target/s390x/kvm.c

   1 /*
   2  * QEMU S390x KVM implementation
   3  *
   4  * Copyright (c) 2009 Alexander Graf <[email protected]>
   5  * Copyright IBM Corp. 2012
   6  *
   7  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * Contributions after 2012-10-29 are licensed under the terms of the
  18  * GNU GPL, version 2 or (at your option) any later version.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU (Lesser) General Public
  21  * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  22  */
  23
  24 #include "qemu/osdep.h"
  25 #include <sys/ioctl.h>
  26
  27 #include <linux/kvm.h>
  28 #include <asm/ptrace.h>
  29
  30 #include "qemu-common.h"
  31 #include "cpu.h"
  32 #include "qemu/error-report.h"
  33 #include "qemu/timer.h"
  34 #include "sysemu/sysemu.h"
  35 #include "sysemu/hw_accel.h"
  36 #include "hw/hw.h"
  37 #include "sysemu/device_tree.h"
  38 #include "qapi/qmp/qjson.h"
  39 #include "exec/gdbstub.h"
  40 #include "exec/address-spaces.h"
  41 #include "trace.h"
  42 #include "qapi-event.h"
  43 #include "hw/s390x/s390-pci-inst.h"
  44 #include "hw/s390x/s390-pci-bus.h"
  45 #include "hw/s390x/ipl.h"
  46 #include "hw/s390x/ebcdic.h"
  47 #include "exec/memattrs.h"
  48 #include "hw/s390x/s390-virtio-ccw.h"
  49
  50 #ifndef DEBUG_KVM
  51 #define DEBUG_KVM  0
  52 #endif
  53
  54 #define DPRINTF(fmt, ...) do {                \
  55     if (DEBUG_KVM) {                          \
  56         fprintf(stderr, fmt, ## __VA_ARGS__); \
  57     }                                         \
  58 } while (0);
  59
  60 #define kvm_vm_check_mem_attr(s, attr) \
  61     kvm_vm_check_attr(s, KVM_S390_VM_MEM_CTRL, attr)
  62
  63 #define IPA0_DIAG                       0x8300
  64 #define IPA0_SIGP                       0xae00
  65 #define IPA0_B2                         0xb200
  66 #define IPA0_B9                         0xb900
  67 #define IPA0_EB                         0xeb00
  68 #define IPA0_E3                         0xe300
  69
  70 #define PRIV_B2_SCLP_CALL               0x20
  71 #define PRIV_B2_CSCH                    0x30
  72 #define PRIV_B2_HSCH                    0x31
  73 #define PRIV_B2_MSCH                    0x32
  74 #define PRIV_B2_SSCH                    0x33
  75 #define PRIV_B2_STSCH                   0x34
  76 #define PRIV_B2_TSCH                    0x35
  77 #define PRIV_B2_TPI                     0x36
  78 #define PRIV_B2_SAL                     0x37
  79 #define PRIV_B2_RSCH                    0x38
  80 #define PRIV_B2_STCRW                   0x39
  81 #define PRIV_B2_STCPS                   0x3a
  82 #define PRIV_B2_RCHP                    0x3b
  83 #define PRIV_B2_SCHM                    0x3c
  84 #define PRIV_B2_CHSC                    0x5f
  85 #define PRIV_B2_SIGA                    0x74
  86 #define PRIV_B2_XSCH                    0x76
  87
  88 #define PRIV_EB_SQBS                    0x8a
  89 #define PRIV_EB_PCISTB                  0xd0
  90 #define PRIV_EB_SIC                     0xd1
  91
  92 #define PRIV_B9_EQBS                    0x9c
  93 #define PRIV_B9_CLP                     0xa0
  94 #define PRIV_B9_PCISTG                  0xd0
  95 #define PRIV_B9_PCILG                   0xd2
  96 #define PRIV_B9_RPCIT                   0xd3
  97
  98 #define PRIV_E3_MPCIFC                  0xd0
  99 #define PRIV_E3_STPCIFC                 0xd4
 100
 101 #define DIAG_TIMEREVENT                 0x288
 102 #define DIAG_IPL                        0x308
 103 #define DIAG_KVM_HYPERCALL              0x500
 104 #define DIAG_KVM_BREAKPOINT             0x501
 105
 106 #define ICPT_INSTRUCTION                0x04
 107 #define ICPT_PROGRAM                    0x08
 108 #define ICPT_EXT_INT                    0x14
 109 #define ICPT_WAITPSW                    0x1c
 110 #define ICPT_SOFT_INTERCEPT             0x24
 111 #define ICPT_CPU_STOP                   0x28
 112 #define ICPT_OPEREXC                    0x2c
 113 #define ICPT_IO                         0x40
 114
 115 #define NR_LOCAL_IRQS 32
 116 /*
 117  * Needs to be big enough to contain max_cpus emergency signals
 118  * and in addition NR_LOCAL_IRQS interrupts
 119  */
 120 #define VCPU_IRQ_BUF_SIZE (sizeof(struct kvm_s390_irq) * \
 121                            (max_cpus + NR_LOCAL_IRQS))
 122
 123 static CPUWatchpoint hw_watchpoint;
 124 /*
 125  * We don't use a list because this structure is also used to transmit the
 126  * hardware breakpoints to the kernel.
 127  */
 128 static struct kvm_hw_breakpoint *hw_breakpoints;
 129 static int nb_hw_breakpoints;
 130
 131 const KVMCapabilityInfo kvm_arch_required_capabilities[] = {
 132     KVM_CAP_LAST_INFO
 133 };
 134
 135 static QemuMutex qemu_sigp_mutex;
 136
 137 static int cap_sync_regs;
 138 static int cap_async_pf;
 139 static int cap_mem_op;
 140 static int cap_s390_irq;
 141 static int cap_ri;
 142 static int cap_gs;
 143
 144 static int active_cmma;
 145
 146 static void *legacy_s390_alloc(size_t size, uint64_t *align);
 147
 148 static int kvm_s390_query_mem_limit(KVMState *s, uint64_t *memory_limit)
 149 {
 150     struct kvm_device_attr attr = {
 151         .group = KVM_S390_VM_MEM_CTRL,
 152         .attr = KVM_S390_VM_MEM_LIMIT_SIZE,
 153         .addr = (uint64_t) memory_limit,
 154     };
 155
 156     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_GET_DEVICE_ATTR, &attr);
 157 }
 158
 159 int kvm_s390_set_mem_limit(KVMState *s, uint64_t new_limit, uint64_t *hw_limit)
 160 {
 161     int rc;
 162
 163     struct kvm_device_attr attr = {
 164         .group = KVM_S390_VM_MEM_CTRL,
 165         .attr = KVM_S390_VM_MEM_LIMIT_SIZE,
 166         .addr = (uint64_t) &new_limit,
 167     };
 168
 169     if (!kvm_vm_check_mem_attr(s, KVM_S390_VM_MEM_LIMIT_SIZE)) {
 170         return 0;
 171     }
 172
 173     rc = kvm_s390_query_mem_limit(s, hw_limit);
 174     if (rc) {
 175         return rc;
 176     } else if (*hw_limit < new_limit) {
 177         return -E2BIG;
 178     }
 179
 180     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
 181 }
 182
 183 int kvm_s390_cmma_active(void)
 184 {
 185     return active_cmma;
 186 }
 187
 188 static bool kvm_s390_cmma_available(void)
 189 {
 190     static bool initialized, value;
 191
 192     if (!initialized) {
 193         initialized = true;
 194         value = kvm_vm_check_mem_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_MEM_ENABLE_CMMA) &&
 195                 kvm_vm_check_mem_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_MEM_CLR_CMMA);
 196     }
 197     return value;
 198 }
 199
 200 void kvm_s390_cmma_reset(void)
 201 {
 202     int rc;
 203     struct kvm_device_attr attr = {
 204         .group = KVM_S390_VM_MEM_CTRL,
 205         .attr = KVM_S390_VM_MEM_CLR_CMMA,
 206     };
 207
 208     if (!kvm_s390_cmma_active()) {
 209         return;
 210     }
 211
 212     rc = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
 213     trace_kvm_clear_cmma(rc);
 214 }
 215
 216 static void kvm_s390_enable_cmma(void)
 217 {
 218     int rc;
 219     struct kvm_device_attr attr = {
 220         .group = KVM_S390_VM_MEM_CTRL,
 221         .attr = KVM_S390_VM_MEM_ENABLE_CMMA,
 222     };
 223
 224     if (mem_path) {
 225         error_report("Warning: CMM will not be enabled because it is not "
 226                      "compatible to hugetlbfs.");
 227         return;
 228     }
 229     rc = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
 230     active_cmma = !rc;
 231     trace_kvm_enable_cmma(rc);
 232 }
 233
 234 static void kvm_s390_set_attr(uint64_t attr)
 235 {
 236     struct kvm_device_attr attribute = {
 237         .group = KVM_S390_VM_CRYPTO,
 238         .attr  = attr,
 239     };
 240
 241     int ret = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attribute);
 242
 243     if (ret) {
 244         error_report("Failed to set crypto device attribute %lu: %s",
 245                      attr, strerror(-ret));
 246     }
 247 }
 248
 249 static void kvm_s390_init_aes_kw(void)
 250 {
 251     uint64_t attr = KVM_S390_VM_CRYPTO_DISABLE_AES_KW;
 252
 253     if (object_property_get_bool(OBJECT(qdev_get_machine()), "aes-key-wrap",
 254                                  NULL)) {
 255             attr = KVM_S390_VM_CRYPTO_ENABLE_AES_KW;
 256     }
 257
 258     if (kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CRYPTO, attr)) {
 259             kvm_s390_set_attr(attr);
 260     }
 261 }
 262
 263 static void kvm_s390_init_dea_kw(void)
 264 {
 265     uint64_t attr = KVM_S390_VM_CRYPTO_DISABLE_DEA_KW;
 266
 267     if (object_property_get_bool(OBJECT(qdev_get_machine()), "dea-key-wrap",
 268                                  NULL)) {
 269             attr = KVM_S390_VM_CRYPTO_ENABLE_DEA_KW;
 270     }
 271
 272     if (kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CRYPTO, attr)) {
 273             kvm_s390_set_attr(attr);
 274     }
 275 }
 276
 277 void kvm_s390_crypto_reset(void)
 278 {
 279     if (s390_has_feat(S390_FEAT_MSA_EXT_3)) {
 280         kvm_s390_init_aes_kw();
 281         kvm_s390_init_dea_kw();
 282     }
 283 }
 284
 285 int kvm_arch_init(MachineState *ms, KVMState *s)
 286 {
 287     cap_sync_regs = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_SYNC_REGS);
 288     cap_async_pf = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_ASYNC_PF);
 289     cap_mem_op = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_S390_MEM_OP);
 290     cap_s390_irq = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_S390_INJECT_IRQ);
 291
 292     if (!kvm_check_extension(s, KVM_CAP_S390_GMAP)
 293         || !kvm_check_extension(s, KVM_CAP_S390_COW)) {
 294         phys_mem_set_alloc(legacy_s390_alloc);
 295     }
 296
 297     kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_USER_SIGP, 0);
 298     kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_VECTOR_REGISTERS, 0);
 299     kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_USER_STSI, 0);
 300     if (ri_allowed()) {
 301         if (kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_RI, 0) == 0) {
 302             cap_ri = 1;
 303         }
 304     }
 305     if (gs_allowed()) {
 306         if (kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_GS, 0) == 0) {
 307             cap_gs = 1;
 308         }
 309     }
 310
 311     /* Try to enable AIS facility */
 312     kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_AIS, 0);
 313
 314     qemu_mutex_init(&qemu_sigp_mutex);
 315
 316     return 0;
 317 }
 318
 319 int kvm_arch_irqchip_create(MachineState *ms, KVMState *s)
 320 {
 321     return 0;
 322 }
 323
 324 unsigned long kvm_arch_vcpu_id(CPUState *cpu)
 325 {
 326     return cpu->cpu_index;
 327 }
 328
 329 int kvm_arch_init_vcpu(CPUState *cs)
 330 {
 331     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
 332     kvm_s390_set_cpu_state(cpu, cpu->env.cpu_state);
 333     cpu->irqstate = g_malloc0(VCPU_IRQ_BUF_SIZE);
 334     return 0;
 335 }
 336
 337 void kvm_s390_reset_vcpu(S390CPU *cpu)
 338 {
 339     CPUState *cs = CPU(cpu);
 340
 341     /* The initial reset call is needed here to reset in-kernel
 342      * vcpu data that we can't access directly from QEMU
 343      * (i.e. with older kernels which don't support sync_regs/ONE_REG).
 344      * Before this ioctl cpu_synchronize_state() is called in common kvm
 345      * code (kvm-all) */
 346     if (kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_S390_INITIAL_RESET, NULL)) {
 347         error_report("Initial CPU reset failed on CPU %i", cs->cpu_index);
 348     }
 349 }
 350
 351 static int can_sync_regs(CPUState *cs, int regs)
 352 {
 353     return cap_sync_regs && (cs->kvm_run->kvm_valid_regs & regs) == regs;
 354 }
 355
 356 int kvm_arch_put_registers(CPUState *cs, int level)
 357 {
 358     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
 359     CPUS390XState *env = &cpu->env;
 360     struct kvm_sregs sregs;
 361     struct kvm_regs regs;
 362     struct kvm_fpu fpu = {};
 363     int r;
 364     int i;
 365
 366     /* always save the PSW  and the GPRS*/
 367     cs->kvm_run->psw_addr = env->psw.addr;
 368     cs->kvm_run->psw_mask = env->psw.mask;
 369
 370     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_GPRS)) {
 371         for (i = 0; i < 16; i++) {
 372             cs->kvm_run->s.regs.gprs[i] = env->regs[i];
 373             cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_GPRS;
 374         }
 375     } else {
 376         for (i = 0; i < 16; i++) {
 377             regs.gprs[i] = env->regs[i];
 378         }
 379         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_REGS, &regs);
 380         if (r < 0) {
 381             return r;
 382         }
 383     }
 384
 385     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_VRS)) {
 386         for (i = 0; i < 32; i++) {
 387             cs->kvm_run->s.regs.vrs[i][0] = env->vregs[i][0].ll;
 388             cs->kvm_run->s.regs.vrs[i][1] = env->vregs[i][1].ll;
 389         }
 390         cs->kvm_run->s.regs.fpc = env->fpc;
 391         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_VRS;
 392     } else if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_FPRS)) {
 393         for (i = 0; i < 16; i++) {
 394             cs->kvm_run->s.regs.fprs[i] = get_freg(env, i)->ll;
 395         }
 396         cs->kvm_run->s.regs.fpc = env->fpc;
 397         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_FPRS;
 398     } else {
 399         /* Floating point */
 400         for (i = 0; i < 16; i++) {
 401             fpu.fprs[i] = get_freg(env, i)->ll;
 402         }
 403         fpu.fpc = env->fpc;
 404
 405         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_FPU, &fpu);
 406         if (r < 0) {
 407             return r;
 408         }
 409     }
 410
 411     /* Do we need to save more than that? */
 412     if (level == KVM_PUT_RUNTIME_STATE) {
 413         return 0;
 414     }
 415
 416     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_ARCH0)) {
 417         cs->kvm_run->s.regs.cputm = env->cputm;
 418         cs->kvm_run->s.regs.ckc = env->ckc;
 419         cs->kvm_run->s.regs.todpr = env->todpr;
 420         cs->kvm_run->s.regs.gbea = env->gbea;
 421         cs->kvm_run->s.regs.pp = env->pp;
 422         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_ARCH0;
 423     } else {
 424         /*
 425          * These ONE_REGS are not protected by a capability. As they are only
 426          * necessary for migration we just trace a possible error, but don't
 427          * return with an error return code.
 428          */
 429         kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_CPU_TIMER, &env->cputm);
 430         kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_CLOCK_COMP, &env->ckc);
 431         kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_TODPR, &env->todpr);
 432         kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_GBEA, &env->gbea);
 433         kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PP, &env->pp);
 434     }
 435
 436     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_RICCB)) {
 437         memcpy(cs->kvm_run->s.regs.riccb, env->riccb, 64);
 438         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_RICCB;
 439     }
 440
 441     /* pfault parameters */
 442     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_PFAULT)) {
 443         cs->kvm_run->s.regs.pft = env->pfault_token;
 444         cs->kvm_run->s.regs.pfs = env->pfault_select;
 445         cs->kvm_run->s.regs.pfc = env->pfault_compare;
 446         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_PFAULT;
 447     } else if (cap_async_pf) {
 448         r = kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PFTOKEN, &env->pfault_token);
 449         if (r < 0) {
 450             return r;
 451         }
 452         r = kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PFCOMPARE, &env->pfault_compare);
 453         if (r < 0) {
 454             return r;
 455         }
 456         r = kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PFSELECT, &env->pfault_select);
 457         if (r < 0) {
 458             return r;
 459         }
 460     }
 461
 462     /* access registers and control registers*/
 463     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_ACRS | KVM_SYNC_CRS)) {
 464         for (i = 0; i < 16; i++) {
 465             cs->kvm_run->s.regs.acrs[i] = env->aregs[i];
 466             cs->kvm_run->s.regs.crs[i] = env->cregs[i];
 467         }
 468         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_ACRS;
 469         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_CRS;
 470     } else {
 471         for (i = 0; i < 16; i++) {
 472             sregs.acrs[i] = env->aregs[i];
 473             sregs.crs[i] = env->cregs[i];
 474         }
 475         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_SREGS, &sregs);
 476         if (r < 0) {
 477             return r;
 478         }
 479     }
 480
 481     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_GSCB)) {
 482         memcpy(cs->kvm_run->s.regs.gscb, env->gscb, 32);
 483         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_GSCB;
 484     }
 485
 486     /* Finally the prefix */
 487     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_PREFIX)) {
 488         cs->kvm_run->s.regs.prefix = env->psa;
 489         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_PREFIX;
 490     } else {
 491         /* prefix is only supported via sync regs */
 492     }
 493     return 0;
 494 }
 495
 496 int kvm_arch_get_registers(CPUState *cs)
 497 {
 498     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
 499     CPUS390XState *env = &cpu->env;
 500     struct kvm_sregs sregs;
 501     struct kvm_regs regs;
 502     struct kvm_fpu fpu;
 503     int i, r;
 504
 505     /* get the PSW */
 506     env->psw.addr = cs->kvm_run->psw_addr;
 507     env->psw.mask = cs->kvm_run->psw_mask;
 508
 509     /* the GPRS */
 510     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_GPRS)) {
 511         for (i = 0; i < 16; i++) {
 512             env->regs[i] = cs->kvm_run->s.regs.gprs[i];
 513         }
 514     } else {
 515         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_REGS, &regs);
 516         if (r < 0) {
 517             return r;
 518         }
 519          for (i = 0; i < 16; i++) {
 520             env->regs[i] = regs.gprs[i];
 521         }
 522     }
 523
 524     /* The ACRS and CRS */
 525     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_ACRS | KVM_SYNC_CRS)) {
 526         for (i = 0; i < 16; i++) {
 527             env->aregs[i] = cs->kvm_run->s.regs.acrs[i];
 528             env->cregs[i] = cs->kvm_run->s.regs.crs[i];
 529         }
 530     } else {
 531         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_SREGS, &sregs);
 532         if (r < 0) {
 533             return r;
 534         }
 535          for (i = 0; i < 16; i++) {
 536             env->aregs[i] = sregs.acrs[i];
 537             env->cregs[i] = sregs.crs[i];
 538         }
 539     }
 540
 541     /* Floating point and vector registers */
 542     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_VRS)) {
 543         for (i = 0; i < 32; i++) {
 544             env->vregs[i][0].ll = cs->kvm_run->s.regs.vrs[i][0];
 545             env->vregs[i][1].ll = cs->kvm_run->s.regs.vrs[i][1];
 546         }
 547         env->fpc = cs->kvm_run->s.regs.fpc;
 548     } else if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_FPRS)) {
 549         for (i = 0; i < 16; i++) {
 550             get_freg(env, i)->ll = cs->kvm_run->s.regs.fprs[i];
 551         }
 552         env->fpc = cs->kvm_run->s.regs.fpc;
 553     } else {
 554         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_FPU, &fpu);
 555         if (r < 0) {
 556             return r;
 557         }
 558         for (i = 0; i < 16; i++) {
 559             get_freg(env, i)->ll = fpu.fprs[i];
 560         }
 561         env->fpc = fpu.fpc;
 562     }
 563
 564     /* The prefix */
 565     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_PREFIX)) {
 566         env->psa = cs->kvm_run->s.regs.prefix;
 567     }
 568
 569     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_ARCH0)) {
 570         env->cputm = cs->kvm_run->s.regs.cputm;
 571         env->ckc = cs->kvm_run->s.regs.ckc;
 572         env->todpr = cs->kvm_run->s.regs.todpr;
 573         env->gbea = cs->kvm_run->s.regs.gbea;
 574         env->pp = cs->kvm_run->s.regs.pp;
 575     } else {
 576         /*
 577          * These ONE_REGS are not protected by a capability. As they are only
 578          * necessary for migration we just trace a possible error, but don't
 579          * return with an error return code.
 580          */
 581         kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_CPU_TIMER, &env->cputm);
 582         kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_CLOCK_COMP, &env->ckc);
 583         kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_TODPR, &env->todpr);
 584         kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_GBEA, &env->gbea);
 585         kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PP, &env->pp);
 586     }
 587
 588     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_RICCB)) {
 589         memcpy(env->riccb, cs->kvm_run->s.regs.riccb, 64);
 590     }
 591
 592     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_GSCB)) {
 593         memcpy(env->gscb, cs->kvm_run->s.regs.gscb, 32);
 594     }
 595
 596     /* pfault parameters */
 597     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_PFAULT)) {
 598         env->pfault_token = cs->kvm_run->s.regs.pft;
 599         env->pfault_select = cs->kvm_run->s.regs.pfs;
 600         env->pfault_compare = cs->kvm_run->s.regs.pfc;
 601     } else if (cap_async_pf) {
 602         r = kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PFTOKEN, &env->pfault_token);
 603         if (r < 0) {
 604             return r;
 605         }
 606         r = kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PFCOMPARE, &env->pfault_compare);
 607         if (r < 0) {
 608             return r;
 609         }
 610         r = kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PFSELECT, &env->pfault_select);
 611         if (r < 0) {
 612             return r;
 613         }
 614     }
 615
 616     return 0;
 617 }
 618
 619 int kvm_s390_get_clock(uint8_t *tod_high, uint64_t *tod_low)
 620 {
 621     int r;
 622     struct kvm_device_attr attr = {
 623         .group = KVM_S390_VM_TOD,
 624         .attr = KVM_S390_VM_TOD_LOW,
 625         .addr = (uint64_t)tod_low,
 626     };
 627
 628     r = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_GET_DEVICE_ATTR, &attr);
 629     if (r) {
 630         return r;
 631     }
 632
 633     attr.attr = KVM_S390_VM_TOD_HIGH;
 634     attr.addr = (uint64_t)tod_high;
 635     return kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_GET_DEVICE_ATTR, &attr);
 636 }
 637
 638 int kvm_s390_set_clock(uint8_t *tod_high, uint64_t *tod_low)
 639 {
 640     int r;
 641
 642     struct kvm_device_attr attr = {
 643         .group = KVM_S390_VM_TOD,
 644         .attr = KVM_S390_VM_TOD_LOW,
 645         .addr = (uint64_t)tod_low,
 646     };
 647
 648     r = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
 649     if (r) {
 650         return r;
 651     }
 652
 653     attr.attr = KVM_S390_VM_TOD_HIGH;
 654     attr.addr = (uint64_t)tod_high;
 655     return kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
 656 }
 657
 658 /**
 659  * kvm_s390_mem_op:
 660  * @addr:      the logical start address in guest memory
 661  * @ar:        the access register number
 662  * @hostbuf:   buffer in host memory. NULL = do only checks w/o copying
 663  * @len:       length that should be transferred
 664  * @is_write:  true = write, false = read
 665  * Returns:    0 on success, non-zero if an exception or error occurred
 666  *
 667  * Use KVM ioctl to read/write from/to guest memory. An access exception
 668  * is injected into the vCPU in case of translation errors.
 669  */
 670 int kvm_s390_mem_op(S390CPU *cpu, vaddr addr, uint8_t ar, void *hostbuf,
 671                     int len, bool is_write)
 672 {
 673     struct kvm_s390_mem_op mem_op = {
 674         .gaddr = addr,
 675         .flags = KVM_S390_MEMOP_F_INJECT_EXCEPTION,
 676         .size = len,
 677         .op = is_write ? KVM_S390_MEMOP_LOGICAL_WRITE
 678                        : KVM_S390_MEMOP_LOGICAL_READ,
 679         .buf = (uint64_t)hostbuf,
 680         .ar = ar,
 681     };
 682     int ret;
 683
 684     if (!cap_mem_op) {
 685         return -ENOSYS;
 686     }
 687     if (!hostbuf) {
 688         mem_op.flags |= KVM_S390_MEMOP_F_CHECK_ONLY;
 689     }
 690
 691     ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_S390_MEM_OP, &mem_op);
 692     if (ret < 0) {
 693         error_printf("KVM_S390_MEM_OP failed: %s\n", strerror(-ret));
 694     }
 695     return ret;
 696 }
 697
 698 /*
 699  * Legacy layout for s390:
 700  * Older S390 KVM requires the topmost vma of the RAM to be
 701  * smaller than an system defined value, which is at least 256GB.
 702  * Larger systems have larger values. We put the guest between
 703  * the end of data segment (system break) and this value. We
 704  * use 32GB as a base to have enough room for the system break
 705  * to grow. We also have to use MAP parameters that avoid
 706  * read-only mapping of guest pages.
 707  */
 708 static void *legacy_s390_alloc(size_t size, uint64_t *align)
 709 {
 710     void *mem;
 711
 712     mem = mmap((void *) 0x800000000ULL, size,
 713                PROT_EXEC|PROT_READ|PROT_WRITE,
 714                MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS | MAP_FIXED, -1, 0);
 715     return mem == MAP_FAILED ? NULL : mem;
 716 }
 717
 718 static uint8_t const *sw_bp_inst;
 719 static uint8_t sw_bp_ilen;
 720
 721 static void determine_sw_breakpoint_instr(void)
 722 {
 723         /* DIAG 501 is used for sw breakpoints with old kernels */
 724         static const uint8_t diag_501[] = {0x83, 0x24, 0x05, 0x01};
 725         /* Instruction 0x0000 is used for sw breakpoints with recent kernels */
 726         static const uint8_t instr_0x0000[] = {0x00, 0x00};
 727
 728         if (sw_bp_inst) {
 729             return;
 730         }
 731         if (kvm_vm_enable_cap(kvm_state, KVM_CAP_S390_USER_INSTR0, 0)) {
 732             sw_bp_inst = diag_501;
 733             sw_bp_ilen = sizeof(diag_501);
 734             DPRINTF("KVM: will use 4-byte sw breakpoints.\n");
 735         } else {
 736             sw_bp_inst = instr_0x0000;
 737             sw_bp_ilen = sizeof(instr_0x0000);
 738             DPRINTF("KVM: will use 2-byte sw breakpoints.\n");
 739         }
 740 }
 741
 742 int kvm_arch_insert_sw_breakpoint(CPUState *cs, struct kvm_sw_breakpoint *bp)
 743 {
 744     determine_sw_breakpoint_instr();
 745
 746     if (cpu_memory_rw_debug(cs, bp->pc, (uint8_t *)&bp->saved_insn,
 747                             sw_bp_ilen, 0) ||
 748         cpu_memory_rw_debug(cs, bp->pc, (uint8_t *)sw_bp_inst, sw_bp_ilen, 1)) {
 749         return -EINVAL;
 750     }
 751     return 0;
 752 }
 753
 754 int kvm_arch_remove_sw_breakpoint(CPUState *cs, struct kvm_sw_breakpoint *bp)
 755 {
 756     uint8_t t[MAX_ILEN];
 757
 758     if (cpu_memory_rw_debug(cs, bp->pc, t, sw_bp_ilen, 0)) {
 759         return -EINVAL;
 760     } else if (memcmp(t, sw_bp_inst, sw_bp_ilen)) {
 761         return -EINVAL;
 762     } else if (cpu_memory_rw_debug(cs, bp->pc, (uint8_t *)&bp->saved_insn,
 763                                    sw_bp_ilen, 1)) {
 764         return -EINVAL;
 765     }
 766
 767     return 0;
 768 }
 769
 770 static struct kvm_hw_breakpoint *find_hw_breakpoint(target_ulong addr,
 771                                                     int len, int type)
 772 {
 773     int n;
 774
 775     for (n = 0; n < nb_hw_breakpoints; n++) {
 776         if (hw_breakpoints[n].addr == addr && hw_breakpoints[n].type == type &&
 777             (hw_breakpoints[n].len == len || len == -1)) {
 778             return &hw_breakpoints[n];
 779         }
 780     }
 781
 782     return NULL;
 783 }
 784
 785 static int insert_hw_breakpoint(target_ulong addr, int len, int type)
 786 {
 787     int size;
 788
 789     if (find_hw_breakpoint(addr, len, type)) {
 790         return -EEXIST;
 791     }
 792
 793     size = (nb_hw_breakpoints + 1) * sizeof(struct kvm_hw_breakpoint);
 794
 795     if (!hw_breakpoints) {
 796         nb_hw_breakpoints = 0;
 797         hw_breakpoints = (struct kvm_hw_breakpoint *)g_try_malloc(size);
 798     } else {
 799         hw_breakpoints =
 800             (struct kvm_hw_breakpoint *)g_try_realloc(hw_breakpoints, size);
 801     }
 802
 803     if (!hw_breakpoints) {
 804         nb_hw_breakpoints = 0;
 805         return -ENOMEM;
 806     }
 807
 808     hw_breakpoints[nb_hw_breakpoints].addr = addr;
 809     hw_breakpoints[nb_hw_breakpoints].len = len;
 810     hw_breakpoints[nb_hw_breakpoints].type = type;
 811
 812     nb_hw_breakpoints++;
 813
 814     return 0;
 815 }
 816
 817 int kvm_arch_insert_hw_breakpoint(target_ulong addr,
 818                                   target_ulong len, int type)
 819 {
 820     switch (type) {
 821     case GDB_BREAKPOINT_HW:
 822         type = KVM_HW_BP;
 823         break;
 824     case GDB_WATCHPOINT_WRITE:
 825         if (len < 1) {
 826             return -EINVAL;
 827         }
 828         type = KVM_HW_WP_WRITE;
 829         break;
 830     default:
 831         return -ENOSYS;
 832     }
 833     return insert_hw_breakpoint(addr, len, type);
 834 }
 835
 836 int kvm_arch_remove_hw_breakpoint(target_ulong addr,
 837                                   target_ulong len, int type)
 838 {
 839     int size;
 840     struct kvm_hw_breakpoint *bp = find_hw_breakpoint(addr, len, type);
 841
 842     if (bp == NULL) {
 843         return -ENOENT;
 844     }
 845
 846     nb_hw_breakpoints--;
 847     if (nb_hw_breakpoints > 0) {
 848         /*
 849          * In order to trim the array, move the last element to the position to
 850          * be removed - if necessary.
 851          */
 852         if (bp != &hw_breakpoints[nb_hw_breakpoints]) {
 853             *bp = hw_breakpoints[nb_hw_breakpoints];
 854         }
 855         size = nb_hw_breakpoints * sizeof(struct kvm_hw_breakpoint);
 856         hw_breakpoints =
 857              (struct kvm_hw_breakpoint *)g_realloc(hw_breakpoints, size);
 858     } else {
 859         g_free(hw_breakpoints);
 860         hw_breakpoints = NULL;
 861     }
 862
 863     return 0;
 864 }
 865
 866 void kvm_arch_remove_all_hw_breakpoints(void)
 867 {
 868     nb_hw_breakpoints = 0;
 869     g_free(hw_breakpoints);
 870     hw_breakpoints = NULL;
 871 }
 872
 873 void kvm_arch_update_guest_debug(CPUState *cpu, struct kvm_guest_debug *dbg)
 874 {
 875     int i;
 876
 877     if (nb_hw_breakpoints > 0) {
 878         dbg->arch.nr_hw_bp = nb_hw_breakpoints;
 879         dbg->arch.hw_bp = hw_breakpoints;
 880
 881         for (i = 0; i < nb_hw_breakpoints; ++i) {
 882             hw_breakpoints[i].phys_addr = s390_cpu_get_phys_addr_debug(cpu,
 883                                                        hw_breakpoints[i].addr);
 884         }
 885         dbg->control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_USE_HW_BP;
 886     } else {
 887         dbg->arch.nr_hw_bp = 0;
 888         dbg->arch.hw_bp = NULL;
 889     }
 890 }
 891
 892 void kvm_arch_pre_run(CPUState *cpu, struct kvm_run *run)
 893 {
 894 }
 895
 896 MemTxAttrs kvm_arch_post_run(CPUState *cs, struct kvm_run *run)
 897 {
 898     return MEMTXATTRS_UNSPECIFIED;
 899 }
 900
 901 int kvm_arch_process_async_events(CPUState *cs)
 902 {
 903     return cs->halted;
 904 }
 905
 906 static int s390_kvm_irq_to_interrupt(struct kvm_s390_irq *irq,
 907                                      struct kvm_s390_interrupt *interrupt)
 908 {
 909     int r = 0;
 910
 911     interrupt->type = irq->type;
 912     switch (irq->type) {
 913     case KVM_S390_INT_VIRTIO:
 914         interrupt->parm = irq->u.ext.ext_params;
 915         /* fall through */
 916     case KVM_S390_INT_PFAULT_INIT:
 917     case KVM_S390_INT_PFAULT_DONE:
 918         interrupt->parm64 = irq->u.ext.ext_params2;
 919         break;
 920     case KVM_S390_PROGRAM_INT:
 921         interrupt->parm = irq->u.pgm.code;
 922         break;
 923     case KVM_S390_SIGP_SET_PREFIX:
 924         interrupt->parm = irq->u.prefix.address;
 925         break;
 926     case KVM_S390_INT_SERVICE:
 927         interrupt->parm = irq->u.ext.ext_params;
 928         break;
 929     case KVM_S390_MCHK:
 930         interrupt->parm = irq->u.mchk.cr14;
 931         interrupt->parm64 = irq->u.mchk.mcic;
 932         break;
 933     case KVM_S390_INT_EXTERNAL_CALL:
 934         interrupt->parm = irq->u.extcall.code;
 935         break;
 936     case KVM_S390_INT_EMERGENCY:
 937         interrupt->parm = irq->u.emerg.code;
 938         break;
 939     case KVM_S390_SIGP_STOP:
 940     case KVM_S390_RESTART:
 941         break; /* These types have no parameters */
 942     case KVM_S390_INT_IO_MIN...KVM_S390_INT_IO_MAX:
 943         interrupt->parm = irq->u.io.subchannel_id << 16;
 944         interrupt->parm |= irq->u.io.subchannel_nr;
 945         interrupt->parm64 = (uint64_t)irq->u.io.io_int_parm << 32;
 946         interrupt->parm64 |= irq->u.io.io_int_word;
 947         break;
 948     default:
 949         r = -EINVAL;
 950         break;
 951     }
 952     return r;
 953 }
 954
 955 static void inject_vcpu_irq_legacy(CPUState *cs, struct kvm_s390_irq *irq)
 956 {
 957     struct kvm_s390_interrupt kvmint = {};
 958     int r;
 959
 960     r = s390_kvm_irq_to_interrupt(irq, &kvmint);
 961     if (r < 0) {
 962         fprintf(stderr, "%s called with bogus interrupt\n", __func__);
 963         exit(1);
 964     }
 965
 966     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_S390_INTERRUPT, &kvmint);
 967     if (r < 0) {
 968         fprintf(stderr, "KVM failed to inject interrupt\n");
 969         exit(1);
 970     }
 971 }
 972
 973 void kvm_s390_vcpu_interrupt(S390CPU *cpu, struct kvm_s390_irq *irq)
 974 {
 975     CPUState *cs = CPU(cpu);
 976     int r;
 977
 978     if (cap_s390_irq) {
 979         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_S390_IRQ, irq);
 980         if (!r) {
 981             return;
 982         }
 983         error_report("KVM failed to inject interrupt %llx", irq->type);
 984         exit(1);
 985     }
 986
 987     inject_vcpu_irq_legacy(cs, irq);
 988 }
 989
 990 static void __kvm_s390_floating_interrupt(struct kvm_s390_irq *irq)
 991 {
 992     struct kvm_s390_interrupt kvmint = {};
 993     int r;
 994
 995     r = s390_kvm_irq_to_interrupt(irq, &kvmint);
 996     if (r < 0) {
 997         fprintf(stderr, "%s called with bogus interrupt\n", __func__);
 998         exit(1);
 999     }
1000
1001     r = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_S390_INTERRUPT, &kvmint);
1002     if (r < 0) {
1003         fprintf(stderr, "KVM failed to inject interrupt\n");
1004         exit(1);
1005     }
1006 }
1007
1008 void kvm_s390_floating_interrupt(struct kvm_s390_irq *irq)
1009 {
1010     static bool use_flic = true;
1011     int r;
1012
1013     if (use_flic) {
1014         r = kvm_s390_inject_flic(irq);
1015         if (r == -ENOSYS) {
1016             use_flic = false;
1017         }
1018         if (!r) {
1019             return;
1020         }
1021     }
1022     __kvm_s390_floating_interrupt(irq);
1023 }
1024
1025 void kvm_s390_service_interrupt(uint32_t parm)
1026 {
1027     struct kvm_s390_irq irq = {
1028         .type = KVM_S390_INT_SERVICE,
1029         .u.ext.ext_params = parm,
1030     };
1031
1032     kvm_s390_floating_interrupt(&irq);
1033 }
1034
1035 void kvm_s390_program_interrupt(S390CPU *cpu, uint16_t code)
1036 {
1037     struct kvm_s390_irq irq = {
1038         .type = KVM_S390_PROGRAM_INT,
1039         .u.pgm.code = code,
1040     };
1041
1042     kvm_s390_vcpu_interrupt(cpu, &irq);
1043 }
1044
1045 void kvm_s390_access_exception(S390CPU *cpu, uint16_t code, uint64_t te_code)
1046 {
1047     struct kvm_s390_irq irq = {
1048         .type = KVM_S390_PROGRAM_INT,
1049         .u.pgm.code = code,
1050         .u.pgm.trans_exc_code = te_code,
1051         .u.pgm.exc_access_id = te_code & 3,
1052     };
1053
1054     kvm_s390_vcpu_interrupt(cpu, &irq);
1055 }
1056
1057 static int kvm_sclp_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run,
1058                                  uint16_t ipbh0)
1059 {
1060     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1061     uint64_t sccb;
1062     uint32_t code;
1063     int r = 0;
1064
1065     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1066     sccb = env->regs[ipbh0 & 0xf];
1067     code = env->regs[(ipbh0 & 0xf0) >> 4];
1068
1069     r = sclp_service_call(env, sccb, code);
1070     if (r < 0) {
1071         kvm_s390_program_interrupt(cpu, -r);
1072     } else {
1073         setcc(cpu, r);
1074     }
1075
1076     return 0;
1077 }
1078
1079 static int handle_b2(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run, uint8_t ipa1)
1080 {
1081     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1082     int rc = 0;
1083     uint16_t ipbh0 = (run->s390_sieic.ipb & 0xffff0000) >> 16;
1084
1085     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1086
1087     switch (ipa1) {
1088     case PRIV_B2_XSCH:
1089         ioinst_handle_xsch(cpu, env->regs[1]);
1090         break;
1091     case PRIV_B2_CSCH:
1092         ioinst_handle_csch(cpu, env->regs[1]);
1093         break;
1094     case PRIV_B2_HSCH:
1095         ioinst_handle_hsch(cpu, env->regs[1]);
1096         break;
1097     case PRIV_B2_MSCH:
1098         ioinst_handle_msch(cpu, env->regs[1], run->s390_sieic.ipb);
1099         break;
1100     case PRIV_B2_SSCH:
1101         ioinst_handle_ssch(cpu, env->regs[1], run->s390_sieic.ipb);
1102         break;
1103     case PRIV_B2_STCRW:
1104         ioinst_handle_stcrw(cpu, run->s390_sieic.ipb);
1105         break;
1106     case PRIV_B2_STSCH:
1107         ioinst_handle_stsch(cpu, env->regs[1], run->s390_sieic.ipb);
1108         break;
1109     case PRIV_B2_TSCH:
1110         /* We should only get tsch via KVM_EXIT_S390_TSCH. */
1111         fprintf(stderr, "Spurious tsch intercept\n");
1112         break;
1113     case PRIV_B2_CHSC:
1114         ioinst_handle_chsc(cpu, run->s390_sieic.ipb);
1115         break;
1116     case PRIV_B2_TPI:
1117         /* This should have been handled by kvm already. */
1118         fprintf(stderr, "Spurious tpi intercept\n");
1119         break;
1120     case PRIV_B2_SCHM:
1121         ioinst_handle_schm(cpu, env->regs[1], env->regs[2],
1122                            run->s390_sieic.ipb);
1123         break;
1124     case PRIV_B2_RSCH:
1125         ioinst_handle_rsch(cpu, env->regs[1]);
1126         break;
1127     case PRIV_B2_RCHP:
1128         ioinst_handle_rchp(cpu, env->regs[1]);
1129         break;
1130     case PRIV_B2_STCPS:
1131         /* We do not provide this instruction, it is suppressed. */
1132         break;
1133     case PRIV_B2_SAL:
1134         ioinst_handle_sal(cpu, env->regs[1]);
1135         break;
1136     case PRIV_B2_SIGA:
1137         /* Not provided, set CC = 3 for subchannel not operational */
1138         setcc(cpu, 3);
1139         break;
1140     case PRIV_B2_SCLP_CALL:
1141         rc = kvm_sclp_service_call(cpu, run, ipbh0);
1142         break;
1143     default:
1144         rc = -1;
1145         DPRINTF("KVM: unhandled PRIV: 0xb2%x\n", ipa1);
1146         break;
1147     }
1148
1149     return rc;
1150 }
1151
1152 static uint64_t get_base_disp_rxy(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run,
1153                                   uint8_t *ar)
1154 {
1155     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1156     uint32_t x2 = (run->s390_sieic.ipa & 0x000f);
1157     uint32_t base2 = run->s390_sieic.ipb >> 28;
1158     uint32_t disp2 = ((run->s390_sieic.ipb & 0x0fff0000) >> 16) +
1159                      ((run->s390_sieic.ipb & 0xff00) << 4);
1160
1161     if (disp2 & 0x80000) {
1162         disp2 += 0xfff00000;
1163     }
1164     if (ar) {
1165         *ar = base2;
1166     }
1167
1168     return (base2 ? env->regs[base2] : 0) +
1169            (x2 ? env->regs[x2] : 0) + (long)(int)disp2;
1170 }
1171
1172 static uint64_t get_base_disp_rsy(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run,
1173                                   uint8_t *ar)
1174 {
1175     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1176     uint32_t base2 = run->s390_sieic.ipb >> 28;
1177     uint32_t disp2 = ((run->s390_sieic.ipb & 0x0fff0000) >> 16) +
1178                      ((run->s390_sieic.ipb & 0xff00) << 4);
1179
1180     if (disp2 & 0x80000) {
1181         disp2 += 0xfff00000;
1182     }
1183     if (ar) {
1184         *ar = base2;
1185     }
1186
1187     return (base2 ? env->regs[base2] : 0) + (long)(int)disp2;
1188 }
1189
1190 static int kvm_clp_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1191 {
1192     uint8_t r2 = (run->s390_sieic.ipb & 0x000f0000) >> 16;
1193
1194     if (s390_has_feat(S390_FEAT_ZPCI)) {
1195         return clp_service_call(cpu, r2);
1196     } else {
1197         return -1;
1198     }
1199 }
1200
1201 static int kvm_pcilg_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1202 {
1203     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipb & 0x00f00000) >> 20;
1204     uint8_t r2 = (run->s390_sieic.ipb & 0x000f0000) >> 16;
1205
1206     if (s390_has_feat(S390_FEAT_ZPCI)) {
1207         return pcilg_service_call(cpu, r1, r2);
1208     } else {
1209         return -1;
1210     }
1211 }
1212
1213 static int kvm_pcistg_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1214 {
1215     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipb & 0x00f00000) >> 20;
1216     uint8_t r2 = (run->s390_sieic.ipb & 0x000f0000) >> 16;
1217
1218     if (s390_has_feat(S390_FEAT_ZPCI)) {
1219         return pcistg_service_call(cpu, r1, r2);
1220     } else {
1221         return -1;
1222     }
1223 }
1224
1225 static int kvm_stpcifc_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1226 {
1227     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipa & 0x00f0) >> 4;
1228     uint64_t fiba;
1229     uint8_t ar;
1230
1231     if (s390_has_feat(S390_FEAT_ZPCI)) {
1232         cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1233         fiba = get_base_disp_rxy(cpu, run, &ar);
1234
1235         return stpcifc_service_call(cpu, r1, fiba, ar);
1236     } else {
1237         return -1;
1238     }
1239 }
1240
1241 static int kvm_sic_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1242 {
1243     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1244     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipa & 0x00f0) >> 4;
1245     uint8_t r3 = run->s390_sieic.ipa & 0x000f;
1246     uint8_t isc;
1247     uint16_t mode;
1248     int r;
1249
1250     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1251     mode = env->regs[r1] & 0xffff;
1252     isc = (env->regs[r3] >> 27) & 0x7;
1253     r = css_do_sic(env, isc, mode);
1254     if (r) {
1255         kvm_s390_program_interrupt(cpu, -r);
1256     }
1257
1258     return 0;
1259 }
1260
1261 static int kvm_rpcit_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1262 {
1263     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipb & 0x00f00000) >> 20;
1264     uint8_t r2 = (run->s390_sieic.ipb & 0x000f0000) >> 16;
1265
1266     if (s390_has_feat(S390_FEAT_ZPCI)) {
1267         return rpcit_service_call(cpu, r1, r2);
1268     } else {
1269         return -1;
1270     }
1271 }
1272
1273 static int kvm_pcistb_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1274 {
1275     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipa & 0x00f0) >> 4;
1276     uint8_t r3 = run->s390_sieic.ipa & 0x000f;
1277     uint64_t gaddr;
1278     uint8_t ar;
1279
1280     if (s390_has_feat(S390_FEAT_ZPCI)) {
1281         cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1282         gaddr = get_base_disp_rsy(cpu, run, &ar);
1283
1284         return pcistb_service_call(cpu, r1, r3, gaddr, ar);
1285     } else {
1286         return -1;
1287     }
1288 }
1289
1290 static int kvm_mpcifc_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1291 {
1292     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipa & 0x00f0) >> 4;
1293     uint64_t fiba;
1294     uint8_t ar;
1295
1296     if (s390_has_feat(S390_FEAT_ZPCI)) {
1297         cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1298         fiba = get_base_disp_rxy(cpu, run, &ar);
1299
1300         return mpcifc_service_call(cpu, r1, fiba, ar);
1301     } else {
1302         return -1;
1303     }
1304 }
1305
1306 static int handle_b9(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run, uint8_t ipa1)
1307 {
1308     int r = 0;
1309
1310     switch (ipa1) {
1311     case PRIV_B9_CLP:
1312         r = kvm_clp_service_call(cpu, run);
1313         break;
1314     case PRIV_B9_PCISTG:
1315         r = kvm_pcistg_service_call(cpu, run);
1316         break;
1317     case PRIV_B9_PCILG:
1318         r = kvm_pcilg_service_call(cpu, run);
1319         break;
1320     case PRIV_B9_RPCIT:
1321         r = kvm_rpcit_service_call(cpu, run);
1322         break;
1323     case PRIV_B9_EQBS:
1324         /* just inject exception */
1325         r = -1;
1326         break;
1327     default:
1328         r = -1;
1329         DPRINTF("KVM: unhandled PRIV: 0xb9%x\n", ipa1);
1330         break;
1331     }
1332
1333     return r;
1334 }
1335
1336 static int handle_eb(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run, uint8_t ipbl)
1337 {
1338     int r = 0;
1339
1340     switch (ipbl) {
1341     case PRIV_EB_PCISTB:
1342         r = kvm_pcistb_service_call(cpu, run);
1343         break;
1344     case PRIV_EB_SIC:
1345         r = kvm_sic_service_call(cpu, run);
1346         break;
1347     case PRIV_EB_SQBS:
1348         /* just inject exception */
1349         r = -1;
1350         break;
1351     default:
1352         r = -1;
1353         DPRINTF("KVM: unhandled PRIV: 0xeb%x\n", ipbl);
1354         break;
1355     }
1356
1357     return r;
1358 }
1359
1360 static int handle_e3(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run, uint8_t ipbl)
1361 {
1362     int r = 0;
1363
1364     switch (ipbl) {
1365     case PRIV_E3_MPCIFC:
1366         r = kvm_mpcifc_service_call(cpu, run);
1367         break;
1368     case PRIV_E3_STPCIFC:
1369         r = kvm_stpcifc_service_call(cpu, run);
1370         break;
1371     default:
1372         r = -1;
1373         DPRINTF("KVM: unhandled PRIV: 0xe3%x\n", ipbl);
1374         break;
1375     }
1376
1377     return r;
1378 }
1379
1380 static int handle_hypercall(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1381 {
1382     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1383     int ret;
1384
1385     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1386     ret = s390_virtio_hypercall(env);
1387     if (ret == -EINVAL) {
1388         kvm_s390_program_interrupt(cpu, PGM_SPECIFICATION);
1389         return 0;
1390     }
1391
1392     return ret;
1393 }
1394
1395 static void kvm_handle_diag_288(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1396 {
1397     uint64_t r1, r3;
1398     int rc;
1399
1400     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1401     r1 = (run->s390_sieic.ipa & 0x00f0) >> 4;
1402     r3 = run->s390_sieic.ipa & 0x000f;
1403     rc = handle_diag_288(&cpu->env, r1, r3);
1404     if (rc) {
1405         kvm_s390_program_interrupt(cpu, PGM_SPECIFICATION);
1406     }
1407 }
1408
1409 static void kvm_handle_diag_308(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1410 {
1411     uint64_t r1, r3;
1412
1413     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1414     r1 = (run->s390_sieic.ipa & 0x00f0) >> 4;
1415     r3 = run->s390_sieic.ipa & 0x000f;
1416     handle_diag_308(&cpu->env, r1, r3);
1417 }
1418
1419 static int handle_sw_breakpoint(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1420 {
1421     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1422     unsigned long pc;
1423
1424     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1425
1426     pc = env->psw.addr - sw_bp_ilen;
1427     if (kvm_find_sw_breakpoint(CPU(cpu), pc)) {
1428         env->psw.addr = pc;
1429         return EXCP_DEBUG;
1430     }
1431
1432     return -ENOENT;
1433 }
1434
1435 #define DIAG_KVM_CODE_MASK 0x000000000000ffff
1436
1437 static int handle_diag(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run, uint32_t ipb)
1438 {
1439     int r = 0;
1440     uint16_t func_code;
1441
1442     /*
1443      * For any diagnose call we support, bits 48-63 of the resulting
1444      * address specify the function code; the remainder is ignored.
1445      */
1446     func_code = decode_basedisp_rs(&cpu->env, ipb, NULL) & DIAG_KVM_CODE_MASK;
1447     switch (func_code) {
1448     case DIAG_TIMEREVENT:
1449         kvm_handle_diag_288(cpu, run);
1450         break;
1451     case DIAG_IPL:
1452         kvm_handle_diag_308(cpu, run);
1453         break;
1454     case DIAG_KVM_HYPERCALL:
1455         r = handle_hypercall(cpu, run);
1456         break;
1457     case DIAG_KVM_BREAKPOINT:
1458         r = handle_sw_breakpoint(cpu, run);
1459         break;
1460     default:
1461         DPRINTF("KVM: unknown DIAG: 0x%x\n", func_code);
1462         kvm_s390_program_interrupt(cpu, PGM_SPECIFICATION);
1463         break;
1464     }
1465
1466     return r;
1467 }
1468
1469 typedef struct SigpInfo {
1470     uint64_t param;
1471     int cc;
1472     uint64_t *status_reg;
1473 } SigpInfo;
1474
1475 static void set_sigp_status(SigpInfo *si, uint64_t status)
1476 {
1477     *si->status_reg &= 0xffffffff00000000ULL;
1478     *si->status_reg |= status;
1479     si->cc = SIGP_CC_STATUS_STORED;
1480 }
1481
1482 static void sigp_start(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1483 {
1484     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1485     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1486
1487     if (s390_cpu_get_state(cpu) != CPU_STATE_STOPPED) {
1488         si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1489         return;
1490     }
1491
1492     s390_cpu_set_state(CPU_STATE_OPERATING, cpu);
1493     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1494 }
1495
1496 static void sigp_stop(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1497 {
1498     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1499     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1500     struct kvm_s390_irq irq = {
1501         .type = KVM_S390_SIGP_STOP,
1502     };
1503
1504     if (s390_cpu_get_state(cpu) != CPU_STATE_OPERATING) {
1505         si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1506         return;
1507     }
1508
1509     /* disabled wait - sleeping in user space */
1510     if (cs->halted) {
1511         s390_cpu_set_state(CPU_STATE_STOPPED, cpu);
1512     } else {
1513         /* execute the stop function */
1514         cpu->env.sigp_order = SIGP_STOP;
1515         kvm_s390_vcpu_interrupt(cpu, &irq);
1516     }
1517     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1518 }
1519
1520 #define ADTL_GS_OFFSET   1024 /* offset of GS data in adtl save area */
1521 #define ADTL_GS_MIN_SIZE 2048 /* minimal size of adtl save area for GS */
1522 static int do_store_adtl_status(S390CPU *cpu, hwaddr addr, hwaddr len)
1523 {
1524     hwaddr save = len;
1525     void *mem;
1526
1527     mem = cpu_physical_memory_map(addr, &save, 1);
1528     if (!mem) {
1529         return -EFAULT;
1530     }
1531     if (save != len) {
1532         cpu_physical_memory_unmap(mem, len, 1, 0);
1533         return -EFAULT;
1534     }
1535
1536     if (s390_has_feat(S390_FEAT_VECTOR)) {
1537         memcpy(mem, &cpu->env.vregs, 512);
1538     }
1539     if (s390_has_feat(S390_FEAT_GUARDED_STORAGE) && len >= ADTL_GS_MIN_SIZE) {
1540         memcpy(mem + ADTL_GS_OFFSET, &cpu->env.gscb, 32);
1541     }
1542
1543     cpu_physical_memory_unmap(mem, len, 1, len);
1544
1545     return 0;
1546 }
1547
1548 #define KVM_S390_STORE_STATUS_DEF_ADDR offsetof(LowCore, floating_pt_save_area)
1549 #define SAVE_AREA_SIZE 512
1550 static int kvm_s390_store_status(S390CPU *cpu, hwaddr addr, bool store_arch)
1551 {
1552     static const uint8_t ar_id = 1;
1553     uint64_t ckc = cpu->env.ckc >> 8;
1554     void *mem;
1555     int i;
1556     hwaddr len = SAVE_AREA_SIZE;
1557
1558     mem = cpu_physical_memory_map(addr, &len, 1);
1559     if (!mem) {
1560         return -EFAULT;
1561     }
1562     if (len != SAVE_AREA_SIZE) {
1563         cpu_physical_memory_unmap(mem, len, 1, 0);
1564         return -EFAULT;
1565     }
1566
1567     if (store_arch) {
1568         cpu_physical_memory_write(offsetof(LowCore, ar_access_id), &ar_id, 1);
1569     }
1570     for (i = 0; i < 16; ++i) {
1571         *((uint64_t *)mem + i) = get_freg(&cpu->env, i)->ll;
1572     }
1573     memcpy(mem + 128, &cpu->env.regs, 128);
1574     memcpy(mem + 256, &cpu->env.psw, 16);
1575     memcpy(mem + 280, &cpu->env.psa, 4);
1576     memcpy(mem + 284, &cpu->env.fpc, 4);
1577     memcpy(mem + 292, &cpu->env.todpr, 4);
1578     memcpy(mem + 296, &cpu->env.cputm, 8);
1579     memcpy(mem + 304, &ckc, 8);
1580     memcpy(mem + 320, &cpu->env.aregs, 64);
1581     memcpy(mem + 384, &cpu->env.cregs, 128);
1582
1583     cpu_physical_memory_unmap(mem, len, 1, len);
1584
1585     return 0;
1586 }
1587
1588 static void sigp_stop_and_store_status(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1589 {
1590     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1591     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1592     struct kvm_s390_irq irq = {
1593         .type = KVM_S390_SIGP_STOP,
1594     };
1595
1596     /* disabled wait - sleeping in user space */
1597     if (s390_cpu_get_state(cpu) == CPU_STATE_OPERATING && cs->halted) {
1598         s390_cpu_set_state(CPU_STATE_STOPPED, cpu);
1599     }
1600
1601     switch (s390_cpu_get_state(cpu)) {
1602     case CPU_STATE_OPERATING:
1603         cpu->env.sigp_order = SIGP_STOP_STORE_STATUS;
1604         kvm_s390_vcpu_interrupt(cpu, &irq);
1605         /* store will be performed when handling the stop intercept */
1606         break;
1607     case CPU_STATE_STOPPED:
1608         /* already stopped, just store the status */
1609         cpu_synchronize_state(cs);
1610         kvm_s390_store_status(cpu, KVM_S390_STORE_STATUS_DEF_ADDR, true);
1611         break;
1612     }
1613     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1614 }
1615
1616 static void sigp_store_status_at_address(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1617 {
1618     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1619     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1620     uint32_t address = si->param & 0x7ffffe00u;
1621
1622     /* cpu has to be stopped */
1623     if (s390_cpu_get_state(cpu) != CPU_STATE_STOPPED) {
1624         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INCORRECT_STATE);
1625         return;
1626     }
1627
1628     cpu_synchronize_state(cs);
1629
1630     if (kvm_s390_store_status(cpu, address, false)) {
1631         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER);
1632         return;
1633     }
1634     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1635 }
1636
1637 #define ADTL_SAVE_LC_MASK  0xfUL
1638 static void sigp_store_adtl_status(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1639 {
1640     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1641     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1642     uint8_t lc = si->param & ADTL_SAVE_LC_MASK;
1643     hwaddr addr = si->param & ~ADTL_SAVE_LC_MASK;
1644     hwaddr len = 1UL << (lc ? lc : 10);
1645
1646     if (!s390_has_feat(S390_FEAT_VECTOR) &&
1647         !s390_has_feat(S390_FEAT_GUARDED_STORAGE)) {
1648         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_ORDER);
1649         return;
1650     }
1651
1652     /* cpu has to be stopped */
1653     if (s390_cpu_get_state(cpu) != CPU_STATE_STOPPED) {
1654         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INCORRECT_STATE);
1655         return;
1656     }
1657
1658     /* address must be aligned to length */
1659     if (addr & (len - 1)) {
1660         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER);
1661         return;
1662     }
1663
1664     /* no GS: only lc == 0 is valid */
1665     if (!s390_has_feat(S390_FEAT_GUARDED_STORAGE) &&
1666         lc != 0) {
1667         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER);
1668         return;
1669     }
1670
1671     /* GS: 0, 10, 11, 12 are valid */
1672     if (s390_has_feat(S390_FEAT_GUARDED_STORAGE) &&
1673         lc != 0 &&
1674         lc != 10 &&
1675         lc != 11 &&
1676         lc != 12) {
1677         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER);
1678         return;
1679     }
1680
1681     cpu_synchronize_state(cs);
1682
1683     if (do_store_adtl_status(cpu, addr, len)) {
1684         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER);
1685         return;
1686     }
1687     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1688 }
1689
1690 static void sigp_restart(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1691 {
1692     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1693     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1694     struct kvm_s390_irq irq = {
1695         .type = KVM_S390_RESTART,
1696     };
1697
1698     switch (s390_cpu_get_state(cpu)) {
1699     case CPU_STATE_STOPPED:
1700         /* the restart irq has to be delivered prior to any other pending irq */
1701         cpu_synchronize_state(cs);
1702         do_restart_interrupt(&cpu->env);
1703         s390_cpu_set_state(CPU_STATE_OPERATING, cpu);
1704         break;
1705     case CPU_STATE_OPERATING:
1706         kvm_s390_vcpu_interrupt(cpu, &irq);
1707         break;
1708     }
1709     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1710 }
1711
1712 int kvm_s390_cpu_restart(S390CPU *cpu)
1713 {
1714     SigpInfo si = {};
1715
1716     run_on_cpu(CPU(cpu), sigp_restart, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1717     DPRINTF("DONE: KVM cpu restart: %p\n", &cpu->env);
1718     return 0;
1719 }
1720
1721 static void sigp_initial_cpu_reset(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1722 {
1723     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1724     S390CPUClass *scc = S390_CPU_GET_CLASS(cpu);
1725     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1726
1727     cpu_synchronize_state(cs);
1728     scc->initial_cpu_reset(cs);
1729     cpu_synchronize_post_reset(cs);
1730     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1731 }
1732
1733 static void sigp_cpu_reset(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1734 {
1735     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1736     S390CPUClass *scc = S390_CPU_GET_CLASS(cpu);
1737     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1738
1739     cpu_synchronize_state(cs);
1740     scc->cpu_reset(cs);
1741     cpu_synchronize_post_reset(cs);
1742     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1743 }
1744
1745 static void sigp_set_prefix(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1746 {
1747     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1748     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1749     uint32_t addr = si->param & 0x7fffe000u;
1750
1751     cpu_synchronize_state(cs);
1752
1753     if (!address_space_access_valid(&address_space_memory, addr,
1754                                     sizeof(struct LowCore), false)) {
1755         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER);
1756         return;
1757     }
1758
1759     /* cpu has to be stopped */
1760     if (s390_cpu_get_state(cpu) != CPU_STATE_STOPPED) {
1761         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INCORRECT_STATE);
1762         return;
1763     }
1764
1765     cpu->env.psa = addr;
1766     cpu_synchronize_post_init(cs);
1767     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1768 }
1769
1770 static int handle_sigp_single_dst(S390CPU *dst_cpu, uint8_t order,
1771                                   uint64_t param, uint64_t *status_reg)
1772 {
1773     SigpInfo si = {
1774         .param = param,
1775         .status_reg = status_reg,
1776     };
1777
1778     /* cpu available? */
1779     if (dst_cpu == NULL) {
1780         return SIGP_CC_NOT_OPERATIONAL;
1781     }
1782
1783     /* only resets can break pending orders */
1784     if (dst_cpu->env.sigp_order != 0 &&
1785         order != SIGP_CPU_RESET &&
1786         order != SIGP_INITIAL_CPU_RESET) {
1787         return SIGP_CC_BUSY;
1788     }
1789
1790     switch (order) {
1791     case SIGP_START:
1792         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_start, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1793         break;
1794     case SIGP_STOP:
1795         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_stop, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1796         break;
1797     case SIGP_RESTART:
1798         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_restart, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1799         break;
1800     case SIGP_STOP_STORE_STATUS:
1801         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_stop_and_store_status, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1802         break;
1803     case SIGP_STORE_STATUS_ADDR:
1804         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_store_status_at_address, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1805         break;
1806     case SIGP_STORE_ADTL_STATUS:
1807         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_store_adtl_status, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1808         break;
1809     case SIGP_SET_PREFIX:
1810         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_set_prefix, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1811         break;
1812     case SIGP_INITIAL_CPU_RESET:
1813         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_initial_cpu_reset, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1814         break;
1815     case SIGP_CPU_RESET:
1816         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_cpu_reset, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1817         break;
1818     default:
1819         DPRINTF("KVM: unknown SIGP: 0x%x\n", order);
1820         set_sigp_status(&si, SIGP_STAT_INVALID_ORDER);
1821     }
1822
1823     return si.cc;
1824 }
1825
1826 static int sigp_set_architecture(S390CPU *cpu, uint32_t param,
1827                                  uint64_t *status_reg)
1828 {
1829     CPUState *cur_cs;
1830     S390CPU *cur_cpu;
1831     bool all_stopped = true;
1832
1833     CPU_FOREACH(cur_cs) {
1834         cur_cpu = S390_CPU(cur_cs);
1835
1836         if (cur_cpu == cpu) {
1837             continue;
1838         }
1839         if (s390_cpu_get_state(cur_cpu) != CPU_STATE_STOPPED) {
1840             all_stopped = false;
1841         }
1842     }
1843
1844     *status_reg &= 0xffffffff00000000ULL;
1845
1846     /* Reject set arch order, with czam we're always in z/Arch mode. */
1847     *status_reg |= (all_stopped ? SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER :
1848                     SIGP_STAT_INCORRECT_STATE);
1849     return SIGP_CC_STATUS_STORED;
1850 }
1851
1852 static int handle_sigp(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run, uint8_t ipa1)
1853 {
1854     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1855     const uint8_t r1 = ipa1 >> 4;
1856     const uint8_t r3 = ipa1 & 0x0f;
1857     int ret;
1858     uint8_t order;
1859     uint64_t *status_reg;
1860     uint64_t param;
1861     S390CPU *dst_cpu = NULL;
1862
1863     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1864
1865     /* get order code */
1866     order = decode_basedisp_rs(env, run->s390_sieic.ipb, NULL)
1867         & SIGP_ORDER_MASK;
1868     status_reg = &env->regs[r1];
1869     param = (r1 % 2) ? env->regs[r1] : env->regs[r1 + 1];
1870
1871     if (qemu_mutex_trylock(&qemu_sigp_mutex)) {
1872         ret = SIGP_CC_BUSY;
1873         goto out;
1874     }
1875
1876     switch (order) {
1877     case SIGP_SET_ARCH:
1878         ret = sigp_set_architecture(cpu, param, status_reg);
1879         break;
1880     default:
1881         /* all other sigp orders target a single vcpu */
1882         dst_cpu = s390_cpu_addr2state(env->regs[r3]);
1883         ret = handle_sigp_single_dst(dst_cpu, order, param, status_reg);
1884     }
1885     qemu_mutex_unlock(&qemu_sigp_mutex);
1886
1887 out:
1888     trace_kvm_sigp_finished(order, CPU(cpu)->cpu_index,
1889                             dst_cpu ? CPU(dst_cpu)->cpu_index : -1, ret);
1890
1891     if (ret >= 0) {
1892         setcc(cpu, ret);
1893         return 0;
1894     }
1895
1896     return ret;
1897 }
1898
1899 static int handle_instruction(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1900 {
1901     unsigned int ipa0 = (run->s390_sieic.ipa & 0xff00);
1902     uint8_t ipa1 = run->s390_sieic.ipa & 0x00ff;
1903     int r = -1;
1904
1905     DPRINTF("handle_instruction 0x%x 0x%x\n",
1906             run->s390_sieic.ipa, run->s390_sieic.ipb);
1907     switch (ipa0) {
1908     case IPA0_B2:
1909         r = handle_b2(cpu, run, ipa1);
1910         break;
1911     case IPA0_B9:
1912         r = handle_b9(cpu, run, ipa1);
1913         break;
1914     case IPA0_EB:
1915         r = handle_eb(cpu, run, run->s390_sieic.ipb & 0xff);
1916         break;
1917     case IPA0_E3:
1918         r = handle_e3(cpu, run, run->s390_sieic.ipb & 0xff);
1919         break;
1920     case IPA0_DIAG:
1921         r = handle_diag(cpu, run, run->s390_sieic.ipb);
1922         break;
1923     case IPA0_SIGP:
1924         r = handle_sigp(cpu, run, ipa1);
1925         break;
1926     }
1927
1928     if (r < 0) {
1929         r = 0;
1930         kvm_s390_program_interrupt(cpu, PGM_OPERATION);
1931     }
1932
1933     return r;
1934 }
1935
1936 static bool is_special_wait_psw(CPUState *cs)
1937 {
1938     /* signal quiesce */
1939     return cs->kvm_run->psw_addr == 0xfffUL;
1940 }
1941
1942 static void unmanageable_intercept(S390CPU *cpu, const char *str, int pswoffset)
1943 {
1944     CPUState *cs = CPU(cpu);
1945
1946     error_report("Unmanageable %s! CPU%i new PSW: 0x%016lx:%016lx",
1947                  str, cs->cpu_index, ldq_phys(cs->as, cpu->env.psa + pswoffset),
1948                  ldq_phys(cs->as, cpu->env.psa + pswoffset + 8));
1949     s390_cpu_halt(cpu);
1950     qemu_system_guest_panicked(NULL);
1951 }
1952
1953 /* try to detect pgm check loops */
1954 static int handle_oper_loop(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1955 {
1956     CPUState *cs = CPU(cpu);
1957     PSW oldpsw, newpsw;
1958
1959     cpu_synchronize_state(cs);
1960     newpsw.mask = ldq_phys(cs->as, cpu->env.psa +
1961                            offsetof(LowCore, program_new_psw));
1962     newpsw.addr = ldq_phys(cs->as, cpu->env.psa +
1963                            offsetof(LowCore, program_new_psw) + 8);
1964     oldpsw.mask  = run->psw_mask;
1965     oldpsw.addr  = run->psw_addr;
1966     /*
1967      * Avoid endless loops of operation exceptions, if the pgm new
1968      * PSW will cause a new operation exception.
1969      * The heuristic checks if the pgm new psw is within 6 bytes before
1970      * the faulting psw address (with same DAT, AS settings) and the
1971      * new psw is not a wait psw and the fault was not triggered by
1972      * problem state. In that case go into crashed state.
1973      */
1974
1975     if (oldpsw.addr - newpsw.addr <= 6 &&
1976         !(newpsw.mask & PSW_MASK_WAIT) &&
1977         !(oldpsw.mask & PSW_MASK_PSTATE) &&
1978         (newpsw.mask & PSW_MASK_ASC) == (oldpsw.mask & PSW_MASK_ASC) &&
1979         (newpsw.mask & PSW_MASK_DAT) == (oldpsw.mask & PSW_MASK_DAT)) {
1980         unmanageable_intercept(cpu, "operation exception loop",
1981                                offsetof(LowCore, program_new_psw));
1982         return EXCP_HALTED;
1983     }
1984     return 0;
1985 }
1986
1987 static int handle_intercept(S390CPU *cpu)
1988 {
1989     CPUState *cs = CPU(cpu);
1990     struct kvm_run *run = cs->kvm_run;
1991     int icpt_code = run->s390_sieic.icptcode;
1992     int r = 0;
1993
1994     DPRINTF("intercept: 0x%x (at 0x%lx)\n", icpt_code,
1995             (long)cs->kvm_run->psw_addr);
1996     switch (icpt_code) {
1997         case ICPT_INSTRUCTION:
1998             r = handle_instruction(cpu, run);
1999             break;
2000         case ICPT_PROGRAM:
2001             unmanageable_intercept(cpu, "program interrupt",
2002                                    offsetof(LowCore, program_new_psw));
2003             r = EXCP_HALTED;
2004             break;
2005         case ICPT_EXT_INT:
2006             unmanageable_intercept(cpu, "external interrupt",
2007                                    offsetof(LowCore, external_new_psw));
2008             r = EXCP_HALTED;
2009             break;
2010         case ICPT_WAITPSW:
2011             /* disabled wait, since enabled wait is handled in kernel */
2012             cpu_synchronize_state(cs);
2013             if (s390_cpu_halt(cpu) == 0) {
2014                 if (is_special_wait_psw(cs)) {
2015                     qemu_system_shutdown_request(SHUTDOWN_CAUSE_GUEST_SHUTDOWN);
2016                 } else {
2017                     qemu_system_guest_panicked(NULL);
2018                 }
2019             }
2020             r = EXCP_HALTED;
2021             break;
2022         case ICPT_CPU_STOP:
2023             if (s390_cpu_set_state(CPU_STATE_STOPPED, cpu) == 0) {
2024                 qemu_system_shutdown_request(SHUTDOWN_CAUSE_GUEST_SHUTDOWN);
2025             }
2026             if (cpu->env.sigp_order == SIGP_STOP_STORE_STATUS) {
2027                 kvm_s390_store_status(cpu, KVM_S390_STORE_STATUS_DEF_ADDR,
2028                                       true);
2029             }
2030             cpu->env.sigp_order = 0;
2031             r = EXCP_HALTED;
2032             break;
2033         case ICPT_OPEREXC:
2034             /* check for break points */
2035             r = handle_sw_breakpoint(cpu, run);
2036             if (r == -ENOENT) {
2037                 /* Then check for potential pgm check loops */
2038                 r = handle_oper_loop(cpu, run);
2039                 if (r == 0) {
2040                     kvm_s390_program_interrupt(cpu, PGM_OPERATION);
2041                 }
2042             }
2043             break;
2044         case ICPT_SOFT_INTERCEPT:
2045             fprintf(stderr, "KVM unimplemented icpt SOFT\n");
2046             exit(1);
2047             break;
2048         case ICPT_IO:
2049             fprintf(stderr, "KVM unimplemented icpt IO\n");
2050             exit(1);
2051             break;
2052         default:
2053             fprintf(stderr, "Unknown intercept code: %d\n", icpt_code);
2054             exit(1);
2055             break;
2056     }
2057
2058     return r;
2059 }
2060
2061 static int handle_tsch(S390CPU *cpu)
2062 {
2063     CPUState *cs = CPU(cpu);
2064     struct kvm_run *run = cs->kvm_run;
2065     int ret;
2066
2067     cpu_synchronize_state(cs);
2068
2069     ret = ioinst_handle_tsch(cpu, cpu->env.regs[1], run->s390_tsch.ipb);
2070     if (ret < 0) {
2071         /*
2072          * Failure.
2073          * If an I/O interrupt had been dequeued, we have to reinject it.
2074          */
2075         if (run->s390_tsch.dequeued) {
2076             kvm_s390_io_interrupt(run->s390_tsch.subchannel_id,
2077                                   run->s390_tsch.subchannel_nr,
2078                                   run->s390_tsch.io_int_parm,
2079                                   run->s390_tsch.io_int_word);
2080         }
2081         ret = 0;
2082     }
2083     return ret;
2084 }
2085
2086 static void insert_stsi_3_2_2(S390CPU *cpu, __u64 addr, uint8_t ar)
2087 {
2088     struct sysib_322 sysib;
2089     int del;
2090
2091     if (s390_cpu_virt_mem_read(cpu, addr, ar, &sysib, sizeof(sysib))) {
2092         return;
2093     }
2094     /* Shift the stack of Extended Names to prepare for our own data */
2095     memmove(&sysib.ext_names[1], &sysib.ext_names[0],
2096             sizeof(sysib.ext_names[0]) * (sysib.count - 1));
2097     /* First virt level, that doesn't provide Ext Names delimits stack. It is
2098      * assumed it's not capable of managing Extended Names for lower levels.
2099      */
2100     for (del = 1; del < sysib.count; del++) {
2101         if (!sysib.vm[del].ext_name_encoding || !sysib.ext_names[del][0]) {
2102             break;
2103         }
2104     }
2105     if (del < sysib.count) {
2106         memset(sysib.ext_names[del], 0,
2107                sizeof(sysib.ext_names[0]) * (sysib.count - del));
2108     }
2109     /* Insert short machine name in EBCDIC, padded with blanks */
2110     if (qemu_name) {
2111         memset(sysib.vm[0].name, 0x40, sizeof(sysib.vm[0].name));
2112         ebcdic_put(sysib.vm[0].name, qemu_name, MIN(sizeof(sysib.vm[0].name),
2113                                                     strlen(qemu_name)));
2114     }
2115     sysib.vm[0].ext_name_encoding = 2; /* 2 = UTF-8 */
2116     memset(sysib.ext_names[0], 0, sizeof(sysib.ext_names[0]));
2117     /* If hypervisor specifies zero Extended Name in STSI322 SYSIB, it's
2118      * considered by s390 as not capable of providing any Extended Name.
2119      * Therefore if no name was specified on qemu invocation, we go with the
2120      * same "KVMguest" default, which KVM has filled into short name field.
2121      */
2122     if (qemu_name) {
2123         strncpy((char *)sysib.ext_names[0], qemu_name,
2124                 sizeof(sysib.ext_names[0]));
2125     } else {
2126         strcpy((char *)sysib.ext_names[0], "KVMguest");
2127     }
2128     /* Insert UUID */
2129     memcpy(sysib.vm[0].uuid, &qemu_uuid, sizeof(sysib.vm[0].uuid));
2130
2131     s390_cpu_virt_mem_write(cpu, addr, ar, &sysib, sizeof(sysib));
2132 }
2133
2134 static int handle_stsi(S390CPU *cpu)
2135 {
2136     CPUState *cs = CPU(cpu);
2137     struct kvm_run *run = cs->kvm_run;
2138
2139     switch (run->s390_stsi.fc) {
2140     case 3:
2141         if (run->s390_stsi.sel1 != 2 || run->s390_stsi.sel2 != 2) {
2142             return 0;
2143         }
2144         /* Only sysib 3.2.2 needs post-handling for now. */
2145         insert_stsi_3_2_2(cpu, run->s390_stsi.addr, run->s390_stsi.ar);
2146         return 0;
2147     default:
2148         return 0;
2149     }
2150 }
2151
2152 static int kvm_arch_handle_debug_exit(S390CPU *cpu)
2153 {
2154     CPUState *cs = CPU(cpu);
2155     struct kvm_run *run = cs->kvm_run;
2156
2157     int ret = 0;
2158     struct kvm_debug_exit_arch *arch_info = &run->debug.arch;
2159
2160     switch (arch_info->type) {
2161     case KVM_HW_WP_WRITE:
2162         if (find_hw_breakpoint(arch_info->addr, -1, arch_info->type)) {
2163             cs->watchpoint_hit = &hw_watchpoint;
2164             hw_watchpoint.vaddr = arch_info->addr;
2165             hw_watchpoint.flags = BP_MEM_WRITE;
2166             ret = EXCP_DEBUG;
2167         }
2168         break;
2169     case KVM_HW_BP:
2170         if (find_hw_breakpoint(arch_info->addr, -1, arch_info->type)) {
2171             ret = EXCP_DEBUG;
2172         }
2173         break;
2174     case KVM_SINGLESTEP:
2175         if (cs->singlestep_enabled) {
2176             ret = EXCP_DEBUG;
2177         }
2178         break;
2179     default:
2180         ret = -ENOSYS;
2181     }
2182
2183     return ret;
2184 }
2185
2186 int kvm_arch_handle_exit(CPUState *cs, struct kvm_run *run)
2187 {
2188     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
2189     int ret = 0;
2190
2191     qemu_mutex_lock_iothread();
2192
2193     switch (run->exit_reason) {
2194         case KVM_EXIT_S390_SIEIC:
2195             ret = handle_intercept(cpu);
2196             break;
2197         case KVM_EXIT_S390_RESET:
2198             s390_reipl_request();
2199             break;
2200         case KVM_EXIT_S390_TSCH:
2201             ret = handle_tsch(cpu);
2202             break;
2203         case KVM_EXIT_S390_STSI:
2204             ret = handle_stsi(cpu);
2205             break;
2206         case KVM_EXIT_DEBUG:
2207             ret = kvm_arch_handle_debug_exit(cpu);
2208             break;
2209         default:
2210             fprintf(stderr, "Unknown KVM exit: %d\n", run->exit_reason);
2211             break;
2212     }
2213     qemu_mutex_unlock_iothread();
2214
2215     if (ret == 0) {
2216         ret = EXCP_INTERRUPT;
2217     }
2218     return ret;
2219 }
2220
2221 bool kvm_arch_stop_on_emulation_error(CPUState *cpu)
2222 {
2223     return true;
2224 }
2225
2226 void kvm_s390_io_interrupt(uint16_t subchannel_id,
2227                            uint16_t subchannel_nr, uint32_t io_int_parm,
2228                            uint32_t io_int_word)
2229 {
2230     struct kvm_s390_irq irq = {
2231         .u.io.subchannel_id = subchannel_id,
2232         .u.io.subchannel_nr = subchannel_nr,
2233         .u.io.io_int_parm = io_int_parm,
2234         .u.io.io_int_word = io_int_word,
2235     };
2236
2237     if (io_int_word & IO_INT_WORD_AI) {
2238         irq.type = KVM_S390_INT_IO(1, 0, 0, 0);
2239     } else {
2240         irq.type = KVM_S390_INT_IO(0, (subchannel_id & 0xff00) >> 8,
2241                                       (subchannel_id & 0x0006),
2242                                       subchannel_nr);
2243     }
2244     kvm_s390_floating_interrupt(&irq);
2245 }
2246
2247 static uint64_t build_channel_report_mcic(void)
2248 {
2249     uint64_t mcic;
2250
2251     /* subclass: indicate channel report pending */
2252     mcic = MCIC_SC_CP |
2253     /* subclass modifiers: none */
2254     /* storage errors: none */
2255     /* validity bits: no damage */
2256         MCIC_VB_WP | MCIC_VB_MS | MCIC_VB_PM | MCIC_VB_IA | MCIC_VB_FP |
2257         MCIC_VB_GR | MCIC_VB_CR | MCIC_VB_ST | MCIC_VB_AR | MCIC_VB_PR |
2258         MCIC_VB_FC | MCIC_VB_CT | MCIC_VB_CC;
2259     if (s390_has_feat(S390_FEAT_VECTOR)) {
2260         mcic |= MCIC_VB_VR;
2261     }
2262     if (s390_has_feat(S390_FEAT_GUARDED_STORAGE)) {
2263         mcic |= MCIC_VB_GS;
2264     }
2265     return mcic;
2266 }
2267
2268 void kvm_s390_crw_mchk(void)
2269 {
2270     struct kvm_s390_irq irq = {
2271         .type = KVM_S390_MCHK,
2272         .u.mchk.cr14 = 1 << 28,
2273         .u.mchk.mcic = build_channel_report_mcic(),
2274     };
2275     kvm_s390_floating_interrupt(&irq);
2276 }
2277
2278 void kvm_s390_enable_css_support(S390CPU *cpu)
2279 {
2280     int r;
2281
2282     /* Activate host kernel channel subsystem support. */
2283     r = kvm_vcpu_enable_cap(CPU(cpu), KVM_CAP_S390_CSS_SUPPORT, 0);
2284     assert(r == 0);
2285 }
2286
2287 void kvm_arch_init_irq_routing(KVMState *s)
2288 {
2289     /*
2290      * Note that while irqchip capabilities generally imply that cpustates
2291      * are handled in-kernel, it is not true for s390 (yet); therefore, we
2292      * have to override the common code kvm_halt_in_kernel_allowed setting.
2293      */
2294     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQ_ROUTING)) {
2295         kvm_gsi_routing_allowed = true;
2296         kvm_halt_in_kernel_allowed = false;
2297     }
2298 }
2299
2300 int kvm_s390_assign_subch_ioeventfd(EventNotifier *notifier, uint32_t sch,
2301                                     int vq, bool assign)
2302 {
2303     struct kvm_ioeventfd kick = {
2304         .flags = KVM_IOEVENTFD_FLAG_VIRTIO_CCW_NOTIFY |
2305         KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH,
2306         .fd = event_notifier_get_fd(notifier),
2307         .datamatch = vq,
2308         .addr = sch,
2309         .len = 8,
2310     };
2311     if (!kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_IOEVENTFD)) {
2312         return -ENOSYS;
2313     }
2314     if (!assign) {
2315         kick.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN;
2316     }
2317     return kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_IOEVENTFD, &kick);
2318 }
2319
2320 int kvm_s390_get_memslot_count(KVMState *s)
2321 {
2322     return kvm_check_extension(s, KVM_CAP_NR_MEMSLOTS);
2323 }
2324
2325 int kvm_s390_get_ri(void)
2326 {
2327     return cap_ri;
2328 }
2329
2330 int kvm_s390_get_gs(void)
2331 {
2332     return cap_gs;
2333 }
2334
2335 int kvm_s390_set_cpu_state(S390CPU *cpu, uint8_t cpu_state)
2336 {
2337     struct kvm_mp_state mp_state = {};
2338     int ret;
2339
2340     /* the kvm part might not have been initialized yet */
2341     if (CPU(cpu)->kvm_state == NULL) {
2342         return 0;
2343     }
2344
2345     switch (cpu_state) {
2346     case CPU_STATE_STOPPED:
2347         mp_state.mp_state = KVM_MP_STATE_STOPPED;
2348         break;
2349     case CPU_STATE_CHECK_STOP:
2350         mp_state.mp_state = KVM_MP_STATE_CHECK_STOP;
2351         break;
2352     case CPU_STATE_OPERATING:
2353         mp_state.mp_state = KVM_MP_STATE_OPERATING;
2354         break;
2355     case CPU_STATE_LOAD:
2356         mp_state.mp_state = KVM_MP_STATE_LOAD;
2357         break;
2358     default:
2359         error_report("Requested CPU state is not a valid S390 CPU state: %u",
2360                      cpu_state);
2361         exit(1);
2362     }
2363
2364     ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_SET_MP_STATE, &mp_state);
2365     if (ret) {
2366         trace_kvm_failed_cpu_state_set(CPU(cpu)->cpu_index, cpu_state,
2367                                        strerror(-ret));
2368     }
2369
2370     return ret;
2371 }
2372
2373 void kvm_s390_vcpu_interrupt_pre_save(S390CPU *cpu)
2374 {
2375     struct kvm_s390_irq_state irq_state;
2376     CPUState *cs = CPU(cpu);
2377     int32_t bytes;
2378
2379     if (!kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_S390_IRQ_STATE)) {
2380         return;
2381     }
2382
2383     irq_state.buf = (uint64_t) cpu->irqstate;
2384     irq_state.len = VCPU_IRQ_BUF_SIZE;
2385
2386     bytes = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_S390_GET_IRQ_STATE, &irq_state);
2387     if (bytes < 0) {
2388         cpu->irqstate_saved_size = 0;
2389         error_report("Migration of interrupt state failed");
2390         return;
2391     }
2392
2393     cpu->irqstate_saved_size = bytes;
2394 }
2395
2396 int kvm_s390_vcpu_interrupt_post_load(S390CPU *cpu)
2397 {
2398     CPUState *cs = CPU(cpu);
2399     struct kvm_s390_irq_state irq_state;
2400     int r;
2401
2402     if (cpu->irqstate_saved_size == 0) {
2403         return 0;
2404     }
2405
2406     if (!kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_S390_IRQ_STATE)) {
2407         return -ENOSYS;
2408     }
2409
2410     irq_state.buf = (uint64_t) cpu->irqstate;
2411     irq_state.len = cpu->irqstate_saved_size;
2412
2413     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_S390_SET_IRQ_STATE, &irq_state);
2414     if (r) {
2415         error_report("Setting interrupt state failed %d", r);
2416     }
2417     return r;
2418 }
2419
2420 int kvm_arch_fixup_msi_route(struct kvm_irq_routing_entry *route,
2421                              uint64_t address, uint32_t data, PCIDevice *dev)
2422 {
2423     S390PCIBusDevice *pbdev;
2424     uint32_t idx = data >> ZPCI_MSI_VEC_BITS;
2425     uint32_t vec = data & ZPCI_MSI_VEC_MASK;
2426
2427     pbdev = s390_pci_find_dev_by_idx(s390_get_phb(), idx);
2428     if (!pbdev) {
2429         DPRINTF("add_msi_route no dev\n");
2430         return -ENODEV;
2431     }
2432
2433     pbdev->routes.adapter.ind_offset = vec;
2434
2435     route->type = KVM_IRQ_ROUTING_S390_ADAPTER;
2436     route->flags = 0;
2437     route->u.adapter.summary_addr = pbdev->routes.adapter.summary_addr;
2438     route->u.adapter.ind_addr = pbdev->routes.adapter.ind_addr;
2439     route->u.adapter.summary_offset = pbdev->routes.adapter.summary_offset;
2440     route->u.adapter.ind_offset = pbdev->routes.adapter.ind_offset;
2441     route->u.adapter.adapter_id = pbdev->routes.adapter.adapter_id;
2442     return 0;
2443 }
2444
2445 int kvm_arch_add_msi_route_post(struct kvm_irq_routing_entry *route,
2446                                 int vector, PCIDevice *dev)
2447 {
2448     return 0;
2449 }
2450
2451 int kvm_arch_release_virq_post(int virq)
2452 {
2453     return 0;
2454 }
2455
2456 int kvm_arch_msi_data_to_gsi(uint32_t data)
2457 {
2458     abort();
2459 }
2460
2461 static int query_cpu_subfunc(S390FeatBitmap features)
2462 {
2463     struct kvm_s390_vm_cpu_subfunc prop;
2464     struct kvm_device_attr attr = {
2465         .group = KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2466         .attr = KVM_S390_VM_CPU_MACHINE_SUBFUNC,
2467         .addr = (uint64_t) &prop,
2468     };
2469     int rc;
2470
2471     rc = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_GET_DEVICE_ATTR, &attr);
2472     if (rc) {
2473         return  rc;
2474     }
2475
2476     /*
2477      * We're going to add all subfunctions now, if the corresponding feature
2478      * is available that unlocks the query functions.
2479      */
2480     s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PLO, prop.plo);
2481     if (test_bit(S390_FEAT_TOD_CLOCK_STEERING, features)) {
2482         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PTFF, prop.ptff);
2483     }
2484     if (test_bit(S390_FEAT_MSA, features)) {
2485         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMAC, prop.kmac);
2486         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMC, prop.kmc);
2487         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KM, prop.km);
2488         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KIMD, prop.kimd);
2489         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KLMD, prop.klmd);
2490     }
2491     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_3, features)) {
2492         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PCKMO, prop.pckmo);
2493     }
2494     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_4, features)) {
2495         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMCTR, prop.kmctr);
2496         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMF, prop.kmf);
2497         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMO, prop.kmo);
2498         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PCC, prop.pcc);
2499     }
2500     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_5, features)) {
2501         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PPNO, prop.ppno);
2502     }
2503     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_8, features)) {
2504         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMA, prop.kma);
2505     }
2506     return 0;
2507 }
2508
2509 static int configure_cpu_subfunc(const S390FeatBitmap features)
2510 {
2511     struct kvm_s390_vm_cpu_subfunc prop = {};
2512     struct kvm_device_attr attr = {
2513         .group = KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2514         .attr = KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR_SUBFUNC,
2515         .addr = (uint64_t) &prop,
2516     };
2517
2518     if (!kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2519                            KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR_SUBFUNC)) {
2520         /* hardware support might be missing, IBC will handle most of this */
2521         return 0;
2522     }
2523
2524     s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PLO, prop.plo);
2525     if (test_bit(S390_FEAT_TOD_CLOCK_STEERING, features)) {
2526         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PTFF, prop.ptff);
2527     }
2528     if (test_bit(S390_FEAT_MSA, features)) {
2529         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMAC, prop.kmac);
2530         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMC, prop.kmc);
2531         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KM, prop.km);
2532         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KIMD, prop.kimd);
2533         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KLMD, prop.klmd);
2534     }
2535     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_3, features)) {
2536         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PCKMO, prop.pckmo);
2537     }
2538     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_4, features)) {
2539         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMCTR, prop.kmctr);
2540         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMF, prop.kmf);
2541         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMO, prop.kmo);
2542         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PCC, prop.pcc);
2543     }
2544     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_5, features)) {
2545         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PPNO, prop.ppno);
2546     }
2547     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_8, features)) {
2548         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMA, prop.kma);
2549     }
2550     return kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
2551 }
2552
2553 static int kvm_to_feat[][2] = {
2554     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_ESOP, S390_FEAT_ESOP },
2555     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_SIEF2, S390_FEAT_SIE_F2 },
2556     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_64BSCAO , S390_FEAT_SIE_64BSCAO },
2557     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_SIIF, S390_FEAT_SIE_SIIF },
2558     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_GPERE, S390_FEAT_SIE_GPERE },
2559     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_GSLS, S390_FEAT_SIE_GSLS },
2560     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_IB, S390_FEAT_SIE_IB },
2561     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_CEI, S390_FEAT_SIE_CEI },
2562     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_IBS, S390_FEAT_SIE_IBS },
2563     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_SKEY, S390_FEAT_SIE_SKEY },
2564     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_CMMA, S390_FEAT_SIE_CMMA },
2565     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_PFMFI, S390_FEAT_SIE_PFMFI},
2566     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_SIGPIF, S390_FEAT_SIE_SIGPIF},
2567     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_KSS, S390_FEAT_SIE_KSS},
2568 };
2569
2570 static int query_cpu_feat(S390FeatBitmap features)
2571 {
2572     struct kvm_s390_vm_cpu_feat prop;
2573     struct kvm_device_attr attr = {
2574         .group = KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2575         .attr = KVM_S390_VM_CPU_MACHINE_FEAT,
2576         .addr = (uint64_t) &prop,
2577     };
2578     int rc;
2579     int i;
2580
2581     rc = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_GET_DEVICE_ATTR, &attr);
2582     if (rc) {
2583         return  rc;
2584     }
2585
2586     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(kvm_to_feat); i++) {
2587         if (test_be_bit(kvm_to_feat[i][0], (uint8_t *) prop.feat)) {
2588             set_bit(kvm_to_feat[i][1], features);
2589         }
2590     }
2591     return 0;
2592 }
2593
2594 static int configure_cpu_feat(const S390FeatBitmap features)
2595 {
2596     struct kvm_s390_vm_cpu_feat prop = {};
2597     struct kvm_device_attr attr = {
2598         .group = KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2599         .attr = KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR_FEAT,
2600         .addr = (uint64_t) &prop,
2601     };
2602     int i;
2603
2604     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(kvm_to_feat); i++) {
2605         if (test_bit(kvm_to_feat[i][1], features)) {
2606             set_be_bit(kvm_to_feat[i][0], (uint8_t *) prop.feat);
2607         }
2608     }
2609     return kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
2610 }
2611
2612 bool kvm_s390_cpu_models_supported(void)
2613 {
2614     if (!cpu_model_allowed()) {
2615         /* compatibility machines interfere with the cpu model */
2616         return false;
2617     }
2618     return kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2619                              KVM_S390_VM_CPU_MACHINE) &&
2620            kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2621                              KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR) &&
2622            kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2623                              KVM_S390_VM_CPU_MACHINE_FEAT) &&
2624            kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2625                              KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR_FEAT) &&
2626            kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2627                              KVM_S390_VM_CPU_MACHINE_SUBFUNC);
2628 }
2629
2630 void kvm_s390_get_host_cpu_model(S390CPUModel *model, Error **errp)
2631 {
2632     struct kvm_s390_vm_cpu_machine prop = {};
2633     struct kvm_device_attr attr = {
2634         .group = KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2635         .attr = KVM_S390_VM_CPU_MACHINE,
2636         .addr = (uint64_t) &prop,
2637     };
2638     uint16_t unblocked_ibc = 0, cpu_type = 0;
2639     int rc;
2640
2641     memset(model, 0, sizeof(*model));
2642
2643     if (!kvm_s390_cpu_models_supported()) {
2644         error_setg(errp, "KVM doesn't support CPU models");
2645         return;
2646     }
2647
2648     /* query the basic cpu model properties */
2649     rc = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_GET_DEVICE_ATTR, &attr);
2650     if (rc) {
2651         error_setg(errp, "KVM: Error querying host CPU model: %d", rc);
2652         return;
2653     }
2654
2655     cpu_type = cpuid_type(prop.cpuid);
2656     if (has_ibc(prop.ibc)) {
2657         model->lowest_ibc = lowest_ibc(prop.ibc);
2658         unblocked_ibc = unblocked_ibc(prop.ibc);
2659     }
2660     model->cpu_id = cpuid_id(prop.cpuid);
2661     model->cpu_id_format = cpuid_format(prop.cpuid);
2662     model->cpu_ver = 0xff;
2663
2664     /* get supported cpu features indicated via STFL(E) */
2665     s390_add_from_feat_block(model->features, S390_FEAT_TYPE_STFL,
2666                              (uint8_t *) prop.fac_mask);
2667     /* dat-enhancement facility 2 has no bit but was introduced with stfle */
2668     if (test_bit(S390_FEAT_STFLE, model->features)) {
2669         set_bit(S390_FEAT_DAT_ENH_2, model->features);
2670     }
2671     /* get supported cpu features indicated e.g. via SCLP */
2672     rc = query_cpu_feat(model->features);
2673     if (rc) {
2674         error_setg(errp, "KVM: Error querying CPU features: %d", rc);
2675         return;
2676     }
2677     /* get supported cpu subfunctions indicated via query / test bit */
2678     rc = query_cpu_subfunc(model->features);
2679     if (rc) {
2680         error_setg(errp, "KVM: Error querying CPU subfunctions: %d", rc);
2681         return;
2682     }
2683
2684     /* with cpu model support, CMM is only indicated if really available */
2685     if (kvm_s390_cmma_available()) {
2686         set_bit(S390_FEAT_CMM, model->features);
2687     } else {
2688         /* no cmm -> no cmm nt */
2689         clear_bit(S390_FEAT_CMM_NT, model->features);
2690     }
2691
2692     /* We emulate a zPCI bus and AEN, therefore we don't need HW support */
2693     if (pci_available) {
2694         set_bit(S390_FEAT_ZPCI, model->features);
2695     }
2696     set_bit(S390_FEAT_ADAPTER_EVENT_NOTIFICATION, model->features);
2697
2698     if (s390_known_cpu_type(cpu_type)) {
2699         /* we want the exact model, even if some features are missing */
2700         model->def = s390_find_cpu_def(cpu_type, ibc_gen(unblocked_ibc),
2701                                        ibc_ec_ga(unblocked_ibc), NULL);
2702     } else {
2703         /* model unknown, e.g. too new - search using features */
2704         model->def = s390_find_cpu_def(0, ibc_gen(unblocked_ibc),
2705                                        ibc_ec_ga(unblocked_ibc),
2706                                        model->features);
2707     }
2708     if (!model->def) {
2709         error_setg(errp, "KVM: host CPU model could not be identified");
2710         return;
2711     }
2712     /* strip of features that are not part of the maximum model */
2713     bitmap_and(model->features, model->features, model->def->full_feat,
2714                S390_FEAT_MAX);
2715 }
2716
2717 void kvm_s390_apply_cpu_model(const S390CPUModel *model, Error **errp)
2718 {
2719     struct kvm_s390_vm_cpu_processor prop  = {
2720         .fac_list = { 0 },
2721     };
2722     struct kvm_device_attr attr = {
2723         .group = KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2724         .attr = KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR,
2725         .addr = (uint64_t) &prop,
2726     };
2727     int rc;
2728
2729     if (!model) {
2730         /* compatibility handling if cpu models are disabled */
2731         if (kvm_s390_cmma_available()) {
2732             kvm_s390_enable_cmma();
2733         }
2734         return;
2735     }
2736     if (!kvm_s390_cpu_models_supported()) {
2737         error_setg(errp, "KVM doesn't support CPU models");
2738         return;
2739     }
2740     prop.cpuid = s390_cpuid_from_cpu_model(model);
2741     prop.ibc = s390_ibc_from_cpu_model(model);
2742     /* configure cpu features indicated via STFL(e) */
2743     s390_fill_feat_block(model->features, S390_FEAT_TYPE_STFL,
2744                          (uint8_t *) prop.fac_list);
2745     rc = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
2746     if (rc) {
2747         error_setg(errp, "KVM: Error configuring the CPU model: %d", rc);
2748         return;
2749     }
2750     /* configure cpu features indicated e.g. via SCLP */
2751     rc = configure_cpu_feat(model->features);
2752     if (rc) {
2753         error_setg(errp, "KVM: Error configuring CPU features: %d", rc);
2754         return;
2755     }
2756     /* configure cpu subfunctions indicated via query / test bit */
2757     rc = configure_cpu_subfunc(model->features);
2758     if (rc) {
2759         error_setg(errp, "KVM: Error configuring CPU subfunctions: %d", rc);
2760         return;
2761     }
2762     /* enable CMM via CMMA */
2763     if (test_bit(S390_FEAT_CMM, model->features)) {
2764         kvm_s390_enable_cmma();
2765     }
2766 }