         return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_X86_SET_MCE, &mce);
333     }
334     return 0;
335 }
336
337 static void cpu_update_state(void *opaque, int running, RunState state)
338 {
339     CPUState *env = opaque;
340
341     if (running) {
342         env->tsc_valid = false;
343     }
344 }
345
346 int kvm_arch_init_vcpu(CPUState *env)
347 {
348     struct {
349         struct kvm_cpuid2 cpuid;
350         struct kvm_cpuid_entry2 entries[100];
351     } QEMU_PACKED cpuid_data;
352     KVMState *s = env->kvm_state;
353     uint32_t limit, i, j, cpuid_i;
354     uint32_t unused;
355     struct kvm_cpuid_entry2 *c;
356     uint32_t signature[3];
357     int r;
358
359     env->cpuid_features &= kvm_arch_get_supported_cpuid(s, 1, 0, R_EDX);
360
361     i = env->cpuid_ext_features & CPUID_EXT_HYPERVISOR;
362     env->cpuid_ext_features &= kvm_arch_get_supported_cpuid(s, 1, 0, R_ECX);
363     env->cpuid_ext_features |= i;
364
365     env->cpuid_ext2_features &= kvm_arch_get_supported_cpuid(s, 0x80000001,
366                                                              0, R_EDX);
367     env->cpuid_ext3_features &= kvm_arch_get_supported_cpuid(s, 0x80000001,
368                                                              0, R_ECX);
369     env->cpuid_svm_features  &= kvm_arch_get_supported_cpuid(s, 0x8000000A,
370                                                              0, R_EDX);
371
372     cpuid_i = 0;
373
374     /* Paravirtualization CPUIDs */
375     memcpy(signature, "KVMKVMKVM\0\0\0", 12);
376     c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
377     memset(c, 0, sizeof(*c));
378     c->function = KVM_CPUID_SIGNATURE;
379     c->eax = 0;
380     c->ebx = signature[0];
381     c->ecx = signature[1];
382     c->edx = signature[2];
383
384     c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
385     memset(c, 0, sizeof(*c));
386     c->function = KVM_CPUID_FEATURES;
387     c->eax = env->cpuid_kvm_features &
388         kvm_arch_get_supported_cpuid(s, KVM_CPUID_FEATURES, 0, R_EAX);
389
390     has_msr_async_pf_en = c->eax & (1 << KVM_FEATURE_ASYNC_PF);
391
392     cpu_x86_cpuid(env, 0, 0, &limit, &unused, &unused, &unused);
393
394     for (i = 0; i <= limit; i++) {
395         c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
396
397         switch (i) {
398         case 2: {
399             /* Keep reading function 2 till all the input is received */
400             int times;
401
402             c->function = i;
403             c->flags = KVM_CPUID_FLAG_STATEFUL_FUNC |
404                        KVM_CPUID_FLAG_STATE_READ_NEXT;
405             cpu_x86_cpuid(env, i, 0, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
406             times = c->eax & 0xff;
407
408             for (j = 1; j < times; ++j) {
409                 c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
410                 c->function = i;
411                 c->flags = KVM_CPUID_FLAG_STATEFUL_FUNC;
412                 cpu_x86_cpuid(env, i, 0, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
413             }
414             break;
415         }
416         case 4:
417         case 0xb:
418         case 0xd:
419             for (j = 0; ; j++) {
420                 if (i == 0xd && j == 64) {
421                     break;
422                 }
423                 c->function = i;
424                 c->flags = KVM_CPUID_FLAG_SIGNIFCANT_INDEX;
425                 c->index = j;
426                 cpu_x86_cpuid(env, i, j, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
427
428                 if (i == 4 && c->eax == 0) {
429                     break;
430                 }
431                 if (i == 0xb && !(c->ecx & 0xff00)) {
432                     break;
433                 }
434                 if (i == 0xd && c->eax == 0) {
435                     continue;
436                 }
437                 c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
438             }
439             break;
440         default:
441             c->function = i;
442             c->flags = 0;
443             cpu_x86_cpuid(env, i, 0, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
444             break;
445         }
446     }
447     cpu_x86_cpuid(env, 0x80000000, 0, &limit, &unused, &unused, &unused);
448
449     for (i = 0x80000000; i <= limit; i++) {
450         c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
451
452         c->function = i;
453         c->flags = 0;
454         cpu_x86_cpuid(env, i, 0, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
455     }
456
457     /* Call Centaur's CPUID instructions they are supported. */
458     if (env->cpuid_xlevel2 > 0) {
459         env->cpuid_ext4_features &=
460             kvm_arch_get_supported_cpuid(s, 0xC0000001, 0, R_EDX);
461         cpu_x86_cpuid(env, 0xC0000000, 0, &limit, &unused, &unused, &unused);
462
463         for (i = 0xC0000000; i <= limit; i++) {
464             c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
465
466             c->function = i;
467             c->flags = 0;
468             cpu_x86_cpuid(env, i, 0, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
469         }
470     }
471
472     cpuid_data.cpuid.nent = cpuid_i;
473
474     if (((env->cpuid_version >> 8)&0xF) >= 6
475         && (env->cpuid_features&(CPUID_MCE|CPUID_MCA)) == (CPUID_MCE|CPUID_MCA)
476         && kvm_check_extension(env->kvm_state, KVM_CAP_MCE) > 0) {
477         uint64_t mcg_cap;
478         int banks;
479         int ret;
480
481         ret = kvm_get_mce_cap_supported(env->kvm_state, &mcg_cap, &banks);
482         if (ret < 0) {
483             fprintf(stderr, "kvm_get_mce_cap_supported: %s", strerror(-ret));
484             return ret;
485         }
486
487         if (banks > MCE_BANKS_DEF) {
488             banks = MCE_BANKS_DEF;
489         }
490         mcg_cap &= MCE_CAP_DEF;
491         mcg_cap |= banks;
492         ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_X86_SETUP_MCE, &mcg_cap);
493         if (ret < 0) {
494             fprintf(stderr, "KVM_X86_SETUP_MCE: %s", strerror(-ret));
495             return ret;
496         }
497
498         env->mcg_cap = mcg_cap;
499     }
500
501     qemu_add_vm_change_state_handler(cpu_update_state, env);
502
503     r = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_CPUID2, &cpuid_data);
504     if (r) {
505         return r;
506     }
507
508     r = kvm_check_extension(env->kvm_state, KVM_CAP_TSC_CONTROL);
509     if (r && env->tsc_khz) {
510         r = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_TSC_KHZ, env->tsc_khz);
511         if (r < 0) {
512             fprintf(stderr, "KVM_SET_TSC_KHZ failed\n");
513             return r;
514         }
515     }
516
517     return 0;
518 }
519
520 void kvm_arch_reset_vcpu(CPUState *env)
521 {
522     env->exception_injected = -1;
523     env->interrupt_injected = -1;
524     env->xcr0 = 1;
525     if (kvm_irqchip_in_kernel()) {
526         env->mp_state = cpu_is_bsp(env) ? KVM_MP_STATE_RUNNABLE :
527                                           KVM_MP_STATE_UNINITIALIZED;
528     } else {
529         env->mp_state = KVM_MP_STATE_RUNNABLE;
530     }
531 }
532
533 static int kvm_get_supported_msrs(KVMState *s)
534 {
535     static int kvm_supported_msrs;
536     int ret = 0;
537
538     /* first time */
539     if (kvm_supported_msrs == 0) {
540         struct kvm_msr_list msr_list, *kvm_msr_list;
541
542         kvm_supported_msrs = -1;
543
544         /* Obtain MSR list from KVM.  These are the MSRs that we must
545          * save/restore */
546         msr_list.nmsrs = 0;
547         ret = kvm_ioctl(s, KVM_GET_MSR_INDEX_LIST, &msr_list);
548         if (ret < 0 && ret != -E2BIG) {
549             return ret;
550         }
551         /* Old kernel modules had a bug and could write beyond the provided
552            memory. Allocate at least a safe amount of 1K. */
553         kvm_msr_list = g_malloc0(MAX(1024, sizeof(msr_list) +
554                                               msr_list.nmsrs *
555                                               sizeof(msr_list.indices[0])));
556
557         kvm_msr_list->nmsrs = msr_list.nmsrs;
558         ret = kvm_ioctl(s, KVM_GET_MSR_INDEX_LIST, kvm_msr_list);
559         if (ret >= 0) {
560             int i;
561
562             for (i = 0; i < kvm_msr_list->nmsrs; i++) {
563                 if (kvm_msr_list->indices[i] == MSR_STAR) {
564                     has_msr_star = true;
565                     continue;
566                 }
567                 if (kvm_msr_list->indices[i] == MSR_VM_HSAVE_PA) {
568                     has_msr_hsave_pa = true;
569                     continue;
570                 }
571             }
572         }
573
574         g_free(kvm_msr_list);
575     }
576
577     return ret;
578 }
579
580 int kvm_arch_init(KVMState *s)
581 {
582     uint64_t identity_base = 0xfffbc000;
583     int ret;
584     struct utsname utsname;
585
586     ret = kvm_get_supported_msrs(s);
587     if (ret < 0) {
588         return ret;
589     }
590
591     uname(&utsname);
592     lm_capable_kernel = strcmp(utsname.machine, "x86_64") == 0;
593
594     /*
595      * On older Intel CPUs, KVM uses vm86 mode to emulate 16-bit code directly.
596      * In order to use vm86 mode, an EPT identity map and a TSS  are needed.
597      * Since these must be part of guest physical memory, we need to allocate
598      * them, both by setting their start addresses in the kernel and by
599      * creating a corresponding e820 entry. We need 4 pages before the BIOS.
600      *
601      * Older KVM versions may not support setting the identity map base. In
602      * that case we need to stick with the default, i.e. a 256K maximum BIOS
603      * size.
604      */
605     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_SET_IDENTITY_MAP_ADDR)) {
606         /* Allows up to 16M BIOSes. */
607         identity_base = 0xfeffc000;
608
609         ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_IDENTITY_MAP_ADDR, &identity_base);
610         if (ret < 0) {
611             return ret;
612         }
613     }
614
615     /* Set TSS base one page after EPT identity map. */
616     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_TSS_ADDR, identity_base + 0x1000);
617     if (ret < 0) {
618         return ret;
619     }
620
621     /* Tell fw_cfg to notify the BIOS to reserve the range. */
622     ret = e820_add_entry(identity_base, 0x4000, E820_RESERVED);
623     if (ret < 0) {
624         fprintf(stderr, "e820_add_entry() table is full\n");
625         return ret;
626     }
627     qemu_register_reset(kvm_unpoison_all, NULL);
628
629     return 0;
630 }
631
632 static void set_v8086_seg(struct kvm_segment *lhs, const SegmentCache *rhs)
633 {
634     lhs->selector = rhs->selector;
635     lhs->base = rhs->base;
636     lhs->limit = rhs->limit;
637     lhs->type = 3;
638     lhs->present = 1;
639     lhs->dpl = 3;
640     lhs->db = 0;
641     lhs->s = 1;
642     lhs->l = 0;
643     lhs->g = 0;
644     lhs->avl = 0;
645     lhs->unusable = 0;
646 }
647
648 static void set_seg(struct kvm_segment *lhs, const SegmentCache *rhs)
649 {
650     unsigned flags = rhs->flags;
651     lhs->selector = rhs->selector;
652     lhs->base = rhs->base;
653     lhs->limit = rhs->limit;
654     lhs->type = (flags >> DESC_TYPE_SHIFT) & 15;
655     lhs->present = (flags & DESC_P_MASK) != 0;
656     lhs->dpl = (flags >> DESC_DPL_SHIFT) & 3;
657     lhs->db = (flags >> DESC_B_SHIFT) & 1;
658     lhs->s = (flags & DESC_S_MASK) != 0;
659     lhs->l = (flags >> DESC_L_SHIFT) & 1;
660     lhs->g = (flags & DESC_G_MASK) != 0;
661     lhs->avl = (flags & DESC_AVL_MASK) != 0;
662     lhs->unusable = 0;
663 }
664
665 static void get_seg(SegmentCache *lhs, const struct kvm_segment *rhs)
666 {
667     lhs->selector = rhs->selector;
668     lhs->base = rhs->base;
669     lhs->limit = rhs->limit;
670     lhs->flags = (rhs->type << DESC_TYPE_SHIFT) |
671                  (rhs->present * DESC_P_MASK) |
672                  (rhs->dpl << DESC_DPL_SHIFT) |
673                  (rhs->db << DESC_B_SHIFT) |
674                  (rhs->s * DESC_S_MASK) |
675                  (rhs->l << DESC_L_SHIFT) |
676                  (rhs->g * DESC_G_MASK) |
677                  (rhs->avl * DESC_AVL_MASK);
678 }
679
680 static void kvm_getput_reg(__u64 *kvm_reg, target_ulong *qemu_reg, int set)
681 {
682     if (set) {
683         *kvm_reg = *qemu_reg;
684     } else {
685         *qemu_reg = *kvm_reg;
686     }
687 }
688
689 static int kvm_getput_regs(CPUState *env, int set)
690 {
691     struct kvm_regs regs;
692     int ret = 0;
693
694     if (!set) {
695         ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_REGS, &regs);
696         if (ret < 0) {
697             return ret;
698         }
699     }
700
701     kvm_getput_reg(&regs.rax, &env->regs[R_EAX], set);
702     kvm_getput_reg(&regs.rbx, &env->regs[R_EBX], set);
703     kvm_getput_reg(&regs.rcx, &env->regs[R_ECX], set);
704     kvm_getput_reg(&regs.rdx, &env->regs[R_EDX], set);
705     kvm_getput_reg(&regs.rsi, &env->regs[R_ESI], set);
706     kvm_getput_reg(&regs.rdi, &env->regs[R_EDI], set);
707     kvm_getput_reg(&regs.rsp, &env->regs[R_ESP], set);
708     kvm_getput_reg(&regs.rbp, &env->regs[R_EBP], set);
709 #ifdef TARGET_X86_64
710     kvm_getput_reg(&regs.r8, &env->regs[8], set);
711     kvm_getput_reg(&regs.r9, &env->regs[9], set);
712     kvm_getput_reg(&regs.r10, &env->regs[10], set);
713     kvm_getput_reg(&regs.r11, &env->regs[11], set);
714     kvm_getput_reg(&regs.r12, &env->regs[12], set);
715     kvm_getput_reg(&regs.r13, &env->regs[13], set);
716     kvm_getput_reg(&regs.r14, &env->regs[14], set);
717     kvm_getput_reg(&regs.r15, &env->regs[15], set);
718 #endif
719
720     kvm_getput_reg(&regs.rflags, &env->eflags, set);
721     kvm_getput_reg(&regs.rip, &env->eip, set);
722
723     if (set) {
724         ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_REGS, &regs);
725     }
726
727     return ret;
728 }
729
730 static int kvm_put_fpu(CPUState *env)
731 {
732     struct kvm_fpu fpu;
733     int i;
734
735     memset(&fpu, 0, sizeof fpu);
736     fpu.fsw = env->fpus & ~(7 << 11);
737     fpu.fsw |= (env->fpstt & 7) << 11;
738     fpu.fcw = env->fpuc;
739     fpu.last_opcode = env->fpop;
740     fpu.last_ip = env->fpip;
741     fpu.last_dp = env->fpdp;
742     for (i = 0; i < 8; ++i) {
743         fpu.ftwx |= (!env->fptags[i]) << i;
744     }
745     memcpy(fpu.fpr, env->fpregs, sizeof env->fpregs);
746     memcpy(fpu.xmm, env->xmm_regs, sizeof env->xmm_regs);
747     fpu.mxcsr = env->mxcsr;
748
749     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_FPU, &fpu);
750 }
751
752 #define XSAVE_CWD_RIP     2
753 #define XSAVE_CWD_RDP     4
754 #define XSAVE_MXCSR       6
755 #define XSAVE_ST_SPACE    8
756 #define XSAVE_XMM_SPACE   40
757 #define XSAVE_XSTATE_BV   128
758 #define XSAVE_YMMH_SPACE  144
759
760 static int kvm_put_xsave(CPUState *env)
761 {
762     int i, r;
763     struct kvm_xsave* xsave;
764     uint16_t cwd, swd, twd;
765
766     if (!kvm_has_xsave()) {
767         return kvm_put_fpu(env);
768     }
769
770     xsave = qemu_memalign(4096, sizeof(struct kvm_xsave));
771     memset(xsave, 0, sizeof(struct kvm_xsave));
772     twd = 0;
773     swd = env->fpus & ~(7 << 11);
774     swd |= (env->fpstt & 7) << 11;
775     cwd = env->fpuc;
776     for (i = 0; i < 8; ++i) {
777         twd |= (!env->fptags[i]) << i;
778     }
779     xsave->region[0] = (uint32_t)(swd << 16) + cwd;
780     xsave->region[1] = (uint32_t)(env->fpop << 16) + twd;
781     memcpy(&xsave->region[XSAVE_CWD_RIP], &env->fpip, sizeof(env->fpip));
782     memcpy(&xsave->region[XSAVE_CWD_RDP], &env->fpdp, sizeof(env->fpdp));
783     memcpy(&xsave->region[XSAVE_ST_SPACE], env->fpregs,
784             sizeof env->fpregs);
785     memcpy(&xsave->region[XSAVE_XMM_SPACE], env->xmm_regs,
786             sizeof env->xmm_regs);
787     xsave->region[XSAVE_MXCSR] = env->mxcsr;
788     *(uint64_t *)&xsave->region[XSAVE_XSTATE_BV] = env->xstate_bv;
789     memcpy(&xsave->region[XSAVE_YMMH_SPACE], env->ymmh_regs,
790             sizeof env->ymmh_regs);
791     r = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_XSAVE, xsave);
792     g_free(xsave);
793     return r;
794 }
795
796 static int kvm_put_xcrs(CPUState *env)
797 {
798     struct kvm_xcrs xcrs;
799
800     if (!kvm_has_xcrs()) {
801         return 0;
802     }
803
804     xcrs.nr_xcrs = 1;
805     xcrs.flags = 0;
806     xcrs.xcrs[0].xcr = 0;
807     xcrs.xcrs[0].value = env->xcr0;
808     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_XCRS, &xcrs);
809 }
810
811 static int kvm_put_sregs(CPUState *env)
812 {
813     struct kvm_sregs sregs;
814
815     memset(sregs.interrupt_bitmap, 0, sizeof(sregs.interrupt_bitmap));
816     if (env->interrupt_injected >= 0) {
817         sregs.interrupt_bitmap[env->interrupt_injected / 64] |=
818                 (uint64_t)1 << (env->interrupt_injected % 64);
819     }
820
821     if ((env->eflags & VM_MASK)) {
822         set_v8086_seg(&sregs.cs, &env->segs[R_CS]);
823         set_v8086_seg(&sregs.ds, &env->segs[R_DS]);
824         set_v8086_seg(&sregs.es, &env->segs[R_ES]);
825         set_v8086_seg(&sregs.fs, &env->segs[R_FS]);
826         set_v8086_seg(&sregs.gs, &env->segs[R_GS]);
827         set_v8086_seg(&sregs.ss, &env->segs[R_SS]);
828     } else {
829         set_seg(&sregs.cs, &env->segs[R_CS]);
830         set_seg(&sregs.ds, &env->segs[R_DS]);
831         set_seg(&sregs.es, &env->segs[R_ES]);
832         set_seg(&sregs.fs, &env->segs[R_FS]);
833         set_seg(&sregs.gs, &env->segs[R_GS]);
834         set_seg(&sregs.ss, &env->segs[R_SS]);
835     }
836
837     set_seg(&sregs.tr, &env->tr);
838     set_seg(&sregs.ldt, &env->ldt);
839
840     sregs.idt.limit = env->idt.limit;
841     sregs.idt.base = env->idt.base;
842     sregs.gdt.limit = env->gdt.limit;
843     sregs.gdt.base = env->gdt.base;
844
845     sregs.cr0 = env->cr[0];
846     sregs.cr2 = env->cr[2];
847     sregs.cr3 = env->cr[3];
848     sregs.cr4 = env->cr[4];
849
850     sregs.cr8 = cpu_get_apic_tpr(env->apic_state);
851     sregs.apic_base = cpu_get_apic_base(env->apic_state);
852
853     sregs.efer = env->efer;
854
855     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_SREGS, &sregs);
856 }
857
858 static void kvm_msr_entry_set(struct kvm_msr_entry *entry,
859                               uint32_t index, uint64_t value)
860 {
861     entry->index = index;
862     entry->data = value;
863 }
864
865 static int kvm_put_msrs(CPUState *env, int level)
866 {
867     struct {
868         struct kvm_msrs info;
869         struct kvm_msr_entry entries[100];
870     } msr_data;
871     struct kvm_msr_entry *msrs = msr_data.entries;
872     int n = 0;
873
874     kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_IA32_SYSENTER_CS, env->sysenter_cs);
875     kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_IA32_SYSENTER_ESP, env->sysenter_esp);
876     kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_IA32_SYSENTER_EIP, env->sysenter_eip);
877     kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_PAT, env->pat);
878     if (has_msr_star) {
879         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_STAR, env->star);
880     }
881     if (has_msr_hsave_pa) {
882         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_VM_HSAVE_PA, env->vm_hsave);
883     }
884 #ifdef TARGET_X86_64
885     if (lm_capable_kernel) {
886         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_CSTAR, env->cstar);
887         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_KERNELGSBASE, env->kernelgsbase);
888         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_FMASK, env->fmask);
889         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_LSTAR, env->lstar);
890     }
891 #endif
892     if (level == KVM_PUT_FULL_STATE) {
893         /*
894          * KVM is yet unable to synchronize TSC values of multiple VCPUs on
895          * writeback. Until this is fixed, we only write the offset to SMP
896          * guests after migration, desynchronizing the VCPUs, but avoiding
897          * huge jump-backs that would occur without any writeback at all.
898          */
899         if (smp_cpus == 1 || env->tsc != 0) {
900             kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_IA32_TSC, env->tsc);
901         }
902     }
903     /*
904      * The following paravirtual MSRs have side effects on the guest or are
905      * too heavy for normal writeback. Limit them to reset or full state
906      * updates.
907      */
908     if (level >= KVM_PUT_RESET_STATE) {
909         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_KVM_SYSTEM_TIME,
910                           env->system_time_msr);
911         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_KVM_WALL_CLOCK, env->wall_clock_msr);
912         if (has_msr_async_pf_en) {
913             kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_KVM_ASYNC_PF_EN,
914                               env->async_pf_en_msr);
915         }
916     }
917     if (env->mcg_cap) {
918         int i;
919
920         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_MCG_STATUS, env->mcg_status);
921         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_MCG_CTL, env->mcg_ctl);
922         for (i = 0; i < (env->mcg_cap & 0xff) * 4; i++) {
923             kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_MC0_CTL + i, env->mce_banks[i]);
924         }
925     }
926
927     msr_data.info.nmsrs = n;
928
929     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_MSRS, &msr_data);
930
931 }
932
933
934 static int kvm_get_fpu(CPUState *env)
935 {
936     struct kvm_fpu fpu;
937     int i, ret;
938
939     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_FPU, &fpu);
940     if (ret < 0) {
941         return ret;
942     }
943
944     env->fpstt = (fpu.fsw >> 11) & 7;
945     env->fpus = fpu.fsw;
946     env->fpuc = fpu.fcw;
947     env->fpop = fpu.last_opcode;
948     env->fpip = fpu.last_ip;
949     env->fpdp = fpu.last_dp;
950     for (i = 0; i < 8; ++i) {
951         env->fptags[i] = !((fpu.ftwx >> i) & 1);
952     }
953     memcpy(env->fpregs, fpu.fpr, sizeof env->fpregs);
954     memcpy(env->xmm_regs, fpu.xmm, sizeof env->xmm_regs);
955     env->mxcsr = fpu.mxcsr;
956
957     return 0;
958 }
959
960 static int kvm_get_xsave(CPUState *env)
961 {
962     struct kvm_xsave* xsave;
963     int ret, i;
964     uint16_t cwd, swd, twd;
965
966     if (!kvm_has_xsave()) {
967         return kvm_get_fpu(env);
968     }
969
970     xsave = qemu_memalign(4096, sizeof(struct kvm_xsave));
971     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_XSAVE, xsave);
972     if (ret < 0) {
973         g_free(xsave);
974         return ret;
975     }
976
977     cwd = (uint16_t)xsave->region[0];
978     swd = (uint16_t)(xsave->region[0] >> 16);
979     twd = (uint16_t)xsave->region[1];
980     env->fpop = (uint16_t)(xsave->region[1] >> 16);
981     env->fpstt = (swd >> 11) & 7;
982     env->fpus = swd;
983     env->fpuc = cwd;
984     for (i = 0; i < 8; ++i) {
985         env->fptags[i] = !((twd >> i) & 1);
986     }
987     memcpy(&env->fpip, &xsave->region[XSAVE_CWD_RIP], sizeof(env->fpip));
988     memcpy(&env->fpdp, &xsave->region[XSAVE_CWD_RDP], sizeof(env->fpdp));
989     env->mxcsr = xsave->region[XSAVE_MXCSR];
990     memcpy(env->fpregs, &xsave->region[XSAVE_ST_SPACE],
991             sizeof env->fpregs);
992     memcpy(env->xmm_regs, &xsave->region[XSAVE_XMM_SPACE],
993             sizeof env->xmm_regs);
994     env->xstate_bv = *(uint64_t *)&xsave->region[XSAVE_XSTATE_BV];
995     memcpy(env->ymmh_regs, &xsave->region[XSAVE_YMMH_SPACE],
996             sizeof env->ymmh_regs);
997     g_free(xsave);
998     return 0;
999 }
1000
1001 static int kvm_get_xcrs(CPUState *env)
1002 {
1003     int i, ret;
1004     struct kvm_xcrs xcrs;
1005
1006     if (!kvm_has_xcrs()) {
1007         return 0;
1008     }
1009
1010     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_XCRS, &xcrs);
1011     if (ret < 0) {
1012         return ret;
1013     }
1014
1015     for (i = 0; i < xcrs.nr_xcrs; i++) {
1016         /* Only support xcr0 now */
1017         if (xcrs.xcrs[0].xcr == 0) {
1018             env->xcr0 = xcrs.xcrs[0].value;
1019             break;
1020         }
1021     }
1022     return 0;
1023 }
1024
1025 static int kvm_get_sregs(CPUState *env)
1026 {
1027     struct kvm_sregs sregs;
1028     uint32_t hflags;
1029     int bit, i, ret;
1030
1031     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_SREGS, &sregs);
1032     if (ret < 0) {
1033         return ret;
1034     }
1035
1036     /* There can only be one pending IRQ set in the bitmap at a time, so try
1037        to find it and save its number instead (-1 for none). */
1038     env->interrupt_injected = -1;
1039     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(sregs.interrupt_bitmap); i++) {
1040         if (sregs.interrupt_bitmap[i]) {
1041             bit = ctz64(sregs.interrupt_bitmap[i]);
1042             env->interrupt_injected = i * 64 + bit;
1043             break;
1044         }
1045     }
1046
1047     get_seg(&env->segs[R_CS], &sregs.cs);
1048     get_seg(&env->segs[R_DS], &sregs.ds);
1049     get_seg(&env->segs[R_ES], &sregs.es);
1050     get_seg(&env->segs[R_FS], &sregs.fs);
1051     get_seg(&env->segs[R_GS], &sregs.gs);
1052     get_seg(&env->segs[R_SS], &sregs.ss);
1053
1054     get_seg(&env->tr, &sregs.tr);
1055     get_seg(&env->ldt, &sregs.ldt);
1056
1057     env->idt.limit = sregs.idt.limit;
1058     env->idt.base = sregs.idt.base;
1059     env->gdt.limit = sregs.gdt.limit;
1060     env->gdt.base = sregs.gdt.base;
1061
1062     env->cr[0] = sregs.cr0;
1063     env->cr[2] = sregs.cr2;
1064     env->cr[3] = sregs.cr3;
1065     env->cr[4] = sregs.cr4;
1066
1067     cpu_set_apic_base(env->apic_state, sregs.apic_base);
1068
1069     env->efer = sregs.efer;
1070     //cpu_set_apic_tpr(env->apic_state, sregs.cr8);
1071
1072 #define HFLAG_COPY_MASK \
1073     ~( HF_CPL_MASK | HF_PE_MASK | HF_MP_MASK | HF_EM_MASK | \
1074        HF_TS_MASK | HF_TF_MASK | HF_VM_MASK | HF_IOPL_MASK | \
1075        HF_OSFXSR_MASK | HF_LMA_MASK | HF_CS32_MASK | \
1076        HF_SS32_MASK | HF_CS64_MASK | HF_ADDSEG_MASK)
1077
1078     hflags = (env->segs[R_CS].flags >> DESC_DPL_SHIFT) & HF_CPL_MASK;
1079     hflags |= (env->cr[0] & CR0_PE_MASK) << (HF_PE_SHIFT - CR0_PE_SHIFT);
1080     hflags |= (env->cr[0] << (HF_MP_SHIFT - CR0_MP_SHIFT)) &
1081                 (HF_MP_MASK | HF_EM_MASK | HF_TS_MASK);
1082     hflags |= (env->eflags & (HF_TF_MASK | HF_VM_MASK | HF_IOPL_MASK));
1083     hflags |= (env->cr[4] & CR4_OSFXSR_MASK) <<
1084                 (HF_OSFXSR_SHIFT - CR4_OSFXSR_SHIFT);
1085
1086     if (env->efer & MSR_EFER_LMA) {
1087         hflags |= HF_LMA_MASK;
1088     }
1089
1090     if ((hflags & HF_LMA_MASK) && (env->segs[R_CS].flags & DESC_L_MASK)) {
1091         hflags |= HF_CS32_MASK | HF_SS32_MASK | HF_CS64_MASK;
1092     } else {
1093         hflags |= (env->segs[R_CS].flags & DESC_B_MASK) >>
1094                     (DESC_B_SHIFT - HF_CS32_SHIFT);
1095         hflags |= (env->segs[R_SS].flags & DESC_B_MASK) >>
1096                     (DESC_B_SHIFT - HF_SS32_SHIFT);
1097         if (!(env->cr[0] & CR0_PE_MASK) || (env->eflags & VM_MASK) ||
1098             !(hflags & HF_CS32_MASK)) {
1099             hflags |= HF_ADDSEG_MASK;
1100         } else {
1101             hflags |= ((env->segs[R_DS].base | env->segs[R_ES].base |
1102                         env->segs[R_SS].base) != 0) << HF_ADDSEG_SHIFT;
1103         }
1104     }
1105     env->hflags = (env->hflags & HFLAG_COPY_MASK) | hflags;
1106
1107     return 0;
1108 }
1109
1110 static int kvm_get_msrs(CPUState *env)
1111 {
1112     struct {
1113         struct kvm_msrs info;
1114         struct kvm_msr_entry entries[100];
1115     } msr_data;
1116     struct kvm_msr_entry *msrs = msr_data.entries;
1117     int ret, i, n;
1118
1119     n = 0;
1120     msrs[n++].index = MSR_IA32_SYSENTER_CS;
1121     msrs[n++].index = MSR_IA32_SYSENTER_ESP;
1122     msrs[n++].index = MSR_IA32_SYSENTER_EIP;
1123     msrs[n++].index = MSR_PAT;
1124     if (has_msr_star) {
1125         msrs[n++].index = MSR_STAR;
1126     }
1127     if (has_msr_hsave_pa) {
1128         msrs[n++].index = MSR_VM_HSAVE_PA;
1129     }
1130
1131     if (!env->tsc_valid) {
1132         msrs[n++].index = MSR_IA32_TSC;
1133         env->tsc_valid = !runstate_is_running();
1134     }
1135
1136 #ifdef TARGET_X86_64
1137     if (lm_capable_kernel) {
1138         msrs[n++].index = MSR_CSTAR;
1139         msrs[n++].index = MSR_KERNELGSBASE;
1140         msrs[n++].index = MSR_FMASK;
1141         msrs[n++].index = MSR_LSTAR;
1142     }
1143 #endif
1144     msrs[n++].index = MSR_KVM_SYSTEM_TIME;
1145     msrs[n++].index = MSR_KVM_WALL_CLOCK;
1146     if (has_msr_async_pf_en) {
1147         msrs[n++].index = MSR_KVM_ASYNC_PF_EN;
1148     }
1149
1150     if (env->mcg_cap) {
1151         msrs[n++].index = MSR_MCG_STATUS;
1152         msrs[n++].index = MSR_MCG_CTL;
1153         for (i = 0; i < (env->mcg_cap & 0xff) * 4; i++) {
1154             msrs[n++].index = MSR_MC0_CTL + i;
1155         }
1156     }
1157
1158     msr_data.info.nmsrs = n;
1159     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_MSRS, &msr_data);
1160     if (ret < 0) {
1161         return ret;
1162     }
1163
1164     for (i = 0; i < ret; i++) {
1165         switch (msrs[i].index) {
1166         case MSR_IA32_SYSENTER_CS:
1167             env->sysenter_cs = msrs[i].data;
1168             break;
1169         case MSR_IA32_SYSENTER_ESP:
1170             env->sysenter_esp = msrs[i].data;
1171             break;
1172         case MSR_IA32_SYSENTER_EIP:
1173             env->sysenter_eip = msrs[i].data;
1174             break;
1175         case MSR_PAT:
1176             env->pat = msrs[i].data;
1177             break;
1178         case MSR_STAR:
1179             env->star = msrs[i].data;
1180             break;
1181 #ifdef TARGET_X86_64
1182         case MSR_CSTAR:
1183             env->cstar = msrs[i].data;
1184             break;
1185         case MSR_KERNELGSBASE:
1186             env->kernelgsbase = msrs[i].data;
1187             break;
1188         case MSR_FMASK:
1189             env->fmask = msrs[i].data;
1190             break;
1191         case MSR_LSTAR:
1192             env->lstar = msrs[i].data;
1193             break;
1194 #endif
1195         case MSR_IA32_TSC:
1196             env->tsc = msrs[i].data;
1197             break;
1198         case MSR_VM_HSAVE_PA:
1199             env->vm_hsave = msrs[i].data;
1200             break;
1201         case MSR_KVM_SYSTEM_TIME:
1202             env->system_time_msr = msrs[i].data;
1203             break;
1204         case MSR_KVM_WALL_CLOCK:
1205             env->wall_clock_msr = msrs[i].data;
1206             break;
1207         case MSR_MCG_STATUS:
1208             env->mcg_status = msrs[i].data;
1209             break;
1210         case MSR_MCG_CTL:
1211             env->mcg_ctl = msrs[i].data;
1212             break;
1213         default:
1214             if (msrs[i].index >= MSR_MC0_CTL &&
1215                 msrs[i].index < MSR_MC0_CTL + (env->mcg_cap & 0xff) * 4) {
1216                 env->mce_banks[msrs[i].index - MSR_MC0_CTL] = msrs[i].data;
1217             }
1218             break;
1219         case MSR_KVM_ASYNC_PF_EN:
1220             env->async_pf_en_msr = msrs[i].data;
1221             break;
1222         }
1223     }
1224
1225     return 0;
1226 }
1227
1228 static int kvm_put_mp_state(CPUState *env)
1229 {
1230     struct kvm_mp_state mp_state = { .mp_state = env->mp_state };
1231
1232     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_MP_STATE, &mp_state);
1233 }
1234
1235 static int kvm_get_mp_state(CPUState *env)
1236 {
1237     struct kvm_mp_state mp_state;
1238     int ret;
1239
1240     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_MP_STATE, &mp_state);
1241     if (ret < 0) {
1242         return ret;
1243     }
1244     env->mp_state = mp_state.mp_state;
1245     if (kvm_irqchip_in_kernel()) {
1246         env->halted = (mp_state.mp_state == KVM_MP_STATE_HALTED);
1247     }
1248     return 0;
1249 }
1250
1251 static int kvm_put_vcpu_events(CPUState *env, int level)
1252 {
1253     struct kvm_vcpu_events events;
1254
1255     if (!kvm_has_vcpu_events()) {
1256         return 0;
1257     }
1258
1259     events.exception.injected = (env->exception_injected >= 0);
1260     events.exception.nr = env->exception_injected;
1261     events.exception.has_error_code = env->has_error_code;
1262     events.exception.error_code = env->error_code;
1263
1264     events.interrupt.injected = (env->interrupt_injected >= 0);
1265     events.interrupt.nr = env->interrupt_injected;
1266     events.interrupt.soft = env->soft_interrupt;
1267
1268     events.nmi.injected = env->nmi_injected;
1269     events.nmi.pending = env->nmi_pending;
1270     events.nmi.masked = !!(env->hflags2 & HF2_NMI_MASK);
1271
1272     events.sipi_vector = env->sipi_vector;
1273
1274     events.flags = 0;
1275     if (level >= KVM_PUT_RESET_STATE) {
1276         events.flags |=
1277             KVM_VCPUEVENT_VALID_NMI_PENDING | KVM_VCPUEVENT_VALID_SIPI_VECTOR;
1278     }
1279
1280     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_VCPU_EVENTS, &events);
1281 }
1282
1283 static int kvm_get_vcpu_events(CPUState *env)
1284 {
1285     struct kvm_vcpu_events events;
1286     int ret;
1287
1288     if (!kvm_has_vcpu_events()) {
1289         return 0;
1290     }
1291
1292     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_VCPU_EVENTS, &events);
1293     if (ret < 0) {
1294        return ret;
1295     }
1296     env->exception_injected =
1297        events.exception.injected ? events.exception.nr : -1;
1298     env->has_error_code = events.exception.has_error_code;
1299     env->error_code = events.exception.error_code;
1300
1301     env->interrupt_injected =
1302         events.interrupt.injected ? events.interrupt.nr : -1;
1303     env->soft_interrupt = events.interrupt.soft;
1304
1305     env->nmi_injected = events.nmi.injected;
1306     env->nmi_pending = events.nmi.pending;
1307     if (events.nmi.masked) {
1308         env->hflags2 |= HF2_NMI_MASK;
1309     } else {
1310         env->hflags2 &= ~HF2_NMI_MASK;
1311     }
1312
1313     env->sipi_vector = events.sipi_vector;
1314
1315     return 0;
1316 }
1317
1318 static int kvm_guest_debug_workarounds(CPUState *env)
1319 {
1320     int ret = 0;
1321     unsigned long reinject_trap = 0;
1322
1323     if (!kvm_has_vcpu_events()) {
1324         if (env->exception_injected == 1) {
1325             reinject_trap = KVM_GUESTDBG_INJECT_DB;
1326         } else if (env->exception_injected == 3) {
1327             reinject_trap = KVM_GUESTDBG_INJECT_BP;
1328         }
1329         env->exception_injected = -1;
1330     }
1331
1332     /*
1333      * Kernels before KVM_CAP_X86_ROBUST_SINGLESTEP overwrote flags.TF
1334      * injected via SET_GUEST_DEBUG while updating GP regs. Work around this
1335      * by updating the debug state once again if single-stepping is on.
1336      * Another reason to call kvm_update_guest_debug here is a pending debug
1337      * trap raise by the guest. On kernels without SET_VCPU_EVENTS we have to
1338      * reinject them via SET_GUEST_DEBUG.
1339      */
1340     if (reinject_trap ||
1341         (!kvm_has_robust_singlestep() && env->singlestep_enabled)) {
1342         ret = kvm_update_guest_debug(env, reinject_trap);
1343     }
1344     return ret;
1345 }
1346
1347 static int kvm_put_debugregs(CPUState *env)
1348 {
1349     struct kvm_debugregs dbgregs;
1350     int i;
1351
1352     if (!kvm_has_debugregs()) {
1353         return 0;
1354     }
1355
1356     for (i = 0; i < 4; i++) {
1357         dbgregs.db[i] = env->dr[i];
1358     }
1359     dbgregs.dr6 = env->dr[6];
1360     dbgregs.dr7 = env->dr[7];
1361     dbgregs.flags = 0;
1362
1363     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_DEBUGREGS, &dbgregs);
1364 }
1365
1366 static int kvm_get_debugregs(CPUState *env)
1367 {
1368     struct kvm_debugregs dbgregs;
1369     int i, ret;
1370
1371     if (!kvm_has_debugregs()) {
1372         return 0;
1373     }
1374
1375     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_DEBUGREGS, &dbgregs);
1376     if (ret < 0) {
1377         return ret;
1378     }
1379     for (i = 0; i < 4; i++) {
1380         env->dr[i] = dbgregs.db[i];
1381     }
1382     env->dr[4] = env->dr[6] = dbgregs.dr6;
1383     env->dr[5] = env->dr[7] = dbgregs.dr7;
1384
1385     return 0;
1386 }
1387
1388 int kvm_arch_put_registers(CPUState *env, int level)
1389 {
1390     int ret;
1391
1392     assert(cpu_is_stopped(env) || qemu_cpu_is_self(env));
1393
1394     ret = kvm_getput_regs(env, 1);
1395     if (ret < 0) {
1396         return ret;
1397     }
1398     ret = kvm_put_xsave(env);
1399     if (ret < 0) {
1400         return ret;
1401     }
1402     ret = kvm_put_xcrs(env);
1403     if (ret < 0) {
1404         return ret;
1405     }
1406     ret = kvm_put_sregs(env);
1407     if (ret < 0) {
1408         return ret;
1409     }
1410     /* must be before kvm_put_msrs */
1411     ret = kvm_inject_mce_oldstyle(env);
1412     if (ret < 0) {
1413         return ret;
1414     }
1415     ret = kvm_put_msrs(env, level);
1416     if (ret < 0) {
1417         return ret;
1418     }
1419     if (level >= KVM_PUT_RESET_STATE) {
1420         ret = kvm_put_mp_state(env);
1421         if (ret < 0) {
1422             return ret;
1423         }
1424     }
1425     ret = kvm_put_vcpu_events(env, level);
1426     if (ret < 0) {
1427         return ret;
1428     }
1429     ret = kvm_put_debugregs(env);
1430     if (ret < 0) {
1431         return ret;
1432     }
1433     /* must be last */
1434     ret = kvm_guest_debug_workarounds(env);
1435     if (ret < 0) {
1436         return ret;
1437     }
1438     return 0;
1439 }
1440
1441 int kvm_arch_get_registers(CPUState *env)
1442 {
1443     int ret;
1444
1445     assert(cpu_is_stopped(env) || qemu_cpu_is_self(env));
1446
1447     ret = kvm_getput_regs(env, 0);
1448     if (ret < 0) {
1449         return ret;
1450     }
1451     ret = kvm_get_xsave(env);
1452     if (ret < 0) {
1453         return ret;
1454     }
1455     ret = kvm_get_xcrs(env);
1456     if (ret < 0) {
1457         return ret;
1458     }
1459     ret = kvm_get_sregs(env);
1460     if (ret < 0) {
1461         return ret;
1462     }
1463     ret = kvm_get_msrs(env);
1464     if (ret < 0) {
1465         return ret;
1466     }
1467     ret = kvm_get_mp_state(env);
1468     if (ret < 0) {
1469         return ret;
1470     }
1471     ret = kvm_get_vcpu_events(env);
1472     if (ret < 0) {
1473         return ret;
1474     }
1475     ret = kvm_get_debugregs(env);
1476     if (ret < 0) {
1477         return ret;
1478     }
1479     return 0;
1480 }
1481
1482 void kvm_arch_pre_run(CPUState *env, struct kvm_run *run)
1483 {
1484     int ret;
1485
1486     /* Inject NMI */
1487     if (env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_NMI) {
1488         env->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_NMI;
1489         DPRINTF("injected NMI\n");
1490         ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_NMI);
1491         if (ret < 0) {
1492             fprintf(stderr, "KVM: injection failed, NMI lost (%s)\n",
1493                     strerror(-ret));
1494         }
1495     }
1496
1497     if (!kvm_irqchip_in_kernel()) {
1498         /* Force the VCPU out of its inner loop to process the INIT request */
1499         if (env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_INIT) {
1500             env->exit_request = 1;
1501         }
1502
1503         /* Try to inject an interrupt if the guest can accept it */
1504         if (run->ready_for_interrupt_injection &&
1505             (env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD) &&
1506             (env->eflags & IF_MASK)) {
1507             int irq;
1508
1509             env->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_HARD;
1510             irq = cpu_get_pic_interrupt(env);
1511             if (irq >= 0) {
1512                 struct kvm_interrupt intr;
1513
1514                 intr.irq = irq;
1515                 DPRINTF("injected interrupt %d\n", irq);
1516                 ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_INTERRUPT, &intr);
1517                 if (ret < 0) {
1518                     fprintf(stderr,
1519                             "KVM: injection failed, interrupt lost (%s)\n",
1520                             strerror(-ret));
1521                 }
1522             }
1523         }
1524
1525         /* If we have an interrupt but the guest is not ready to receive an
1526          * interrupt, request an interrupt window exit.  This will
1527          * cause a return to userspace as soon as the guest is ready to
1528          * receive interrupts. */
1529         if ((env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD)) {
1530             run->request_interrupt_window = 1;
1531         } else {
1532             run->request_interrupt_window = 0;
1533         }
1534
1535         DPRINTF("setting tpr\n");
1536         run->cr8 = cpu_get_apic_tpr(env->apic_state);
1537     }
1538 }
1539
1540 void kvm_arch_post_run(CPUState *env, struct kvm_run *run)
1541 {
1542     if (run->if_flag) {
1543         env->eflags |= IF_MASK;
1544     } else {
1545         env->eflags &= ~IF_MASK;
1546     }
1547     cpu_set_apic_tpr(env->apic_state, run->cr8);
1548     cpu_set_apic_base(env->apic_state, run->apic_base);
1549 }
1550
1551 int kvm_arch_process_async_events(CPUState *env)
1552 {
1553     if (env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_MCE) {
1554         /* We must not raise CPU_INTERRUPT_MCE if it's not supported. */
1555         assert(env->mcg_cap);
1556
1557         env->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_MCE;
1558
1559         kvm_cpu_synchronize_state(env);
1560
1561         if (env->exception_injected == EXCP08_DBLE) {
1562             /* this means triple fault */
1563             qemu_system_reset_request();
1564             env->exit_request = 1;
1565             return 0;
1566         }
1567         env->exception_injected = EXCP12_MCHK;
1568         env->has_error_code = 0;
1569
1570         env->halted = 0;
1571         if (kvm_irqchip_in_kernel() && env->mp_state == KVM_MP_STATE_HALTED) {
1572             env->mp_state = KVM_MP_STATE_RUNNABLE;
1573         }
1574     }
1575
1576     if (kvm_irqchip_in_kernel()) {
1577         return 0;
1578     }
1579
1580     if (((env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD) &&
1581          (env->eflags & IF_MASK)) ||
1582         (env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_NMI)) {
1583         env->halted = 0;
1584     }
1585     if (env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_INIT) {
1586         kvm_cpu_synchronize_state(env);
1587         do_cpu_init(env);
1588     }
1589     if (env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_SIPI) {
1590         kvm_cpu_synchronize_state(env);
1591         do_cpu_sipi(env);
1592     }
1593
1594     return env->halted;
1595 }
1596
1597 static int kvm_handle_halt(CPUState *env)
1598 {
1599     if (!((env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD) &&
1600           (env->eflags & IF_MASK)) &&
1601         !(env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_NMI)) {
1602         env->halted = 1;
1603         return EXCP_HLT;
1604     }
1605
1606     return 0;
1607 }
1608
1609 int kvm_arch_insert_sw_breakpoint(CPUState *env, struct kvm_sw_breakpoint *bp)
1610 {
1611     static const uint8_t int3 = 0xcc;
1612
1613     if (cpu_memory_rw_debug(env, bp->pc, (uint8_t *)&bp->saved_insn, 1, 0) ||
1614         cpu_memory_rw_debug(env, bp->pc, (uint8_t *)&int3, 1, 1)) {
1615         return -EINVAL;
1616     }
1617     return 0;
1618 }
1619
1620 int kvm_arch_remove_sw_breakpoint(CPUState *env, struct kvm_sw_breakpoint *bp)
1621 {
1622     uint8_t int3;
1623
1624     if (cpu_memory_rw_debug(env, bp->pc, &int3, 1, 0) || int3 != 0xcc ||
1625         cpu_memory_rw_debug(env, bp->pc, (uint8_t *)&bp->saved_insn, 1, 1)) {
1626         return -EINVAL;
1627     }
1628     return 0;
1629 }
1630
1631 static struct {
1632     target_ulong addr;
1633     int len;
1634     int type;
1635 } hw_breakpoint[4];
1636
1637 static int nb_hw_breakpoint;
1638
1639 static int find_hw_breakpoint(target_ulong addr, int len, int type)
1640 {
1641     int n;
1642
1643     for (n = 0; n < nb_hw_breakpoint; n++) {
1644         if (hw_breakpoint[n].addr == addr && hw_breakpoint[n].type == type &&
1645             (hw_breakpoint[n].len == len || len == -1)) {
1646             return n;
1647         }
1648     }
1649     return -1;
1650 }
1651
1652 int kvm_arch_insert_hw_breakpoint(target_ulong addr,
1653                                   target_ulong len, int type)
1654 {
1655     switch (type) {
1656     case GDB_BREAKPOINT_HW:
1657         len = 1;
1658         break;
1659     case GDB_WATCHPOINT_WRITE:
1660     case GDB_WATCHPOINT_ACCESS:
1661         switch (len) {
1662         case 1:
1663             break;
1664         case 2:
1665         case 4:
1666         case 8:
1667             if (addr & (len - 1)) {
1668                 return -EINVAL;
1669             }
1670             break;
1671         default:
1672             return -EINVAL;
1673         }
1674         break;
1675     default:
1676         return -ENOSYS;
1677     }
1678
1679     if (nb_hw_breakpoint == 4) {
1680         return -ENOBUFS;
1681     }
1682     if (find_hw_breakpoint(addr, len, type) >= 0) {
1683         return -EEXIST;
1684     }
1685     hw_breakpoint[nb_hw_breakpoint].addr = addr;
1686     hw_breakpoint[nb_hw_breakpoint].len = len;
1687     hw_breakpoint[nb_hw_breakpoint].type = type;
1688     nb_hw_breakpoint++;
1689
1690     return 0;
1691 }
1692
1693 int kvm_arch_remove_hw_breakpoint(target_ulong addr,
1694                                   target_ulong len, int type)
1695 {
1696     int n;
1697
1698     n = find_hw_breakpoint(addr, (type == GDB_BREAKPOINT_HW) ? 1 : len, type);
1699     if (n < 0) {
1700         return -ENOENT;
1701     }
1702     nb_hw_breakpoint--;
1703     hw_breakpoint[n] = hw_breakpoint[nb_hw_breakpoint];
1704
1705     return 0;
1706 }
1707
1708 void kvm_arch_remove_all_hw_breakpoints(void)
1709 {
1710     nb_hw_breakpoint = 0;
1711 }
1712
1713 static CPUWatchpoint hw_watchpoint;
1714
1715 static int kvm_handle_debug(struct kvm_debug_exit_arch *arch_info)
1716 {
1717     int ret = 0;
1718     int n;
1719
1720     if (arch_info->exception == 1) {
1721         if (arch_info->dr6 & (1 << 14)) {
1722             if (cpu_single_env->singlestep_enabled) {
1723                 ret = EXCP_DEBUG;
1724             }
1725         } else {
1726             for (n = 0; n < 4; n++) {
1727                 if (arch_info->dr6 & (1 << n)) {
1728                     switch ((arch_info->dr7 >> (16 + n*4)) & 0x3) {
1729                     case 0x0:
1730                         ret = EXCP_DEBUG;
1731                         break;
1732                     case 0x1:
1733                         ret = EXCP_DEBUG;
1734                         cpu_single_env->watchpoint_hit = &hw_watchpoint;
1735                         hw_watchpoint.vaddr = hw_breakpoint[n].addr;
1736                         hw_watchpoint.flags = BP_MEM_WRITE;
1737                         break;
1738                     case 0x3:
1739                         ret = EXCP_DEBUG;
1740                         cpu_single_env->watchpoint_hit = &hw_watchpoint;
1741                         hw_watchpoint.vaddr = hw_breakpoint[n].addr;
1742                         hw_watchpoint.flags = BP_MEM_ACCESS;
1743                         break;
1744                     }
1745                 }
1746             }
1747         }
1748     } else if (kvm_find_sw_breakpoint(cpu_single_env, arch_info->pc)) {
1749         ret = EXCP_DEBUG;
1750     }
1751     if (ret == 0) {
1752         cpu_synchronize_state(cpu_single_env);
1753         assert(cpu_single_env->exception_injected == -1);
1754
1755         /* pass to guest */
1756         cpu_single_env->exception_injected = arch_info->exception;
1757         cpu_single_env->has_error_code = 0;
1758     }
1759
1760     return ret;
1761 }
1762
1763 void kvm_arch_update_guest_debug(CPUState *env, struct kvm_guest_debug *dbg)
1764 {
1765     const uint8_t type_code[] = {
1766         [GDB_BREAKPOINT_HW] = 0x0,
1767         [GDB_WATCHPOINT_WRITE] = 0x1,
1768         [GDB_WATCHPOINT_ACCESS] = 0x3
1769     };
1770     const uint8_t len_code[] = {
1771         [1] = 0x0, [2] = 0x1, [4] = 0x3, [8] = 0x2
1772     };
1773     int n;
1774
1775     if (kvm_sw_breakpoints_active(env)) {
1776         dbg->control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_USE_SW_BP;
1777     }
1778     if (nb_hw_breakpoint > 0) {
1779         dbg->control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_USE_HW_BP;
1780         dbg->arch.debugreg[7] = 0x0600;
1781         for (n = 0; n < nb_hw_breakpoint; n++) {
1782             dbg->arch.debugreg[n] = hw_breakpoint[n].addr;
1783             dbg->arch.debugreg[7] |= (2 << (n * 2)) |
1784                 (type_code[hw_breakpoint[n].type] << (16 + n*4)) |
1785                 ((uint32_t)len_code[hw_breakpoint[n].len] << (18 + n*4));
1786         }
1787     }
1788 }
1789
1790 static bool host_supports_vmx(void)
1791 {
1792     uint32_t ecx, unused;
1793
1794     host_cpuid(1, 0, &unused, &unused, &ecx, &unused);
1795     return ecx & CPUID_EXT_VMX;
1796 }
1797
1798 #define VMX_INVALID_GUEST_STATE 0x80000021
1799
1800 int kvm_arch_handle_exit(CPUState *env, struct kvm_run *run)
1801 {
1802     uint64_t code;
1803     int ret;
1804
1805     switch (run->exit_reason) {
1806     case KVM_EXIT_HLT:
1807         DPRINTF("handle_hlt\n");
1808         ret = kvm_handle_halt(env);
1809         break;
1810     case KVM_EXIT_SET_TPR:
1811         ret = 0;
1812         break;
1813     case KVM_EXIT_FAIL_ENTRY:
1814         code = run->fail_entry.hardware_entry_failure_reason;
1815         fprintf(stderr, "KVM: entry failed, hardware error 0x%" PRIx64 "\n",
1816                 code);
1817         if (host_supports_vmx() && code == VMX_INVALID_GUEST_STATE) {
1818             fprintf(stderr,
1819                     "\nIf you're runnning a guest on an Intel machine without "
1820                         "unrestricted mode\n"
1821                     "support, the failure can be most likely due to the guest "
1822                         "entering an invalid\n"
1823                     "state for Intel VT. For example, the guest maybe running "
1824                         "in big real mode\n"
1825                     "which is not supported on less recent Intel processors."
1826                         "\n\n");
1827         }
1828         ret = -1;
1829         break;
1830     case KVM_EXIT_EXCEPTION:
1831         fprintf(stderr, "KVM: exception %d exit (error code 0x%x)\n",
1832                 run->ex.exception, run->ex.error_code);
1833         ret = -1;
1834         break;
1835     case KVM_EXIT_DEBUG:
1836         DPRINTF("kvm_exit_debug\n");
1837         ret = kvm_handle_debug(&run->debug.arch);
1838         break;
1839     default:
1840         fprintf(stderr, "KVM: unknown exit reason %d\n", run->exit_reason);
1841         ret = -1;
1842         break;
1843     }
1844
1845     return ret;
1846 }
1847
1848 bool kvm_arch_stop_on_emulation_error(CPUState *env)
1849 {
1850     return !(env->cr[0] & CR0_PE_MASK) ||
1851            ((env->segs[R_CS].selector  & 3) != 3);
1852 }
This page took 0.126839 seconds and 4 git commands to generate.