xen-hvm.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2010       Citrix Ltd.
   3  *
   4  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
   5  * the COPYING file in the top-level directory.
   6  *
   7  * Contributions after 2012-01-13 are licensed under the terms of the
   8  * GNU GPL, version 2 or (at your option) any later version.
   9  */
  10
  11 #include <sys/mman.h>
  12
  13 #include "hw/pci/pci.h"
  14 #include "hw/i386/pc.h"
  15 #include "hw/xen/xen_common.h"
  16 #include "hw/xen/xen_backend.h"
  17 #include "qmp-commands.h"
  18
  19 #include "sysemu/char.h"
  20 #include "qemu/range.h"
  21 #include "sysemu/xen-mapcache.h"
  22 #include "trace.h"
  23 #include "exec/address-spaces.h"
  24
  25 #include <xen/hvm/ioreq.h>
  26 #include <xen/hvm/params.h>
  27 #include <xen/hvm/e820.h>
  28
  29 //#define DEBUG_XEN_HVM
  30
  31 #ifdef DEBUG_XEN_HVM
  32 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  33     do { fprintf(stderr, "xen: " fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
  34 #else
  35 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  36     do { } while (0)
  37 #endif
  38
  39 static MemoryRegion ram_memory, ram_640k, ram_lo, ram_hi;
  40 static MemoryRegion *framebuffer;
  41 static bool xen_in_migration;
  42
  43 /* Compatibility with older version */
  44 #if __XEN_LATEST_INTERFACE_VERSION__ < 0x0003020a
  45 static inline uint32_t xen_vcpu_eport(shared_iopage_t *shared_page, int i)
  46 {
  47     return shared_page->vcpu_iodata[i].vp_eport;
  48 }
  49 static inline ioreq_t *xen_vcpu_ioreq(shared_iopage_t *shared_page, int vcpu)
  50 {
  51     return &shared_page->vcpu_iodata[vcpu].vp_ioreq;
  52 }
  53 #  define FMT_ioreq_size PRIx64
  54 #else
  55 static inline uint32_t xen_vcpu_eport(shared_iopage_t *shared_page, int i)
  56 {
  57     return shared_page->vcpu_ioreq[i].vp_eport;
  58 }
  59 static inline ioreq_t *xen_vcpu_ioreq(shared_iopage_t *shared_page, int vcpu)
  60 {
  61     return &shared_page->vcpu_ioreq[vcpu];
  62 }
  63 #  define FMT_ioreq_size "u"
  64 #endif
  65 #ifndef HVM_PARAM_BUFIOREQ_EVTCHN
  66 #define HVM_PARAM_BUFIOREQ_EVTCHN 26
  67 #endif
  68
  69 #define BUFFER_IO_MAX_DELAY  100
  70
  71 typedef struct XenPhysmap {
  72     hwaddr start_addr;
  73     ram_addr_t size;
  74     const char *name;
  75     hwaddr phys_offset;
  76
  77     QLIST_ENTRY(XenPhysmap) list;
  78 } XenPhysmap;
  79
  80 typedef struct XenIOState {
  81     shared_iopage_t *shared_page;
  82     buffered_iopage_t *buffered_io_page;
  83     QEMUTimer *buffered_io_timer;
  84     /* the evtchn port for polling the notification, */
  85     evtchn_port_t *ioreq_local_port;
  86     /* evtchn local port for buffered io */
  87     evtchn_port_t bufioreq_local_port;
  88     /* the evtchn fd for polling */
  89     XenEvtchn xce_handle;
  90     /* which vcpu we are serving */
  91     int send_vcpu;
  92
  93     struct xs_handle *xenstore;
  94     MemoryListener memory_listener;
  95     QLIST_HEAD(, XenPhysmap) physmap;
  96     hwaddr free_phys_offset;
  97     const XenPhysmap *log_for_dirtybit;
  98
  99     Notifier exit;
 100     Notifier suspend;
 101     Notifier wakeup;
 102 } XenIOState;
 103
 104 /* Xen specific function for piix pci */
 105
 106 int xen_pci_slot_get_pirq(PCIDevice *pci_dev, int irq_num)
 107 {
 108     return irq_num + ((pci_dev->devfn >> 3) << 2);
 109 }
 110
 111 void xen_piix3_set_irq(void *opaque, int irq_num, int level)
 112 {
 113     xc_hvm_set_pci_intx_level(xen_xc, xen_domid, 0, 0, irq_num >> 2,
 114                               irq_num & 3, level);
 115 }
 116
 117 void xen_piix_pci_write_config_client(uint32_t address, uint32_t val, int len)
 118 {
 119     int i;
 120
 121     /* Scan for updates to PCI link routes (0x60-0x63). */
 122     for (i = 0; i < len; i++) {
 123         uint8_t v = (val >> (8 * i)) & 0xff;
 124         if (v & 0x80) {
 125             v = 0;
 126         }
 127         v &= 0xf;
 128         if (((address + i) >= 0x60) && ((address + i) <= 0x63)) {
 129             xc_hvm_set_pci_link_route(xen_xc, xen_domid, address + i - 0x60, v);
 130         }
 131     }
 132 }
 133
 134 void xen_hvm_inject_msi(uint64_t addr, uint32_t data)
 135 {
 136     xen_xc_hvm_inject_msi(xen_xc, xen_domid, addr, data);
 137 }
 138
 139 static void xen_suspend_notifier(Notifier *notifier, void *data)
 140 {
 141     xc_set_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_ACPI_S_STATE, 3);
 142 }
 143
 144 /* Xen Interrupt Controller */
 145
 146 static void xen_set_irq(void *opaque, int irq, int level)
 147 {
 148     xc_hvm_set_isa_irq_level(xen_xc, xen_domid, irq, level);
 149 }
 150
 151 qemu_irq *xen_interrupt_controller_init(void)
 152 {
 153     return qemu_allocate_irqs(xen_set_irq, NULL, 16);
 154 }
 155
 156 /* Memory Ops */
 157
 158 static void xen_ram_init(ram_addr_t *below_4g_mem_size,
 159                          ram_addr_t *above_4g_mem_size,
 160                          ram_addr_t ram_size, MemoryRegion **ram_memory_p)
 161 {
 162     MemoryRegion *sysmem = get_system_memory();
 163     ram_addr_t block_len;
 164     uint64_t user_lowmem = object_property_get_int(qdev_get_machine(),
 165                                                    PC_MACHINE_MAX_RAM_BELOW_4G,
 166                                                    &error_abort);
 167
 168     /* Handle the machine opt max-ram-below-4g.  It is basically doing
 169      * min(xen limit, user limit).
 170      */
 171     if (HVM_BELOW_4G_RAM_END <= user_lowmem) {
 172         user_lowmem = HVM_BELOW_4G_RAM_END;
 173     }
 174
 175     if (ram_size >= user_lowmem) {
 176         *above_4g_mem_size = ram_size - user_lowmem;
 177         *below_4g_mem_size = user_lowmem;
 178     } else {
 179         *above_4g_mem_size = 0;
 180         *below_4g_mem_size = ram_size;
 181     }
 182     if (!*above_4g_mem_size) {
 183         block_len = ram_size;
 184     } else {
 185         /*
 186          * Xen does not allocate the memory continuously, it keeps a
 187          * hole of the size computed above or passed in.
 188          */
 189         block_len = (1ULL << 32) + *above_4g_mem_size;
 190     }
 191     memory_region_init_ram(&ram_memory, NULL, "xen.ram", block_len);
 192     *ram_memory_p = &ram_memory;
 193     vmstate_register_ram_global(&ram_memory);
 194
 195     memory_region_init_alias(&ram_640k, NULL, "xen.ram.640k",
 196                              &ram_memory, 0, 0xa0000);
 197     memory_region_add_subregion(sysmem, 0, &ram_640k);
 198     /* Skip of the VGA IO memory space, it will be registered later by the VGA
 199      * emulated device.
 200      *
 201      * The area between 0xc0000 and 0x100000 will be used by SeaBIOS to load
 202      * the Options ROM, so it is registered here as RAM.
 203      */
 204     memory_region_init_alias(&ram_lo, NULL, "xen.ram.lo",
 205                              &ram_memory, 0xc0000,
 206                              *below_4g_mem_size - 0xc0000);
 207     memory_region_add_subregion(sysmem, 0xc0000, &ram_lo);
 208     if (*above_4g_mem_size > 0) {
 209         memory_region_init_alias(&ram_hi, NULL, "xen.ram.hi",
 210                                  &ram_memory, 0x100000000ULL,
 211                                  *above_4g_mem_size);
 212         memory_region_add_subregion(sysmem, 0x100000000ULL, &ram_hi);
 213     }
 214 }
 215
 216 void xen_ram_alloc(ram_addr_t ram_addr, ram_addr_t size, MemoryRegion *mr)
 217 {
 218     unsigned long nr_pfn;
 219     xen_pfn_t *pfn_list;
 220     int i;
 221
 222     if (runstate_check(RUN_STATE_INMIGRATE)) {
 223         /* RAM already populated in Xen */
 224         fprintf(stderr, "%s: do not alloc "RAM_ADDR_FMT
 225                 " bytes of ram at "RAM_ADDR_FMT" when runstate is INMIGRATE\n",
 226                 __func__, size, ram_addr);
 227         return;
 228     }
 229
 230     if (mr == &ram_memory) {
 231         return;
 232     }
 233
 234     trace_xen_ram_alloc(ram_addr, size);
 235
 236     nr_pfn = size >> TARGET_PAGE_BITS;
 237     pfn_list = g_malloc(sizeof (*pfn_list) * nr_pfn);
 238
 239     for (i = 0; i < nr_pfn; i++) {
 240         pfn_list[i] = (ram_addr >> TARGET_PAGE_BITS) + i;
 241     }
 242
 243     if (xc_domain_populate_physmap_exact(xen_xc, xen_domid, nr_pfn, 0, 0, pfn_list)) {
 244         hw_error("xen: failed to populate ram at " RAM_ADDR_FMT, ram_addr);
 245     }
 246
 247     g_free(pfn_list);
 248 }
 249
 250 static XenPhysmap *get_physmapping(XenIOState *state,
 251                                    hwaddr start_addr, ram_addr_t size)
 252 {
 253     XenPhysmap *physmap = NULL;
 254
 255     start_addr &= TARGET_PAGE_MASK;
 256
 257     QLIST_FOREACH(physmap, &state->physmap, list) {
 258         if (range_covers_byte(physmap->start_addr, physmap->size, start_addr)) {
 259             return physmap;
 260         }
 261     }
 262     return NULL;
 263 }
 264
 265 static hwaddr xen_phys_offset_to_gaddr(hwaddr start_addr,
 266                                                    ram_addr_t size, void *opaque)
 267 {
 268     hwaddr addr = start_addr & TARGET_PAGE_MASK;
 269     XenIOState *xen_io_state = opaque;
 270     XenPhysmap *physmap = NULL;
 271
 272     QLIST_FOREACH(physmap, &xen_io_state->physmap, list) {
 273         if (range_covers_byte(physmap->phys_offset, physmap->size, addr)) {
 274             return physmap->start_addr;
 275         }
 276     }
 277
 278     return start_addr;
 279 }
 280
 281 #if CONFIG_XEN_CTRL_INTERFACE_VERSION >= 340
 282 static int xen_add_to_physmap(XenIOState *state,
 283                               hwaddr start_addr,
 284                               ram_addr_t size,
 285                               MemoryRegion *mr,
 286                               hwaddr offset_within_region)
 287 {
 288     unsigned long i = 0;
 289     int rc = 0;
 290     XenPhysmap *physmap = NULL;
 291     hwaddr pfn, start_gpfn;
 292     hwaddr phys_offset = memory_region_get_ram_addr(mr);
 293     char path[80], value[17];
 294     const char *mr_name;
 295
 296     if (get_physmapping(state, start_addr, size)) {
 297         return 0;
 298     }
 299     if (size <= 0) {
 300         return -1;
 301     }
 302
 303     /* Xen can only handle a single dirty log region for now and we want
 304      * the linear framebuffer to be that region.
 305      * Avoid tracking any regions that is not videoram and avoid tracking
 306      * the legacy vga region. */
 307     if (mr == framebuffer && start_addr > 0xbffff) {
 308         goto go_physmap;
 309     }
 310     return -1;
 311
 312 go_physmap:
 313     DPRINTF("mapping vram to %"HWADDR_PRIx" - %"HWADDR_PRIx"\n",
 314             start_addr, start_addr + size);
 315
 316     pfn = phys_offset >> TARGET_PAGE_BITS;
 317     start_gpfn = start_addr >> TARGET_PAGE_BITS;
 318     for (i = 0; i < size >> TARGET_PAGE_BITS; i++) {
 319         unsigned long idx = pfn + i;
 320         xen_pfn_t gpfn = start_gpfn + i;
 321
 322         rc = xc_domain_add_to_physmap(xen_xc, xen_domid, XENMAPSPACE_gmfn, idx, gpfn);
 323         if (rc) {
 324             DPRINTF("add_to_physmap MFN %"PRI_xen_pfn" to PFN %"
 325                     PRI_xen_pfn" failed: %d\n", idx, gpfn, rc);
 326             return -rc;
 327         }
 328     }
 329
 330     mr_name = memory_region_name(mr);
 331
 332     physmap = g_malloc(sizeof (XenPhysmap));
 333
 334     physmap->start_addr = start_addr;
 335     physmap->size = size;
 336     physmap->name = mr_name;
 337     physmap->phys_offset = phys_offset;
 338
 339     QLIST_INSERT_HEAD(&state->physmap, physmap, list);
 340
 341     xc_domain_pin_memory_cacheattr(xen_xc, xen_domid,
 342                                    start_addr >> TARGET_PAGE_BITS,
 343                                    (start_addr + size - 1) >> TARGET_PAGE_BITS,
 344                                    XEN_DOMCTL_MEM_CACHEATTR_WB);
 345
 346     snprintf(path, sizeof(path),
 347             "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%"PRIx64"/start_addr",
 348             xen_domid, (uint64_t)phys_offset);
 349     snprintf(value, sizeof(value), "%"PRIx64, (uint64_t)start_addr);
 350     if (!xs_write(state->xenstore, 0, path, value, strlen(value))) {
 351         return -1;
 352     }
 353     snprintf(path, sizeof(path),
 354             "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%"PRIx64"/size",
 355             xen_domid, (uint64_t)phys_offset);
 356     snprintf(value, sizeof(value), "%"PRIx64, (uint64_t)size);
 357     if (!xs_write(state->xenstore, 0, path, value, strlen(value))) {
 358         return -1;
 359     }
 360     if (mr_name) {
 361         snprintf(path, sizeof(path),
 362                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%"PRIx64"/name",
 363                 xen_domid, (uint64_t)phys_offset);
 364         if (!xs_write(state->xenstore, 0, path, mr_name, strlen(mr_name))) {
 365             return -1;
 366         }
 367     }
 368
 369     return 0;
 370 }
 371
 372 static int xen_remove_from_physmap(XenIOState *state,
 373                                    hwaddr start_addr,
 374                                    ram_addr_t size)
 375 {
 376     unsigned long i = 0;
 377     int rc = 0;
 378     XenPhysmap *physmap = NULL;
 379     hwaddr phys_offset = 0;
 380
 381     physmap = get_physmapping(state, start_addr, size);
 382     if (physmap == NULL) {
 383         return -1;
 384     }
 385
 386     phys_offset = physmap->phys_offset;
 387     size = physmap->size;
 388
 389     DPRINTF("unmapping vram to %"HWADDR_PRIx" - %"HWADDR_PRIx", at "
 390             "%"HWADDR_PRIx"\n", start_addr, start_addr + size, phys_offset);
 391
 392     size >>= TARGET_PAGE_BITS;
 393     start_addr >>= TARGET_PAGE_BITS;
 394     phys_offset >>= TARGET_PAGE_BITS;
 395     for (i = 0; i < size; i++) {
 396         xen_pfn_t idx = start_addr + i;
 397         xen_pfn_t gpfn = phys_offset + i;
 398
 399         rc = xc_domain_add_to_physmap(xen_xc, xen_domid, XENMAPSPACE_gmfn, idx, gpfn);
 400         if (rc) {
 401             fprintf(stderr, "add_to_physmap MFN %"PRI_xen_pfn" to PFN %"
 402                     PRI_xen_pfn" failed: %d\n", idx, gpfn, rc);
 403             return -rc;
 404         }
 405     }
 406
 407     QLIST_REMOVE(physmap, list);
 408     if (state->log_for_dirtybit == physmap) {
 409         state->log_for_dirtybit = NULL;
 410     }
 411     g_free(physmap);
 412
 413     return 0;
 414 }
 415
 416 #else
 417 static int xen_add_to_physmap(XenIOState *state,
 418                               hwaddr start_addr,
 419                               ram_addr_t size,
 420                               MemoryRegion *mr,
 421                               hwaddr offset_within_region)
 422 {
 423     return -ENOSYS;
 424 }
 425
 426 static int xen_remove_from_physmap(XenIOState *state,
 427                                    hwaddr start_addr,
 428                                    ram_addr_t size)
 429 {
 430     return -ENOSYS;
 431 }
 432 #endif
 433
 434 static void xen_set_memory(struct MemoryListener *listener,
 435                            MemoryRegionSection *section,
 436                            bool add)
 437 {
 438     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 439     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
 440     ram_addr_t size = int128_get64(section->size);
 441     bool log_dirty = memory_region_is_logging(section->mr);
 442     hvmmem_type_t mem_type;
 443
 444     if (!memory_region_is_ram(section->mr)) {
 445         return;
 446     }
 447
 448     if (!(section->mr != &ram_memory
 449           && ( (log_dirty && add) || (!log_dirty && !add)))) {
 450         return;
 451     }
 452
 453     trace_xen_client_set_memory(start_addr, size, log_dirty);
 454
 455     start_addr &= TARGET_PAGE_MASK;
 456     size = TARGET_PAGE_ALIGN(size);
 457
 458     if (add) {
 459         if (!memory_region_is_rom(section->mr)) {
 460             xen_add_to_physmap(state, start_addr, size,
 461                                section->mr, section->offset_within_region);
 462         } else {
 463             mem_type = HVMMEM_ram_ro;
 464             if (xc_hvm_set_mem_type(xen_xc, xen_domid, mem_type,
 465                                     start_addr >> TARGET_PAGE_BITS,
 466                                     size >> TARGET_PAGE_BITS)) {
 467                 DPRINTF("xc_hvm_set_mem_type error, addr: "TARGET_FMT_plx"\n",
 468                         start_addr);
 469             }
 470         }
 471     } else {
 472         if (xen_remove_from_physmap(state, start_addr, size) < 0) {
 473             DPRINTF("physmapping does not exist at "TARGET_FMT_plx"\n", start_addr);
 474         }
 475     }
 476 }
 477
 478 static void xen_region_add(MemoryListener *listener,
 479                            MemoryRegionSection *section)
 480 {
 481     memory_region_ref(section->mr);
 482     xen_set_memory(listener, section, true);
 483 }
 484
 485 static void xen_region_del(MemoryListener *listener,
 486                            MemoryRegionSection *section)
 487 {
 488     xen_set_memory(listener, section, false);
 489     memory_region_unref(section->mr);
 490 }
 491
 492 static void xen_sync_dirty_bitmap(XenIOState *state,
 493                                   hwaddr start_addr,
 494                                   ram_addr_t size)
 495 {
 496     hwaddr npages = size >> TARGET_PAGE_BITS;
 497     const int width = sizeof(unsigned long) * 8;
 498     unsigned long bitmap[(npages + width - 1) / width];
 499     int rc, i, j;
 500     const XenPhysmap *physmap = NULL;
 501
 502     physmap = get_physmapping(state, start_addr, size);
 503     if (physmap == NULL) {
 504         /* not handled */
 505         return;
 506     }
 507
 508     if (state->log_for_dirtybit == NULL) {
 509         state->log_for_dirtybit = physmap;
 510     } else if (state->log_for_dirtybit != physmap) {
 511         /* Only one range for dirty bitmap can be tracked. */
 512         return;
 513     }
 514
 515     rc = xc_hvm_track_dirty_vram(xen_xc, xen_domid,
 516                                  start_addr >> TARGET_PAGE_BITS, npages,
 517                                  bitmap);
 518     if (rc < 0) {
 519 #ifndef ENODATA
 520 #define ENODATA  ENOENT
 521 #endif
 522         if (errno == ENODATA) {
 523             memory_region_set_dirty(framebuffer, 0, size);
 524             DPRINTF("xen: track_dirty_vram failed (0x" TARGET_FMT_plx
 525                     ", 0x" TARGET_FMT_plx "): %s\n",
 526                     start_addr, start_addr + size, strerror(errno));
 527         }
 528         return;
 529     }
 530
 531     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bitmap); i++) {
 532         unsigned long map = bitmap[i];
 533         while (map != 0) {
 534             j = ctzl(map);
 535             map &= ~(1ul << j);
 536             memory_region_set_dirty(framebuffer,
 537                                     (i * width + j) * TARGET_PAGE_SIZE,
 538                                     TARGET_PAGE_SIZE);
 539         };
 540     }
 541 }
 542
 543 static void xen_log_start(MemoryListener *listener,
 544                           MemoryRegionSection *section)
 545 {
 546     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 547
 548     xen_sync_dirty_bitmap(state, section->offset_within_address_space,
 549                           int128_get64(section->size));
 550 }
 551
 552 static void xen_log_stop(MemoryListener *listener, MemoryRegionSection *section)
 553 {
 554     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 555
 556     state->log_for_dirtybit = NULL;
 557     /* Disable dirty bit tracking */
 558     xc_hvm_track_dirty_vram(xen_xc, xen_domid, 0, 0, NULL);
 559 }
 560
 561 static void xen_log_sync(MemoryListener *listener, MemoryRegionSection *section)
 562 {
 563     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 564
 565     xen_sync_dirty_bitmap(state, section->offset_within_address_space,
 566                           int128_get64(section->size));
 567 }
 568
 569 static void xen_log_global_start(MemoryListener *listener)
 570 {
 571     if (xen_enabled()) {
 572         xen_in_migration = true;
 573     }
 574 }
 575
 576 static void xen_log_global_stop(MemoryListener *listener)
 577 {
 578     xen_in_migration = false;
 579 }
 580
 581 static MemoryListener xen_memory_listener = {
 582     .region_add = xen_region_add,
 583     .region_del = xen_region_del,
 584     .log_start = xen_log_start,
 585     .log_stop = xen_log_stop,
 586     .log_sync = xen_log_sync,
 587     .log_global_start = xen_log_global_start,
 588     .log_global_stop = xen_log_global_stop,
 589     .priority = 10,
 590 };
 591
 592 /* get the ioreq packets from share mem */
 593 static ioreq_t *cpu_get_ioreq_from_shared_memory(XenIOState *state, int vcpu)
 594 {
 595     ioreq_t *req = xen_vcpu_ioreq(state->shared_page, vcpu);
 596
 597     if (req->state != STATE_IOREQ_READY) {
 598         DPRINTF("I/O request not ready: "
 599                 "%x, ptr: %x, port: %"PRIx64", "
 600                 "data: %"PRIx64", count: %" FMT_ioreq_size ", size: %" FMT_ioreq_size "\n",
 601                 req->state, req->data_is_ptr, req->addr,
 602                 req->data, req->count, req->size);
 603         return NULL;
 604     }
 605
 606     xen_rmb(); /* see IOREQ_READY /then/ read contents of ioreq */
 607
 608     req->state = STATE_IOREQ_INPROCESS;
 609     return req;
 610 }
 611
 612 /* use poll to get the port notification */
 613 /* ioreq_vec--out,the */
 614 /* retval--the number of ioreq packet */
 615 static ioreq_t *cpu_get_ioreq(XenIOState *state)
 616 {
 617     int i;
 618     evtchn_port_t port;
 619
 620     port = xc_evtchn_pending(state->xce_handle);
 621     if (port == state->bufioreq_local_port) {
 622         timer_mod(state->buffered_io_timer,
 623                 BUFFER_IO_MAX_DELAY + qemu_clock_get_ms(QEMU_CLOCK_REALTIME));
 624         return NULL;
 625     }
 626
 627     if (port != -1) {
 628         for (i = 0; i < max_cpus; i++) {
 629             if (state->ioreq_local_port[i] == port) {
 630                 break;
 631             }
 632         }
 633
 634         if (i == max_cpus) {
 635             hw_error("Fatal error while trying to get io event!\n");
 636         }
 637
 638         /* unmask the wanted port again */
 639         xc_evtchn_unmask(state->xce_handle, port);
 640
 641         /* get the io packet from shared memory */
 642         state->send_vcpu = i;
 643         return cpu_get_ioreq_from_shared_memory(state, i);
 644     }
 645
 646     /* read error or read nothing */
 647     return NULL;
 648 }
 649
 650 static uint32_t do_inp(pio_addr_t addr, unsigned long size)
 651 {
 652     switch (size) {
 653         case 1:
 654             return cpu_inb(addr);
 655         case 2:
 656             return cpu_inw(addr);
 657         case 4:
 658             return cpu_inl(addr);
 659         default:
 660             hw_error("inp: bad size: %04"FMT_pioaddr" %lx", addr, size);
 661     }
 662 }
 663
 664 static void do_outp(pio_addr_t addr,
 665         unsigned long size, uint32_t val)
 666 {
 667     switch (size) {
 668         case 1:
 669             return cpu_outb(addr, val);
 670         case 2:
 671             return cpu_outw(addr, val);
 672         case 4:
 673             return cpu_outl(addr, val);
 674         default:
 675             hw_error("outp: bad size: %04"FMT_pioaddr" %lx", addr, size);
 676     }
 677 }
 678
 679 /*
 680  * Helper functions which read/write an object from/to physical guest
 681  * memory, as part of the implementation of an ioreq.
 682  *
 683  * Equivalent to
 684  *   cpu_physical_memory_rw(addr + (req->df ? -1 : +1) * req->size * i,
 685  *                          val, req->size, 0/1)
 686  * except without the integer overflow problems.
 687  */
 688 static void rw_phys_req_item(hwaddr addr,
 689                              ioreq_t *req, uint32_t i, void *val, int rw)
 690 {
 691     /* Do everything unsigned so overflow just results in a truncated result
 692      * and accesses to undesired parts of guest memory, which is up
 693      * to the guest */
 694     hwaddr offset = (hwaddr)req->size * i;
 695     if (req->df) {
 696         addr -= offset;
 697     } else {
 698         addr += offset;
 699     }
 700     cpu_physical_memory_rw(addr, val, req->size, rw);
 701 }
 702
 703 static inline void read_phys_req_item(hwaddr addr,
 704                                       ioreq_t *req, uint32_t i, void *val)
 705 {
 706     rw_phys_req_item(addr, req, i, val, 0);
 707 }
 708 static inline void write_phys_req_item(hwaddr addr,
 709                                        ioreq_t *req, uint32_t i, void *val)
 710 {
 711     rw_phys_req_item(addr, req, i, val, 1);
 712 }
 713
 714
 715 static void cpu_ioreq_pio(ioreq_t *req)
 716 {
 717     uint32_t i;
 718
 719     if (req->dir == IOREQ_READ) {
 720         if (!req->data_is_ptr) {
 721             req->data = do_inp(req->addr, req->size);
 722         } else {
 723             uint32_t tmp;
 724
 725             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 726                 tmp = do_inp(req->addr, req->size);
 727                 write_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 728             }
 729         }
 730     } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 731         if (!req->data_is_ptr) {
 732             do_outp(req->addr, req->size, req->data);
 733         } else {
 734             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 735                 uint32_t tmp = 0;
 736
 737                 read_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 738                 do_outp(req->addr, req->size, tmp);
 739             }
 740         }
 741     }
 742 }
 743
 744 static void cpu_ioreq_move(ioreq_t *req)
 745 {
 746     uint32_t i;
 747
 748     if (!req->data_is_ptr) {
 749         if (req->dir == IOREQ_READ) {
 750             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 751                 read_phys_req_item(req->addr, req, i, &req->data);
 752             }
 753         } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 754             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 755                 write_phys_req_item(req->addr, req, i, &req->data);
 756             }
 757         }
 758     } else {
 759         uint64_t tmp;
 760
 761         if (req->dir == IOREQ_READ) {
 762             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 763                 read_phys_req_item(req->addr, req, i, &tmp);
 764                 write_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 765             }
 766         } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 767             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 768                 read_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 769                 write_phys_req_item(req->addr, req, i, &tmp);
 770             }
 771         }
 772     }
 773 }
 774
 775 static void handle_ioreq(ioreq_t *req)
 776 {
 777     if (!req->data_is_ptr && (req->dir == IOREQ_WRITE) &&
 778             (req->size < sizeof (target_ulong))) {
 779         req->data &= ((target_ulong) 1 << (8 * req->size)) - 1;
 780     }
 781
 782     switch (req->type) {
 783         case IOREQ_TYPE_PIO:
 784             cpu_ioreq_pio(req);
 785             break;
 786         case IOREQ_TYPE_COPY:
 787             cpu_ioreq_move(req);
 788             break;
 789         case IOREQ_TYPE_TIMEOFFSET:
 790             break;
 791         case IOREQ_TYPE_INVALIDATE:
 792             xen_invalidate_map_cache();
 793             break;
 794         default:
 795             hw_error("Invalid ioreq type 0x%x\n", req->type);
 796     }
 797 }
 798
 799 static int handle_buffered_iopage(XenIOState *state)
 800 {
 801     buf_ioreq_t *buf_req = NULL;
 802     ioreq_t req;
 803     int qw;
 804
 805     if (!state->buffered_io_page) {
 806         return 0;
 807     }
 808
 809     memset(&req, 0x00, sizeof(req));
 810
 811     while (state->buffered_io_page->read_pointer != state->buffered_io_page->write_pointer) {
 812         buf_req = &state->buffered_io_page->buf_ioreq[
 813             state->buffered_io_page->read_pointer % IOREQ_BUFFER_SLOT_NUM];
 814         req.size = 1UL << buf_req->size;
 815         req.count = 1;
 816         req.addr = buf_req->addr;
 817         req.data = buf_req->data;
 818         req.state = STATE_IOREQ_READY;
 819         req.dir = buf_req->dir;
 820         req.df = 1;
 821         req.type = buf_req->type;
 822         req.data_is_ptr = 0;
 823         qw = (req.size == 8);
 824         if (qw) {
 825             buf_req = &state->buffered_io_page->buf_ioreq[
 826                 (state->buffered_io_page->read_pointer + 1) % IOREQ_BUFFER_SLOT_NUM];
 827             req.data |= ((uint64_t)buf_req->data) << 32;
 828         }
 829
 830         handle_ioreq(&req);
 831
 832         xen_mb();
 833         state->buffered_io_page->read_pointer += qw ? 2 : 1;
 834     }
 835
 836     return req.count;
 837 }
 838
 839 static void handle_buffered_io(void *opaque)
 840 {
 841     XenIOState *state = opaque;
 842
 843     if (handle_buffered_iopage(state)) {
 844         timer_mod(state->buffered_io_timer,
 845                 BUFFER_IO_MAX_DELAY + qemu_clock_get_ms(QEMU_CLOCK_REALTIME));
 846     } else {
 847         timer_del(state->buffered_io_timer);
 848         xc_evtchn_unmask(state->xce_handle, state->bufioreq_local_port);
 849     }
 850 }
 851
 852 static void cpu_handle_ioreq(void *opaque)
 853 {
 854     XenIOState *state = opaque;
 855     ioreq_t *req = cpu_get_ioreq(state);
 856
 857     handle_buffered_iopage(state);
 858     if (req) {
 859         handle_ioreq(req);
 860
 861         if (req->state != STATE_IOREQ_INPROCESS) {
 862             fprintf(stderr, "Badness in I/O request ... not in service?!: "
 863                     "%x, ptr: %x, port: %"PRIx64", "
 864                     "data: %"PRIx64", count: %" FMT_ioreq_size ", size: %" FMT_ioreq_size "\n",
 865                     req->state, req->data_is_ptr, req->addr,
 866                     req->data, req->count, req->size);
 867             destroy_hvm_domain(false);
 868             return;
 869         }
 870
 871         xen_wmb(); /* Update ioreq contents /then/ update state. */
 872
 873         /*
 874          * We do this before we send the response so that the tools
 875          * have the opportunity to pick up on the reset before the
 876          * guest resumes and does a hlt with interrupts disabled which
 877          * causes Xen to powerdown the domain.
 878          */
 879         if (runstate_is_running()) {
 880             if (qemu_shutdown_requested_get()) {
 881                 destroy_hvm_domain(false);
 882             }
 883             if (qemu_reset_requested_get()) {
 884                 qemu_system_reset(VMRESET_REPORT);
 885                 destroy_hvm_domain(true);
 886             }
 887         }
 888
 889         req->state = STATE_IORESP_READY;
 890         xc_evtchn_notify(state->xce_handle, state->ioreq_local_port[state->send_vcpu]);
 891     }
 892 }
 893
 894 static void xen_main_loop_prepare(XenIOState *state)
 895 {
 896     int evtchn_fd = -1;
 897
 898     if (state->xce_handle != XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
 899         evtchn_fd = xc_evtchn_fd(state->xce_handle);
 900     }
 901
 902     state->buffered_io_timer = timer_new_ms(QEMU_CLOCK_REALTIME, handle_buffered_io,
 903                                                  state);
 904
 905     if (evtchn_fd != -1) {
 906         qemu_set_fd_handler(evtchn_fd, cpu_handle_ioreq, NULL, state);
 907     }
 908 }
 909
 910
 911 static void xen_hvm_change_state_handler(void *opaque, int running,
 912                                          RunState rstate)
 913 {
 914     XenIOState *xstate = opaque;
 915     if (running) {
 916         xen_main_loop_prepare(xstate);
 917     }
 918 }
 919
 920 static void xen_exit_notifier(Notifier *n, void *data)
 921 {
 922     XenIOState *state = container_of(n, XenIOState, exit);
 923
 924     xc_evtchn_close(state->xce_handle);
 925     xs_daemon_close(state->xenstore);
 926 }
 927
 928 static void xen_read_physmap(XenIOState *state)
 929 {
 930     XenPhysmap *physmap = NULL;
 931     unsigned int len, num, i;
 932     char path[80], *value = NULL;
 933     char **entries = NULL;
 934
 935     snprintf(path, sizeof(path),
 936             "/local/domain/0/device-model/%d/physmap", xen_domid);
 937     entries = xs_directory(state->xenstore, 0, path, &num);
 938     if (entries == NULL)
 939         return;
 940
 941     for (i = 0; i < num; i++) {
 942         physmap = g_malloc(sizeof (XenPhysmap));
 943         physmap->phys_offset = strtoull(entries[i], NULL, 16);
 944         snprintf(path, sizeof(path),
 945                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%s/start_addr",
 946                 xen_domid, entries[i]);
 947         value = xs_read(state->xenstore, 0, path, &len);
 948         if (value == NULL) {
 949             g_free(physmap);
 950             continue;
 951         }
 952         physmap->start_addr = strtoull(value, NULL, 16);
 953         free(value);
 954
 955         snprintf(path, sizeof(path),
 956                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%s/size",
 957                 xen_domid, entries[i]);
 958         value = xs_read(state->xenstore, 0, path, &len);
 959         if (value == NULL) {
 960             g_free(physmap);
 961             continue;
 962         }
 963         physmap->size = strtoull(value, NULL, 16);
 964         free(value);
 965
 966         snprintf(path, sizeof(path),
 967                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%s/name",
 968                 xen_domid, entries[i]);
 969         physmap->name = xs_read(state->xenstore, 0, path, &len);
 970
 971         QLIST_INSERT_HEAD(&state->physmap, physmap, list);
 972     }
 973     free(entries);
 974 }
 975
 976 static void xen_wakeup_notifier(Notifier *notifier, void *data)
 977 {
 978     xc_set_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_ACPI_S_STATE, 0);
 979 }
 980
 981 int xen_hvm_init(ram_addr_t *below_4g_mem_size, ram_addr_t *above_4g_mem_size,
 982                  MemoryRegion **ram_memory)
 983 {
 984     int i, rc;
 985     unsigned long ioreq_pfn;
 986     unsigned long bufioreq_evtchn;
 987     XenIOState *state;
 988
 989     state = g_malloc0(sizeof (XenIOState));
 990
 991     state->xce_handle = xen_xc_evtchn_open(NULL, 0);
 992     if (state->xce_handle == XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
 993         perror("xen: event channel open");
 994         g_free(state);
 995         return -errno;
 996     }
 997
 998     state->xenstore = xs_daemon_open();
 999     if (state->xenstore == NULL) {
1000         perror("xen: xenstore open");
1001         g_free(state);
1002         return -errno;
1003     }
1004
1005     state->exit.notify = xen_exit_notifier;
1006     qemu_add_exit_notifier(&state->exit);
1007
1008     state->suspend.notify = xen_suspend_notifier;
1009     qemu_register_suspend_notifier(&state->suspend);
1010
1011     state->wakeup.notify = xen_wakeup_notifier;
1012     qemu_register_wakeup_notifier(&state->wakeup);
1013
1014     xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_IOREQ_PFN, &ioreq_pfn);
1015     DPRINTF("shared page at pfn %lx\n", ioreq_pfn);
1016     state->shared_page = xc_map_foreign_range(xen_xc, xen_domid, XC_PAGE_SIZE,
1017                                               PROT_READ|PROT_WRITE, ioreq_pfn);
1018     if (state->shared_page == NULL) {
1019         hw_error("map shared IO page returned error %d handle=" XC_INTERFACE_FMT,
1020                  errno, xen_xc);
1021     }
1022
1023     xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_BUFIOREQ_PFN, &ioreq_pfn);
1024     DPRINTF("buffered io page at pfn %lx\n", ioreq_pfn);
1025     state->buffered_io_page = xc_map_foreign_range(xen_xc, xen_domid, XC_PAGE_SIZE,
1026                                                    PROT_READ|PROT_WRITE, ioreq_pfn);
1027     if (state->buffered_io_page == NULL) {
1028         hw_error("map buffered IO page returned error %d", errno);
1029     }
1030
1031     state->ioreq_local_port = g_malloc0(max_cpus * sizeof (evtchn_port_t));
1032
1033     /* FIXME: how about if we overflow the page here? */
1034     for (i = 0; i < max_cpus; i++) {
1035         rc = xc_evtchn_bind_interdomain(state->xce_handle, xen_domid,
1036                                         xen_vcpu_eport(state->shared_page, i));
1037         if (rc == -1) {
1038             fprintf(stderr, "bind interdomain ioctl error %d\n", errno);
1039             return -1;
1040         }
1041         state->ioreq_local_port[i] = rc;
1042     }
1043
1044     rc = xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_BUFIOREQ_EVTCHN,
1045             &bufioreq_evtchn);
1046     if (rc < 0) {
1047         fprintf(stderr, "failed to get HVM_PARAM_BUFIOREQ_EVTCHN\n");
1048         return -1;
1049     }
1050     rc = xc_evtchn_bind_interdomain(state->xce_handle, xen_domid,
1051             (uint32_t)bufioreq_evtchn);
1052     if (rc == -1) {
1053         fprintf(stderr, "bind interdomain ioctl error %d\n", errno);
1054         return -1;
1055     }
1056     state->bufioreq_local_port = rc;
1057
1058     /* Init RAM management */
1059     xen_map_cache_init(xen_phys_offset_to_gaddr, state);
1060     xen_ram_init(below_4g_mem_size, above_4g_mem_size, ram_size, ram_memory);
1061
1062     qemu_add_vm_change_state_handler(xen_hvm_change_state_handler, state);
1063
1064     state->memory_listener = xen_memory_listener;
1065     QLIST_INIT(&state->physmap);
1066     memory_listener_register(&state->memory_listener, &address_space_memory);
1067     state->log_for_dirtybit = NULL;
1068
1069     /* Initialize backend core & drivers */
1070     if (xen_be_init() != 0) {
1071         fprintf(stderr, "%s: xen backend core setup failed\n", __FUNCTION__);
1072         exit(1);
1073     }
1074     xen_be_register("console", &xen_console_ops);
1075     xen_be_register("vkbd", &xen_kbdmouse_ops);
1076     xen_be_register("qdisk", &xen_blkdev_ops);
1077     xen_read_physmap(state);
1078
1079     return 0;
1080 }
1081
1082 void destroy_hvm_domain(bool reboot)
1083 {
1084     XenXC xc_handle;
1085     int sts;
1086
1087     xc_handle = xen_xc_interface_open(0, 0, 0);
1088     if (xc_handle == XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
1089         fprintf(stderr, "Cannot acquire xenctrl handle\n");
1090     } else {
1091         sts = xc_domain_shutdown(xc_handle, xen_domid,
1092                                  reboot ? SHUTDOWN_reboot : SHUTDOWN_poweroff);
1093         if (sts != 0) {
1094             fprintf(stderr, "xc_domain_shutdown failed to issue %s, "
1095                     "sts %d, %s\n", reboot ? "reboot" : "poweroff",
1096                     sts, strerror(errno));
1097         } else {
1098             fprintf(stderr, "Issued domain %d %s\n", xen_domid,
1099                     reboot ? "reboot" : "poweroff");
1100         }
1101         xc_interface_close(xc_handle);
1102     }
1103 }
1104
1105 void xen_register_framebuffer(MemoryRegion *mr)
1106 {
1107     framebuffer = mr;
1108 }
1109
1110 void xen_shutdown_fatal_error(const char *fmt, ...)
1111 {
1112     va_list ap;
1113
1114     va_start(ap, fmt);
1115     vfprintf(stderr, fmt, ap);
1116     va_end(ap);
1117     fprintf(stderr, "Will destroy the domain.\n");
1118     /* destroy the domain */
1119     qemu_system_shutdown_request();
1120 }
1121
1122 void xen_modified_memory(ram_addr_t start, ram_addr_t length)
1123 {
1124     if (unlikely(xen_in_migration)) {
1125         int rc;
1126         ram_addr_t start_pfn, nb_pages;
1127
1128         if (length == 0) {
1129             length = TARGET_PAGE_SIZE;
1130         }
1131         start_pfn = start >> TARGET_PAGE_BITS;
1132         nb_pages = ((start + length + TARGET_PAGE_SIZE - 1) >> TARGET_PAGE_BITS)
1133             - start_pfn;
1134         rc = xc_hvm_modified_memory(xen_xc, xen_domid, start_pfn, nb_pages);
1135         if (rc) {
1136             fprintf(stderr,
1137                     "%s failed for "RAM_ADDR_FMT" ("RAM_ADDR_FMT"): %i, %s\n",
1138                     __func__, start, nb_pages, rc, strerror(-rc));
1139         }
1140     }
1141 }
1142
1143 void qmp_xen_set_global_dirty_log(bool enable, Error **errp)
1144 {
1145     if (enable) {
1146         memory_global_dirty_log_start();
1147     } else {
1148         memory_global_dirty_log_stop();
1149     }
1150 }