]> Git Repo - qemu.git/blob - hw/s390x/s390-virtio-bus.c
Merge remote-tracking branch 'pmaydell/arm-devs.next' into staging
[qemu.git] / hw / s390x / s390-virtio-bus.c
1 /*
2  * QEMU S390 virtio target
3  *
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17  * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18  */
19
20 #include "hw/hw.h"
21 #include "block/block.h"
22 #include "sysemu/sysemu.h"
23 #include "hw/boards.h"
24 #include "monitor/monitor.h"
25 #include "hw/loader.h"
26 #include "elf.h"
27 #include "hw/virtio.h"
28 #include "hw/virtio-rng.h"
29 #include "hw/virtio-serial.h"
30 #include "hw/virtio-net.h"
31 #include "hw/sysbus.h"
32 #include "sysemu/kvm.h"
33
34 #include "hw/s390x/s390-virtio-bus.h"
35 #include "hw/virtio-bus.h"
36
37 /* #define DEBUG_S390 */
38
39 #ifdef DEBUG_S390
40 #define dprintf(fmt, ...) \
41     do { fprintf(stderr, fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
42 #else
43 #define dprintf(fmt, ...) \
44     do { } while (0)
45 #endif
46
47 #define VIRTIO_EXT_CODE   0x2603
48
49 static const TypeInfo s390_virtio_bus_info = {
50     .name = TYPE_S390_VIRTIO_BUS,
51     .parent = TYPE_BUS,
52     .instance_size = sizeof(VirtIOS390Bus),
53 };
54
55 static const VirtIOBindings virtio_s390_bindings;
56
57 static ram_addr_t s390_virtio_device_num_vq(VirtIOS390Device *dev);
58
59 /* length of VirtIO device pages */
60 const hwaddr virtio_size = S390_DEVICE_PAGES * TARGET_PAGE_SIZE;
61
62 static void s390_virtio_bus_reset(void *opaque)
63 {
64     VirtIOS390Bus *bus = opaque;
65     bus->next_ring = bus->dev_page + TARGET_PAGE_SIZE;
66 }
67
68 void s390_virtio_reset_idx(VirtIOS390Device *dev)
69 {
70     int i;
71     hwaddr idx_addr;
72     uint8_t num_vq;
73
74     num_vq = s390_virtio_device_num_vq(dev);
75     for (i = 0; i < num_vq; i++) {
76         idx_addr = virtio_queue_get_avail_addr(dev->vdev, i) +
77             VIRTIO_VRING_AVAIL_IDX_OFFS;
78         stw_phys(idx_addr, 0);
79         idx_addr = virtio_queue_get_used_addr(dev->vdev, i) +
80             VIRTIO_VRING_USED_IDX_OFFS;
81         stw_phys(idx_addr, 0);
82     }
83 }
84
85 VirtIOS390Bus *s390_virtio_bus_init(ram_addr_t *ram_size)
86 {
87     VirtIOS390Bus *bus;
88     BusState *_bus;
89     DeviceState *dev;
90
91     /* Create bridge device */
92     dev = qdev_create(NULL, "s390-virtio-bridge");
93     qdev_init_nofail(dev);
94
95     /* Create bus on bridge device */
96
97     _bus = qbus_create(TYPE_S390_VIRTIO_BUS, dev, "s390-virtio");
98     bus = DO_UPCAST(VirtIOS390Bus, bus, _bus);
99
100     bus->dev_page = *ram_size;
101     bus->dev_offs = bus->dev_page;
102     bus->next_ring = bus->dev_page + TARGET_PAGE_SIZE;
103
104     /* Enable hotplugging */
105     _bus->allow_hotplug = 1;
106
107     /* Allocate RAM for VirtIO device pages (descriptors, queues, rings) */
108     *ram_size += S390_DEVICE_PAGES * TARGET_PAGE_SIZE;
109
110     qemu_register_reset(s390_virtio_bus_reset, bus);
111     return bus;
112 }
113
114 static void s390_virtio_irq(S390CPU *cpu, int config_change, uint64_t token)
115 {
116     CPUS390XState *env = &cpu->env;
117
118     if (kvm_enabled()) {
119         kvm_s390_virtio_irq(cpu, config_change, token);
120     } else {
121         cpu_inject_ext(env, VIRTIO_EXT_CODE, config_change, token);
122     }
123 }
124
125 static int s390_virtio_device_init(VirtIOS390Device *dev, VirtIODevice *vdev)
126 {
127     VirtIOS390Bus *bus;
128     int dev_len;
129
130     bus = DO_UPCAST(VirtIOS390Bus, bus, dev->qdev.parent_bus);
131     dev->vdev = vdev;
132     dev->dev_offs = bus->dev_offs;
133     dev->feat_len = sizeof(uint32_t); /* always keep 32 bits features */
134
135     dev_len = VIRTIO_DEV_OFFS_CONFIG;
136     dev_len += s390_virtio_device_num_vq(dev) * VIRTIO_VQCONFIG_LEN;
137     dev_len += dev->feat_len * 2;
138     dev_len += vdev->config_len;
139
140     bus->dev_offs += dev_len;
141
142     virtio_bind_device(vdev, &virtio_s390_bindings, DEVICE(dev));
143     dev->host_features = vdev->get_features(vdev, dev->host_features);
144     s390_virtio_device_sync(dev);
145     s390_virtio_reset_idx(dev);
146     if (dev->qdev.hotplugged) {
147         S390CPU *cpu = s390_cpu_addr2state(0);
148         s390_virtio_irq(cpu, VIRTIO_PARAM_DEV_ADD, dev->dev_offs);
149     }
150
151     return 0;
152 }
153
154 static int s390_virtio_net_init(VirtIOS390Device *dev)
155 {
156     VirtIODevice *vdev;
157
158     vdev = virtio_net_init((DeviceState *)dev, &dev->nic, &dev->net);
159     if (!vdev) {
160         return -1;
161     }
162
163     return s390_virtio_device_init(dev, vdev);
164 }
165
166 static int s390_virtio_blk_init(VirtIOS390Device *dev)
167 {
168     VirtIODevice *vdev;
169
170     vdev = virtio_blk_init((DeviceState *)dev, &dev->blk);
171     if (!vdev) {
172         return -1;
173     }
174
175     return s390_virtio_device_init(dev, vdev);
176 }
177
178 static int s390_virtio_serial_init(VirtIOS390Device *dev)
179 {
180     VirtIOS390Bus *bus;
181     VirtIODevice *vdev;
182     int r;
183
184     bus = DO_UPCAST(VirtIOS390Bus, bus, dev->qdev.parent_bus);
185
186     vdev = virtio_serial_init((DeviceState *)dev, &dev->serial);
187     if (!vdev) {
188         return -1;
189     }
190
191     r = s390_virtio_device_init(dev, vdev);
192     if (!r) {
193         bus->console = dev;
194     }
195
196     return r;
197 }
198
199 static int s390_virtio_scsi_init(VirtIOS390Device *dev)
200 {
201     VirtIODevice *vdev;
202
203     vdev = virtio_scsi_init((DeviceState *)dev, &dev->scsi);
204     if (!vdev) {
205         return -1;
206     }
207
208     return s390_virtio_device_init(dev, vdev);
209 }
210
211 static int s390_virtio_rng_init(VirtIOS390Device *dev)
212 {
213     VirtIODevice *vdev;
214
215     vdev = virtio_rng_init((DeviceState *)dev, &dev->rng);
216     if (!vdev) {
217         return -1;
218     }
219
220     return s390_virtio_device_init(dev, vdev);
221 }
222
223 static uint64_t s390_virtio_device_vq_token(VirtIOS390Device *dev, int vq)
224 {
225     ram_addr_t token_off;
226
227     token_off = (dev->dev_offs + VIRTIO_DEV_OFFS_CONFIG) +
228                 (vq * VIRTIO_VQCONFIG_LEN) +
229                 VIRTIO_VQCONFIG_OFFS_TOKEN;
230
231     return ldq_be_phys(token_off);
232 }
233
234 static ram_addr_t s390_virtio_device_num_vq(VirtIOS390Device *dev)
235 {
236     VirtIODevice *vdev = dev->vdev;
237     int num_vq;
238
239     for (num_vq = 0; num_vq < VIRTIO_PCI_QUEUE_MAX; num_vq++) {
240         if (!virtio_queue_get_num(vdev, num_vq)) {
241             break;
242         }
243     }
244
245     return num_vq;
246 }
247
248 static ram_addr_t s390_virtio_next_ring(VirtIOS390Bus *bus)
249 {
250     ram_addr_t r = bus->next_ring;
251
252     bus->next_ring += VIRTIO_RING_LEN;
253     return r;
254 }
255
256 void s390_virtio_device_sync(VirtIOS390Device *dev)
257 {
258     VirtIOS390Bus *bus = DO_UPCAST(VirtIOS390Bus, bus, dev->qdev.parent_bus);
259     ram_addr_t cur_offs;
260     uint8_t num_vq;
261     int i;
262
263     virtio_reset(dev->vdev);
264
265     /* Sync dev space */
266     stb_phys(dev->dev_offs + VIRTIO_DEV_OFFS_TYPE, dev->vdev->device_id);
267
268     stb_phys(dev->dev_offs + VIRTIO_DEV_OFFS_NUM_VQ, s390_virtio_device_num_vq(dev));
269     stb_phys(dev->dev_offs + VIRTIO_DEV_OFFS_FEATURE_LEN, dev->feat_len);
270
271     stb_phys(dev->dev_offs + VIRTIO_DEV_OFFS_CONFIG_LEN, dev->vdev->config_len);
272
273     num_vq = s390_virtio_device_num_vq(dev);
274     stb_phys(dev->dev_offs + VIRTIO_DEV_OFFS_NUM_VQ, num_vq);
275
276     /* Sync virtqueues */
277     for (i = 0; i < num_vq; i++) {
278         ram_addr_t vq = (dev->dev_offs + VIRTIO_DEV_OFFS_CONFIG) +
279                         (i * VIRTIO_VQCONFIG_LEN);
280         ram_addr_t vring;
281
282         vring = s390_virtio_next_ring(bus);
283         virtio_queue_set_addr(dev->vdev, i, vring);
284         virtio_queue_set_vector(dev->vdev, i, i);
285         stq_be_phys(vq + VIRTIO_VQCONFIG_OFFS_ADDRESS, vring);
286         stw_be_phys(vq + VIRTIO_VQCONFIG_OFFS_NUM, virtio_queue_get_num(dev->vdev, i));
287     }
288
289     cur_offs = dev->dev_offs;
290     cur_offs += VIRTIO_DEV_OFFS_CONFIG;
291     cur_offs += num_vq * VIRTIO_VQCONFIG_LEN;
292
293     /* Sync feature bitmap */
294     stl_le_phys(cur_offs, dev->host_features);
295
296     dev->feat_offs = cur_offs + dev->feat_len;
297     cur_offs += dev->feat_len * 2;
298
299     /* Sync config space */
300     if (dev->vdev->get_config) {
301         dev->vdev->get_config(dev->vdev, dev->vdev->config);
302     }
303
304     cpu_physical_memory_write(cur_offs,
305                               dev->vdev->config, dev->vdev->config_len);
306     cur_offs += dev->vdev->config_len;
307 }
308
309 void s390_virtio_device_update_status(VirtIOS390Device *dev)
310 {
311     VirtIODevice *vdev = dev->vdev;
312     uint32_t features;
313
314     virtio_set_status(vdev, ldub_phys(dev->dev_offs + VIRTIO_DEV_OFFS_STATUS));
315
316     /* Update guest supported feature bitmap */
317
318     features = bswap32(ldl_be_phys(dev->feat_offs));
319     virtio_set_features(vdev, features);
320 }
321
322 VirtIOS390Device *s390_virtio_bus_console(VirtIOS390Bus *bus)
323 {
324     return bus->console;
325 }
326
327 /* Find a device by vring address */
328 VirtIOS390Device *s390_virtio_bus_find_vring(VirtIOS390Bus *bus,
329                                              ram_addr_t mem,
330                                              int *vq_num)
331 {
332     BusChild *kid;
333     int i;
334
335     QTAILQ_FOREACH(kid, &bus->bus.children, sibling) {
336         VirtIOS390Device *dev = (VirtIOS390Device *)kid->child;
337
338         for(i = 0; i < VIRTIO_PCI_QUEUE_MAX; i++) {
339             if (!virtio_queue_get_addr(dev->vdev, i))
340                 break;
341             if (virtio_queue_get_addr(dev->vdev, i) == mem) {
342                 if (vq_num) {
343                     *vq_num = i;
344                 }
345                 return dev;
346             }
347         }
348     }
349
350     return NULL;
351 }
352
353 /* Find a device by device descriptor location */
354 VirtIOS390Device *s390_virtio_bus_find_mem(VirtIOS390Bus *bus, ram_addr_t mem)
355 {
356     BusChild *kid;
357
358     QTAILQ_FOREACH(kid, &bus->bus.children, sibling) {
359         VirtIOS390Device *dev = (VirtIOS390Device *)kid->child;
360         if (dev->dev_offs == mem) {
361             return dev;
362         }
363     }
364
365     return NULL;
366 }
367
368 /* DeviceState to VirtIOS390Device. Note: used on datapath,
369  * be careful and test performance if you change this.
370  */
371 static inline VirtIOS390Device *to_virtio_s390_device_fast(DeviceState *d)
372 {
373     return container_of(d, VirtIOS390Device, qdev);
374 }
375
376 /* DeviceState to VirtIOS390Device. TODO: use QOM. */
377 static inline VirtIOS390Device *to_virtio_s390_device(DeviceState *d)
378 {
379     return container_of(d, VirtIOS390Device, qdev);
380 }
381
382 static void virtio_s390_notify(DeviceState *d, uint16_t vector)
383 {
384     VirtIOS390Device *dev = to_virtio_s390_device_fast(d);
385     uint64_t token = s390_virtio_device_vq_token(dev, vector);
386     S390CPU *cpu = s390_cpu_addr2state(0);
387
388     s390_virtio_irq(cpu, 0, token);
389 }
390
391 static unsigned virtio_s390_get_features(DeviceState *d)
392 {
393     VirtIOS390Device *dev = to_virtio_s390_device(d);
394     return dev->host_features;
395 }
396
397 /**************** S390 Virtio Bus Device Descriptions *******************/
398
399 static const VirtIOBindings virtio_s390_bindings = {
400     .notify = virtio_s390_notify,
401     .get_features = virtio_s390_get_features,
402 };
403
404 static Property s390_virtio_net_properties[] = {
405     DEFINE_NIC_PROPERTIES(VirtIOS390Device, nic),
406     DEFINE_PROP_UINT32("x-txtimer", VirtIOS390Device,
407                        net.txtimer, TX_TIMER_INTERVAL),
408     DEFINE_PROP_INT32("x-txburst", VirtIOS390Device,
409                       net.txburst, TX_BURST),
410     DEFINE_PROP_STRING("tx", VirtIOS390Device, net.tx),
411     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
412 };
413
414 static void s390_virtio_net_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
415 {
416     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
417     VirtIOS390DeviceClass *k = VIRTIO_S390_DEVICE_CLASS(klass);
418
419     k->init = s390_virtio_net_init;
420     dc->props = s390_virtio_net_properties;
421 }
422
423 static const TypeInfo s390_virtio_net = {
424     .name          = "virtio-net-s390",
425     .parent        = TYPE_VIRTIO_S390_DEVICE,
426     .instance_size = sizeof(VirtIOS390Device),
427     .class_init    = s390_virtio_net_class_init,
428 };
429
430 static Property s390_virtio_blk_properties[] = {
431     DEFINE_BLOCK_PROPERTIES(VirtIOS390Device, blk.conf),
432     DEFINE_BLOCK_CHS_PROPERTIES(VirtIOS390Device, blk.conf),
433     DEFINE_PROP_STRING("serial", VirtIOS390Device, blk.serial),
434 #ifdef __linux__
435     DEFINE_PROP_BIT("scsi", VirtIOS390Device, blk.scsi, 0, true),
436 #endif
437     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
438 };
439
440 static void s390_virtio_blk_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
441 {
442     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
443     VirtIOS390DeviceClass *k = VIRTIO_S390_DEVICE_CLASS(klass);
444
445     k->init = s390_virtio_blk_init;
446     dc->props = s390_virtio_blk_properties;
447 }
448
449 static const TypeInfo s390_virtio_blk = {
450     .name          = "virtio-blk-s390",
451     .parent        = TYPE_VIRTIO_S390_DEVICE,
452     .instance_size = sizeof(VirtIOS390Device),
453     .class_init    = s390_virtio_blk_class_init,
454 };
455
456 static Property s390_virtio_serial_properties[] = {
457     DEFINE_PROP_UINT32("max_ports", VirtIOS390Device,
458                        serial.max_virtserial_ports, 31),
459     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
460 };
461
462 static void s390_virtio_serial_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
463 {
464     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
465     VirtIOS390DeviceClass *k = VIRTIO_S390_DEVICE_CLASS(klass);
466
467     k->init = s390_virtio_serial_init;
468     dc->props = s390_virtio_serial_properties;
469 }
470
471 static const TypeInfo s390_virtio_serial = {
472     .name          = "virtio-serial-s390",
473     .parent        = TYPE_VIRTIO_S390_DEVICE,
474     .instance_size = sizeof(VirtIOS390Device),
475     .class_init    = s390_virtio_serial_class_init,
476 };
477
478 static void s390_virtio_rng_initfn(Object *obj)
479 {
480     VirtIOS390Device *dev = VIRTIO_S390_DEVICE(obj);
481
482     object_property_add_link(obj, "rng", TYPE_RNG_BACKEND,
483                              (Object **)&dev->rng.rng, NULL);
484 }
485
486 static void s390_virtio_rng_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
487 {
488     VirtIOS390DeviceClass *k = VIRTIO_S390_DEVICE_CLASS(klass);
489
490     k->init = s390_virtio_rng_init;
491 }
492
493 static const TypeInfo s390_virtio_rng = {
494     .name          = "virtio-rng-s390",
495     .parent        = TYPE_VIRTIO_S390_DEVICE,
496     .instance_size = sizeof(VirtIOS390Device),
497     .instance_init = s390_virtio_rng_initfn,
498     .class_init    = s390_virtio_rng_class_init,
499 };
500
501 static int s390_virtio_busdev_init(DeviceState *dev)
502 {
503     VirtIOS390Device *_dev = (VirtIOS390Device *)dev;
504     VirtIOS390DeviceClass *_info = VIRTIO_S390_DEVICE_GET_CLASS(dev);
505
506     virtio_s390_bus_new(&_dev->bus, _dev);
507
508     return _info->init(_dev);
509 }
510
511 static void s390_virtio_busdev_reset(DeviceState *dev)
512 {
513     VirtIOS390Device *_dev = (VirtIOS390Device *)dev;
514
515     virtio_reset(_dev->vdev);
516 }
517
518 static void virtio_s390_device_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
519 {
520     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
521
522     dc->init = s390_virtio_busdev_init;
523     dc->bus_type = TYPE_S390_VIRTIO_BUS;
524     dc->unplug = qdev_simple_unplug_cb;
525     dc->reset = s390_virtio_busdev_reset;
526 }
527
528 static const TypeInfo virtio_s390_device_info = {
529     .name = TYPE_VIRTIO_S390_DEVICE,
530     .parent = TYPE_DEVICE,
531     .instance_size = sizeof(VirtIOS390Device),
532     .class_init = virtio_s390_device_class_init,
533     .class_size = sizeof(VirtIOS390DeviceClass),
534     .abstract = true,
535 };
536
537 static Property s390_virtio_scsi_properties[] = {
538     DEFINE_VIRTIO_SCSI_PROPERTIES(VirtIOS390Device, host_features, scsi),
539     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
540 };
541
542 static void s390_virtio_scsi_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
543 {
544     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
545     VirtIOS390DeviceClass *k = VIRTIO_S390_DEVICE_CLASS(klass);
546
547     k->init = s390_virtio_scsi_init;
548     dc->props = s390_virtio_scsi_properties;
549 }
550
551 static const TypeInfo s390_virtio_scsi = {
552     .name          = "virtio-scsi-s390",
553     .parent        = TYPE_VIRTIO_S390_DEVICE,
554     .instance_size = sizeof(VirtIOS390Device),
555     .class_init    = s390_virtio_scsi_class_init,
556 };
557
558 /***************** S390 Virtio Bus Bridge Device *******************/
559 /* Only required to have the virtio bus as child in the system bus */
560
561 static int s390_virtio_bridge_init(SysBusDevice *dev)
562 {
563     /* nothing */
564     return 0;
565 }
566
567 static void s390_virtio_bridge_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
568 {
569     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
570     SysBusDeviceClass *k = SYS_BUS_DEVICE_CLASS(klass);
571
572     k->init = s390_virtio_bridge_init;
573     dc->no_user = 1;
574 }
575
576 static const TypeInfo s390_virtio_bridge_info = {
577     .name          = "s390-virtio-bridge",
578     .parent        = TYPE_SYS_BUS_DEVICE,
579     .instance_size = sizeof(SysBusDevice),
580     .class_init    = s390_virtio_bridge_class_init,
581 };
582
583 /* virtio-s390-bus */
584
585 void virtio_s390_bus_new(VirtioBusState *bus, VirtIOS390Device *dev)
586 {
587     DeviceState *qdev = DEVICE(dev);
588     BusState *qbus;
589     qbus_create_inplace((BusState *)bus, TYPE_VIRTIO_S390_BUS, qdev, NULL);
590     qbus = BUS(bus);
591     qbus->allow_hotplug = 0;
592 }
593
594 static void virtio_s390_bus_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
595 {
596     VirtioBusClass *k = VIRTIO_BUS_CLASS(klass);
597     BusClass *bus_class = BUS_CLASS(klass);
598     bus_class->max_dev = 1;
599     k->notify = virtio_s390_notify;
600     k->get_features = virtio_s390_get_features;
601 }
602
603 static const TypeInfo virtio_s390_bus_info = {
604     .name          = TYPE_VIRTIO_S390_BUS,
605     .parent        = TYPE_VIRTIO_BUS,
606     .instance_size = sizeof(VirtioS390BusState),
607     .class_init    = virtio_s390_bus_class_init,
608 };
609
610 static void s390_virtio_register_types(void)
611 {
612     type_register_static(&virtio_s390_bus_info);
613     type_register_static(&s390_virtio_bus_info);
614     type_register_static(&virtio_s390_device_info);
615     type_register_static(&s390_virtio_serial);
616     type_register_static(&s390_virtio_blk);
617     type_register_static(&s390_virtio_net);
618     type_register_static(&s390_virtio_scsi);
619     type_register_static(&s390_virtio_rng);
620     type_register_static(&s390_virtio_bridge_info);
621 }
622
623 type_init(s390_virtio_register_types)
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