xen-all.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2010       Citrix Ltd.
   3  *
   4  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
   5  * the COPYING file in the top-level directory.
   6  *
   7  * Contributions after 2012-01-13 are licensed under the terms of the
   8  * GNU GPL, version 2 or (at your option) any later version.
   9  */
  10
  11 #include <sys/mman.h>
  12
  13 #include "hw/pci.h"
  14 #include "hw/pc.h"
  15 #include "hw/xen_common.h"
  16 #include "hw/xen_backend.h"
  17
  18 #include "range.h"
  19 #include "xen-mapcache.h"
  20 #include "trace.h"
  21 #include "exec-memory.h"
  22
  23 #include <xen/hvm/ioreq.h>
  24 #include <xen/hvm/params.h>
  25 #include <xen/hvm/e820.h>
  26
  27 //#define DEBUG_XEN
  28
  29 #ifdef DEBUG_XEN
  30 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  31     do { fprintf(stderr, "xen: " fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
  32 #else
  33 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  34     do { } while (0)
  35 #endif
  36
  37 static MemoryRegion ram_memory, ram_640k, ram_lo, ram_hi;
  38 static MemoryRegion *framebuffer;
  39
  40 /* Compatibility with older version */
  41 #if __XEN_LATEST_INTERFACE_VERSION__ < 0x0003020a
  42 static inline uint32_t xen_vcpu_eport(shared_iopage_t *shared_page, int i)
  43 {
  44     return shared_page->vcpu_iodata[i].vp_eport;
  45 }
  46 static inline ioreq_t *xen_vcpu_ioreq(shared_iopage_t *shared_page, int vcpu)
  47 {
  48     return &shared_page->vcpu_iodata[vcpu].vp_ioreq;
  49 }
  50 #  define FMT_ioreq_size PRIx64
  51 #else
  52 static inline uint32_t xen_vcpu_eport(shared_iopage_t *shared_page, int i)
  53 {
  54     return shared_page->vcpu_ioreq[i].vp_eport;
  55 }
  56 static inline ioreq_t *xen_vcpu_ioreq(shared_iopage_t *shared_page, int vcpu)
  57 {
  58     return &shared_page->vcpu_ioreq[vcpu];
  59 }
  60 #  define FMT_ioreq_size "u"
  61 #endif
  62
  63 #define BUFFER_IO_MAX_DELAY  100
  64
  65 typedef struct XenPhysmap {
  66     target_phys_addr_t start_addr;
  67     ram_addr_t size;
  68     char *name;
  69     target_phys_addr_t phys_offset;
  70
  71     QLIST_ENTRY(XenPhysmap) list;
  72 } XenPhysmap;
  73
  74 typedef struct XenIOState {
  75     shared_iopage_t *shared_page;
  76     buffered_iopage_t *buffered_io_page;
  77     QEMUTimer *buffered_io_timer;
  78     /* the evtchn port for polling the notification, */
  79     evtchn_port_t *ioreq_local_port;
  80     /* the evtchn fd for polling */
  81     XenEvtchn xce_handle;
  82     /* which vcpu we are serving */
  83     int send_vcpu;
  84
  85     struct xs_handle *xenstore;
  86     MemoryListener memory_listener;
  87     QLIST_HEAD(, XenPhysmap) physmap;
  88     target_phys_addr_t free_phys_offset;
  89     const XenPhysmap *log_for_dirtybit;
  90
  91     Notifier exit;
  92     Notifier suspend;
  93 } XenIOState;
  94
  95 /* Xen specific function for piix pci */
  96
  97 int xen_pci_slot_get_pirq(PCIDevice *pci_dev, int irq_num)
  98 {
  99     return irq_num + ((pci_dev->devfn >> 3) << 2);
 100 }
 101
 102 void xen_piix3_set_irq(void *opaque, int irq_num, int level)
 103 {
 104     xc_hvm_set_pci_intx_level(xen_xc, xen_domid, 0, 0, irq_num >> 2,
 105                               irq_num & 3, level);
 106 }
 107
 108 void xen_piix_pci_write_config_client(uint32_t address, uint32_t val, int len)
 109 {
 110     int i;
 111
 112     /* Scan for updates to PCI link routes (0x60-0x63). */
 113     for (i = 0; i < len; i++) {
 114         uint8_t v = (val >> (8 * i)) & 0xff;
 115         if (v & 0x80) {
 116             v = 0;
 117         }
 118         v &= 0xf;
 119         if (((address + i) >= 0x60) && ((address + i) <= 0x63)) {
 120             xc_hvm_set_pci_link_route(xen_xc, xen_domid, address + i - 0x60, v);
 121         }
 122     }
 123 }
 124
 125 static void xen_suspend_notifier(Notifier *notifier, void *data)
 126 {
 127     xc_set_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_ACPI_S_STATE, 3);
 128 }
 129
 130 /* Xen Interrupt Controller */
 131
 132 static void xen_set_irq(void *opaque, int irq, int level)
 133 {
 134     xc_hvm_set_isa_irq_level(xen_xc, xen_domid, irq, level);
 135 }
 136
 137 qemu_irq *xen_interrupt_controller_init(void)
 138 {
 139     return qemu_allocate_irqs(xen_set_irq, NULL, 16);
 140 }
 141
 142 /* Memory Ops */
 143
 144 static void xen_ram_init(ram_addr_t ram_size)
 145 {
 146     MemoryRegion *sysmem = get_system_memory();
 147     ram_addr_t below_4g_mem_size, above_4g_mem_size = 0;
 148     ram_addr_t block_len;
 149
 150     block_len = ram_size;
 151     if (ram_size >= HVM_BELOW_4G_RAM_END) {
 152         /* Xen does not allocate the memory continuously, and keep a hole at
 153          * HVM_BELOW_4G_MMIO_START of HVM_BELOW_4G_MMIO_LENGTH
 154          */
 155         block_len += HVM_BELOW_4G_MMIO_LENGTH;
 156     }
 157     memory_region_init_ram(&ram_memory, "xen.ram", block_len);
 158     vmstate_register_ram_global(&ram_memory);
 159
 160     if (ram_size >= HVM_BELOW_4G_RAM_END) {
 161         above_4g_mem_size = ram_size - HVM_BELOW_4G_RAM_END;
 162         below_4g_mem_size = HVM_BELOW_4G_RAM_END;
 163     } else {
 164         below_4g_mem_size = ram_size;
 165     }
 166
 167     memory_region_init_alias(&ram_640k, "xen.ram.640k",
 168                              &ram_memory, 0, 0xa0000);
 169     memory_region_add_subregion(sysmem, 0, &ram_640k);
 170     /* Skip of the VGA IO memory space, it will be registered later by the VGA
 171      * emulated device.
 172      *
 173      * The area between 0xc0000 and 0x100000 will be used by SeaBIOS to load
 174      * the Options ROM, so it is registered here as RAM.
 175      */
 176     memory_region_init_alias(&ram_lo, "xen.ram.lo",
 177                              &ram_memory, 0xc0000, below_4g_mem_size - 0xc0000);
 178     memory_region_add_subregion(sysmem, 0xc0000, &ram_lo);
 179     if (above_4g_mem_size > 0) {
 180         memory_region_init_alias(&ram_hi, "xen.ram.hi",
 181                                  &ram_memory, 0x100000000ULL,
 182                                  above_4g_mem_size);
 183         memory_region_add_subregion(sysmem, 0x100000000ULL, &ram_hi);
 184     }
 185 }
 186
 187 void xen_ram_alloc(ram_addr_t ram_addr, ram_addr_t size, MemoryRegion *mr)
 188 {
 189     unsigned long nr_pfn;
 190     xen_pfn_t *pfn_list;
 191     int i;
 192
 193     if (runstate_check(RUN_STATE_INMIGRATE)) {
 194         /* RAM already populated in Xen */
 195         fprintf(stderr, "%s: do not alloc "RAM_ADDR_FMT
 196                 " bytes of ram at "RAM_ADDR_FMT" when runstate is INMIGRATE\n",
 197                 __func__, size, ram_addr);
 198         return;
 199     }
 200
 201     if (mr == &ram_memory) {
 202         return;
 203     }
 204
 205     trace_xen_ram_alloc(ram_addr, size);
 206
 207     nr_pfn = size >> TARGET_PAGE_BITS;
 208     pfn_list = g_malloc(sizeof (*pfn_list) * nr_pfn);
 209
 210     for (i = 0; i < nr_pfn; i++) {
 211         pfn_list[i] = (ram_addr >> TARGET_PAGE_BITS) + i;
 212     }
 213
 214     if (xc_domain_populate_physmap_exact(xen_xc, xen_domid, nr_pfn, 0, 0, pfn_list)) {
 215         hw_error("xen: failed to populate ram at " RAM_ADDR_FMT, ram_addr);
 216     }
 217
 218     g_free(pfn_list);
 219 }
 220
 221 static XenPhysmap *get_physmapping(XenIOState *state,
 222                                    target_phys_addr_t start_addr, ram_addr_t size)
 223 {
 224     XenPhysmap *physmap = NULL;
 225
 226     start_addr &= TARGET_PAGE_MASK;
 227
 228     QLIST_FOREACH(physmap, &state->physmap, list) {
 229         if (range_covers_byte(physmap->start_addr, physmap->size, start_addr)) {
 230             return physmap;
 231         }
 232     }
 233     return NULL;
 234 }
 235
 236 static target_phys_addr_t xen_phys_offset_to_gaddr(target_phys_addr_t start_addr,
 237                                                    ram_addr_t size, void *opaque)
 238 {
 239     target_phys_addr_t addr = start_addr & TARGET_PAGE_MASK;
 240     XenIOState *xen_io_state = opaque;
 241     XenPhysmap *physmap = NULL;
 242
 243     QLIST_FOREACH(physmap, &xen_io_state->physmap, list) {
 244         if (range_covers_byte(physmap->phys_offset, physmap->size, addr)) {
 245             return physmap->start_addr;
 246         }
 247     }
 248
 249     return start_addr;
 250 }
 251
 252 #if CONFIG_XEN_CTRL_INTERFACE_VERSION >= 340
 253 static int xen_add_to_physmap(XenIOState *state,
 254                               target_phys_addr_t start_addr,
 255                               ram_addr_t size,
 256                               MemoryRegion *mr,
 257                               target_phys_addr_t offset_within_region)
 258 {
 259     unsigned long i = 0;
 260     int rc = 0;
 261     XenPhysmap *physmap = NULL;
 262     target_phys_addr_t pfn, start_gpfn;
 263     target_phys_addr_t phys_offset = memory_region_get_ram_addr(mr);
 264     char path[80], value[17];
 265
 266     if (get_physmapping(state, start_addr, size)) {
 267         return 0;
 268     }
 269     if (size <= 0) {
 270         return -1;
 271     }
 272
 273     /* Xen can only handle a single dirty log region for now and we want
 274      * the linear framebuffer to be that region.
 275      * Avoid tracking any regions that is not videoram and avoid tracking
 276      * the legacy vga region. */
 277     if (mr == framebuffer && start_addr > 0xbffff) {
 278         goto go_physmap;
 279     }
 280     return -1;
 281
 282 go_physmap:
 283     DPRINTF("mapping vram to %llx - %llx\n", start_addr, start_addr + size);
 284
 285     pfn = phys_offset >> TARGET_PAGE_BITS;
 286     start_gpfn = start_addr >> TARGET_PAGE_BITS;
 287     for (i = 0; i < size >> TARGET_PAGE_BITS; i++) {
 288         unsigned long idx = pfn + i;
 289         xen_pfn_t gpfn = start_gpfn + i;
 290
 291         rc = xc_domain_add_to_physmap(xen_xc, xen_domid, XENMAPSPACE_gmfn, idx, gpfn);
 292         if (rc) {
 293             DPRINTF("add_to_physmap MFN %"PRI_xen_pfn" to PFN %"
 294                     PRI_xen_pfn" failed: %d\n", idx, gpfn, rc);
 295             return -rc;
 296         }
 297     }
 298
 299     physmap = g_malloc(sizeof (XenPhysmap));
 300
 301     physmap->start_addr = start_addr;
 302     physmap->size = size;
 303     physmap->name = (char *)mr->name;
 304     physmap->phys_offset = phys_offset;
 305
 306     QLIST_INSERT_HEAD(&state->physmap, physmap, list);
 307
 308     xc_domain_pin_memory_cacheattr(xen_xc, xen_domid,
 309                                    start_addr >> TARGET_PAGE_BITS,
 310                                    (start_addr + size) >> TARGET_PAGE_BITS,
 311                                    XEN_DOMCTL_MEM_CACHEATTR_WB);
 312
 313     snprintf(path, sizeof(path),
 314             "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%"PRIx64"/start_addr",
 315             xen_domid, (uint64_t)phys_offset);
 316     snprintf(value, sizeof(value), "%"PRIx64, (uint64_t)start_addr);
 317     if (!xs_write(state->xenstore, 0, path, value, strlen(value))) {
 318         return -1;
 319     }
 320     snprintf(path, sizeof(path),
 321             "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%"PRIx64"/size",
 322             xen_domid, (uint64_t)phys_offset);
 323     snprintf(value, sizeof(value), "%"PRIx64, (uint64_t)size);
 324     if (!xs_write(state->xenstore, 0, path, value, strlen(value))) {
 325         return -1;
 326     }
 327     if (mr->name) {
 328         snprintf(path, sizeof(path),
 329                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%"PRIx64"/name",
 330                 xen_domid, (uint64_t)phys_offset);
 331         if (!xs_write(state->xenstore, 0, path, mr->name, strlen(mr->name))) {
 332             return -1;
 333         }
 334     }
 335
 336     return 0;
 337 }
 338
 339 static int xen_remove_from_physmap(XenIOState *state,
 340                                    target_phys_addr_t start_addr,
 341                                    ram_addr_t size)
 342 {
 343     unsigned long i = 0;
 344     int rc = 0;
 345     XenPhysmap *physmap = NULL;
 346     target_phys_addr_t phys_offset = 0;
 347
 348     physmap = get_physmapping(state, start_addr, size);
 349     if (physmap == NULL) {
 350         return -1;
 351     }
 352
 353     phys_offset = physmap->phys_offset;
 354     size = physmap->size;
 355
 356     DPRINTF("unmapping vram to %llx - %llx, from %llx\n",
 357             phys_offset, phys_offset + size, start_addr);
 358
 359     size >>= TARGET_PAGE_BITS;
 360     start_addr >>= TARGET_PAGE_BITS;
 361     phys_offset >>= TARGET_PAGE_BITS;
 362     for (i = 0; i < size; i++) {
 363         unsigned long idx = start_addr + i;
 364         xen_pfn_t gpfn = phys_offset + i;
 365
 366         rc = xc_domain_add_to_physmap(xen_xc, xen_domid, XENMAPSPACE_gmfn, idx, gpfn);
 367         if (rc) {
 368             fprintf(stderr, "add_to_physmap MFN %"PRI_xen_pfn" to PFN %"
 369                     PRI_xen_pfn" failed: %d\n", idx, gpfn, rc);
 370             return -rc;
 371         }
 372     }
 373
 374     QLIST_REMOVE(physmap, list);
 375     if (state->log_for_dirtybit == physmap) {
 376         state->log_for_dirtybit = NULL;
 377     }
 378     free(physmap);
 379
 380     return 0;
 381 }
 382
 383 #else
 384 static int xen_add_to_physmap(XenIOState *state,
 385                               target_phys_addr_t start_addr,
 386                               ram_addr_t size,
 387                               MemoryRegion *mr,
 388                               target_phys_addr_t offset_within_region)
 389 {
 390     return -ENOSYS;
 391 }
 392
 393 static int xen_remove_from_physmap(XenIOState *state,
 394                                    target_phys_addr_t start_addr,
 395                                    ram_addr_t size)
 396 {
 397     return -ENOSYS;
 398 }
 399 #endif
 400
 401 static void xen_set_memory(struct MemoryListener *listener,
 402                            MemoryRegionSection *section,
 403                            bool add)
 404 {
 405     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 406     target_phys_addr_t start_addr = section->offset_within_address_space;
 407     ram_addr_t size = section->size;
 408     bool log_dirty = memory_region_is_logging(section->mr);
 409     hvmmem_type_t mem_type;
 410
 411     if (!memory_region_is_ram(section->mr)) {
 412         return;
 413     }
 414
 415     if (!(section->mr != &ram_memory
 416           && ( (log_dirty && add) || (!log_dirty && !add)))) {
 417         return;
 418     }
 419
 420     trace_xen_client_set_memory(start_addr, size, log_dirty);
 421
 422     start_addr &= TARGET_PAGE_MASK;
 423     size = TARGET_PAGE_ALIGN(size);
 424
 425     if (add) {
 426         if (!memory_region_is_rom(section->mr)) {
 427             xen_add_to_physmap(state, start_addr, size,
 428                                section->mr, section->offset_within_region);
 429         } else {
 430             mem_type = HVMMEM_ram_ro;
 431             if (xc_hvm_set_mem_type(xen_xc, xen_domid, mem_type,
 432                                     start_addr >> TARGET_PAGE_BITS,
 433                                     size >> TARGET_PAGE_BITS)) {
 434                 DPRINTF("xc_hvm_set_mem_type error, addr: "TARGET_FMT_plx"\n",
 435                         start_addr);
 436             }
 437         }
 438     } else {
 439         if (xen_remove_from_physmap(state, start_addr, size) < 0) {
 440             DPRINTF("physmapping does not exist at "TARGET_FMT_plx"\n", start_addr);
 441         }
 442     }
 443 }
 444
 445 static void xen_begin(MemoryListener *listener)
 446 {
 447 }
 448
 449 static void xen_commit(MemoryListener *listener)
 450 {
 451 }
 452
 453 static void xen_region_add(MemoryListener *listener,
 454                            MemoryRegionSection *section)
 455 {
 456     xen_set_memory(listener, section, true);
 457 }
 458
 459 static void xen_region_del(MemoryListener *listener,
 460                            MemoryRegionSection *section)
 461 {
 462     xen_set_memory(listener, section, false);
 463 }
 464
 465 static void xen_region_nop(MemoryListener *listener,
 466                            MemoryRegionSection *section)
 467 {
 468 }
 469
 470 static void xen_sync_dirty_bitmap(XenIOState *state,
 471                                   target_phys_addr_t start_addr,
 472                                   ram_addr_t size)
 473 {
 474     target_phys_addr_t npages = size >> TARGET_PAGE_BITS;
 475     const int width = sizeof(unsigned long) * 8;
 476     unsigned long bitmap[(npages + width - 1) / width];
 477     int rc, i, j;
 478     const XenPhysmap *physmap = NULL;
 479
 480     physmap = get_physmapping(state, start_addr, size);
 481     if (physmap == NULL) {
 482         /* not handled */
 483         return;
 484     }
 485
 486     if (state->log_for_dirtybit == NULL) {
 487         state->log_for_dirtybit = physmap;
 488     } else if (state->log_for_dirtybit != physmap) {
 489         /* Only one range for dirty bitmap can be tracked. */
 490         return;
 491     }
 492
 493     rc = xc_hvm_track_dirty_vram(xen_xc, xen_domid,
 494                                  start_addr >> TARGET_PAGE_BITS, npages,
 495                                  bitmap);
 496     if (rc < 0) {
 497         if (rc != -ENODATA) {
 498             fprintf(stderr, "xen: track_dirty_vram failed (0x" TARGET_FMT_plx
 499                     ", 0x" TARGET_FMT_plx "): %s\n",
 500                     start_addr, start_addr + size, strerror(-rc));
 501         }
 502         return;
 503     }
 504
 505     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bitmap); i++) {
 506         unsigned long map = bitmap[i];
 507         while (map != 0) {
 508             j = ffsl(map) - 1;
 509             map &= ~(1ul << j);
 510             memory_region_set_dirty(framebuffer,
 511                                     (i * width + j) * TARGET_PAGE_SIZE,
 512                                     TARGET_PAGE_SIZE);
 513         };
 514     }
 515 }
 516
 517 static void xen_log_start(MemoryListener *listener,
 518                           MemoryRegionSection *section)
 519 {
 520     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 521
 522     xen_sync_dirty_bitmap(state, section->offset_within_address_space,
 523                           section->size);
 524 }
 525
 526 static void xen_log_stop(MemoryListener *listener, MemoryRegionSection *section)
 527 {
 528     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 529
 530     state->log_for_dirtybit = NULL;
 531     /* Disable dirty bit tracking */
 532     xc_hvm_track_dirty_vram(xen_xc, xen_domid, 0, 0, NULL);
 533 }
 534
 535 static void xen_log_sync(MemoryListener *listener, MemoryRegionSection *section)
 536 {
 537     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 538
 539     xen_sync_dirty_bitmap(state, section->offset_within_address_space,
 540                           section->size);
 541 }
 542
 543 static void xen_log_global_start(MemoryListener *listener)
 544 {
 545 }
 546
 547 static void xen_log_global_stop(MemoryListener *listener)
 548 {
 549 }
 550
 551 static void xen_eventfd_add(MemoryListener *listener,
 552                             MemoryRegionSection *section,
 553                             bool match_data, uint64_t data, int fd)
 554 {
 555 }
 556
 557 static void xen_eventfd_del(MemoryListener *listener,
 558                             MemoryRegionSection *section,
 559                             bool match_data, uint64_t data, int fd)
 560 {
 561 }
 562
 563 static MemoryListener xen_memory_listener = {
 564     .begin = xen_begin,
 565     .commit = xen_commit,
 566     .region_add = xen_region_add,
 567     .region_del = xen_region_del,
 568     .region_nop = xen_region_nop,
 569     .log_start = xen_log_start,
 570     .log_stop = xen_log_stop,
 571     .log_sync = xen_log_sync,
 572     .log_global_start = xen_log_global_start,
 573     .log_global_stop = xen_log_global_stop,
 574     .eventfd_add = xen_eventfd_add,
 575     .eventfd_del = xen_eventfd_del,
 576     .priority = 10,
 577 };
 578
 579 /* VCPU Operations, MMIO, IO ring ... */
 580
 581 static void xen_reset_vcpu(void *opaque)
 582 {
 583     CPUArchState *env = opaque;
 584
 585     env->halted = 1;
 586 }
 587
 588 void xen_vcpu_init(void)
 589 {
 590     CPUArchState *first_cpu;
 591
 592     if ((first_cpu = qemu_get_cpu(0))) {
 593         qemu_register_reset(xen_reset_vcpu, first_cpu);
 594         xen_reset_vcpu(first_cpu);
 595     }
 596 }
 597
 598 /* get the ioreq packets from share mem */
 599 static ioreq_t *cpu_get_ioreq_from_shared_memory(XenIOState *state, int vcpu)
 600 {
 601     ioreq_t *req = xen_vcpu_ioreq(state->shared_page, vcpu);
 602
 603     if (req->state != STATE_IOREQ_READY) {
 604         DPRINTF("I/O request not ready: "
 605                 "%x, ptr: %x, port: %"PRIx64", "
 606                 "data: %"PRIx64", count: %" FMT_ioreq_size ", size: %" FMT_ioreq_size "\n",
 607                 req->state, req->data_is_ptr, req->addr,
 608                 req->data, req->count, req->size);
 609         return NULL;
 610     }
 611
 612     xen_rmb(); /* see IOREQ_READY /then/ read contents of ioreq */
 613
 614     req->state = STATE_IOREQ_INPROCESS;
 615     return req;
 616 }
 617
 618 /* use poll to get the port notification */
 619 /* ioreq_vec--out,the */
 620 /* retval--the number of ioreq packet */
 621 static ioreq_t *cpu_get_ioreq(XenIOState *state)
 622 {
 623     int i;
 624     evtchn_port_t port;
 625
 626     port = xc_evtchn_pending(state->xce_handle);
 627     if (port != -1) {
 628         for (i = 0; i < smp_cpus; i++) {
 629             if (state->ioreq_local_port[i] == port) {
 630                 break;
 631             }
 632         }
 633
 634         if (i == smp_cpus) {
 635             hw_error("Fatal error while trying to get io event!\n");
 636         }
 637
 638         /* unmask the wanted port again */
 639         xc_evtchn_unmask(state->xce_handle, port);
 640
 641         /* get the io packet from shared memory */
 642         state->send_vcpu = i;
 643         return cpu_get_ioreq_from_shared_memory(state, i);
 644     }
 645
 646     /* read error or read nothing */
 647     return NULL;
 648 }
 649
 650 static uint32_t do_inp(pio_addr_t addr, unsigned long size)
 651 {
 652     switch (size) {
 653         case 1:
 654             return cpu_inb(addr);
 655         case 2:
 656             return cpu_inw(addr);
 657         case 4:
 658             return cpu_inl(addr);
 659         default:
 660             hw_error("inp: bad size: %04"FMT_pioaddr" %lx", addr, size);
 661     }
 662 }
 663
 664 static void do_outp(pio_addr_t addr,
 665         unsigned long size, uint32_t val)
 666 {
 667     switch (size) {
 668         case 1:
 669             return cpu_outb(addr, val);
 670         case 2:
 671             return cpu_outw(addr, val);
 672         case 4:
 673             return cpu_outl(addr, val);
 674         default:
 675             hw_error("outp: bad size: %04"FMT_pioaddr" %lx", addr, size);
 676     }
 677 }
 678
 679 static void cpu_ioreq_pio(ioreq_t *req)
 680 {
 681     int i, sign;
 682
 683     sign = req->df ? -1 : 1;
 684
 685     if (req->dir == IOREQ_READ) {
 686         if (!req->data_is_ptr) {
 687             req->data = do_inp(req->addr, req->size);
 688         } else {
 689             uint32_t tmp;
 690
 691             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 692                 tmp = do_inp(req->addr, req->size);
 693                 cpu_physical_memory_write(req->data + (sign * i * req->size),
 694                         (uint8_t *) &tmp, req->size);
 695             }
 696         }
 697     } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 698         if (!req->data_is_ptr) {
 699             do_outp(req->addr, req->size, req->data);
 700         } else {
 701             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 702                 uint32_t tmp = 0;
 703
 704                 cpu_physical_memory_read(req->data + (sign * i * req->size),
 705                         (uint8_t*) &tmp, req->size);
 706                 do_outp(req->addr, req->size, tmp);
 707             }
 708         }
 709     }
 710 }
 711
 712 static void cpu_ioreq_move(ioreq_t *req)
 713 {
 714     int i, sign;
 715
 716     sign = req->df ? -1 : 1;
 717
 718     if (!req->data_is_ptr) {
 719         if (req->dir == IOREQ_READ) {
 720             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 721                 cpu_physical_memory_read(req->addr + (sign * i * req->size),
 722                         (uint8_t *) &req->data, req->size);
 723             }
 724         } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 725             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 726                 cpu_physical_memory_write(req->addr + (sign * i * req->size),
 727                         (uint8_t *) &req->data, req->size);
 728             }
 729         }
 730     } else {
 731         uint64_t tmp;
 732
 733         if (req->dir == IOREQ_READ) {
 734             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 735                 cpu_physical_memory_read(req->addr + (sign * i * req->size),
 736                         (uint8_t*) &tmp, req->size);
 737                 cpu_physical_memory_write(req->data + (sign * i * req->size),
 738                         (uint8_t*) &tmp, req->size);
 739             }
 740         } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 741             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 742                 cpu_physical_memory_read(req->data + (sign * i * req->size),
 743                         (uint8_t*) &tmp, req->size);
 744                 cpu_physical_memory_write(req->addr + (sign * i * req->size),
 745                         (uint8_t*) &tmp, req->size);
 746             }
 747         }
 748     }
 749 }
 750
 751 static void handle_ioreq(ioreq_t *req)
 752 {
 753     if (!req->data_is_ptr && (req->dir == IOREQ_WRITE) &&
 754             (req->size < sizeof (target_ulong))) {
 755         req->data &= ((target_ulong) 1 << (8 * req->size)) - 1;
 756     }
 757
 758     switch (req->type) {
 759         case IOREQ_TYPE_PIO:
 760             cpu_ioreq_pio(req);
 761             break;
 762         case IOREQ_TYPE_COPY:
 763             cpu_ioreq_move(req);
 764             break;
 765         case IOREQ_TYPE_TIMEOFFSET:
 766             break;
 767         case IOREQ_TYPE_INVALIDATE:
 768             xen_invalidate_map_cache();
 769             break;
 770         default:
 771             hw_error("Invalid ioreq type 0x%x\n", req->type);
 772     }
 773 }
 774
 775 static void handle_buffered_iopage(XenIOState *state)
 776 {
 777     buf_ioreq_t *buf_req = NULL;
 778     ioreq_t req;
 779     int qw;
 780
 781     if (!state->buffered_io_page) {
 782         return;
 783     }
 784
 785     while (state->buffered_io_page->read_pointer != state->buffered_io_page->write_pointer) {
 786         buf_req = &state->buffered_io_page->buf_ioreq[
 787             state->buffered_io_page->read_pointer % IOREQ_BUFFER_SLOT_NUM];
 788         req.size = 1UL << buf_req->size;
 789         req.count = 1;
 790         req.addr = buf_req->addr;
 791         req.data = buf_req->data;
 792         req.state = STATE_IOREQ_READY;
 793         req.dir = buf_req->dir;
 794         req.df = 1;
 795         req.type = buf_req->type;
 796         req.data_is_ptr = 0;
 797         qw = (req.size == 8);
 798         if (qw) {
 799             buf_req = &state->buffered_io_page->buf_ioreq[
 800                 (state->buffered_io_page->read_pointer + 1) % IOREQ_BUFFER_SLOT_NUM];
 801             req.data |= ((uint64_t)buf_req->data) << 32;
 802         }
 803
 804         handle_ioreq(&req);
 805
 806         xen_mb();
 807         state->buffered_io_page->read_pointer += qw ? 2 : 1;
 808     }
 809 }
 810
 811 static void handle_buffered_io(void *opaque)
 812 {
 813     XenIOState *state = opaque;
 814
 815     handle_buffered_iopage(state);
 816     qemu_mod_timer(state->buffered_io_timer,
 817                    BUFFER_IO_MAX_DELAY + qemu_get_clock_ms(rt_clock));
 818 }
 819
 820 static void cpu_handle_ioreq(void *opaque)
 821 {
 822     XenIOState *state = opaque;
 823     ioreq_t *req = cpu_get_ioreq(state);
 824
 825     handle_buffered_iopage(state);
 826     if (req) {
 827         handle_ioreq(req);
 828
 829         if (req->state != STATE_IOREQ_INPROCESS) {
 830             fprintf(stderr, "Badness in I/O request ... not in service?!: "
 831                     "%x, ptr: %x, port: %"PRIx64", "
 832                     "data: %"PRIx64", count: %" FMT_ioreq_size ", size: %" FMT_ioreq_size "\n",
 833                     req->state, req->data_is_ptr, req->addr,
 834                     req->data, req->count, req->size);
 835             destroy_hvm_domain();
 836             return;
 837         }
 838
 839         xen_wmb(); /* Update ioreq contents /then/ update state. */
 840
 841         /*
 842          * We do this before we send the response so that the tools
 843          * have the opportunity to pick up on the reset before the
 844          * guest resumes and does a hlt with interrupts disabled which
 845          * causes Xen to powerdown the domain.
 846          */
 847         if (runstate_is_running()) {
 848             if (qemu_shutdown_requested_get()) {
 849                 destroy_hvm_domain();
 850             }
 851             if (qemu_reset_requested_get()) {
 852                 qemu_system_reset(VMRESET_REPORT);
 853             }
 854         }
 855
 856         req->state = STATE_IORESP_READY;
 857         xc_evtchn_notify(state->xce_handle, state->ioreq_local_port[state->send_vcpu]);
 858     }
 859 }
 860
 861 static int store_dev_info(int domid, CharDriverState *cs, const char *string)
 862 {
 863     struct xs_handle *xs = NULL;
 864     char *path = NULL;
 865     char *newpath = NULL;
 866     char *pts = NULL;
 867     int ret = -1;
 868
 869     /* Only continue if we're talking to a pty. */
 870     if (strncmp(cs->filename, "pty:", 4)) {
 871         return 0;
 872     }
 873     pts = cs->filename + 4;
 874
 875     /* We now have everything we need to set the xenstore entry. */
 876     xs = xs_open(0);
 877     if (xs == NULL) {
 878         fprintf(stderr, "Could not contact XenStore\n");
 879         goto out;
 880     }
 881
 882     path = xs_get_domain_path(xs, domid);
 883     if (path == NULL) {
 884         fprintf(stderr, "xs_get_domain_path() error\n");
 885         goto out;
 886     }
 887     newpath = realloc(path, (strlen(path) + strlen(string) +
 888                 strlen("/tty") + 1));
 889     if (newpath == NULL) {
 890         fprintf(stderr, "realloc error\n");
 891         goto out;
 892     }
 893     path = newpath;
 894
 895     strcat(path, string);
 896     strcat(path, "/tty");
 897     if (!xs_write(xs, XBT_NULL, path, pts, strlen(pts))) {
 898         fprintf(stderr, "xs_write for '%s' fail", string);
 899         goto out;
 900     }
 901     ret = 0;
 902
 903 out:
 904     free(path);
 905     xs_close(xs);
 906
 907     return ret;
 908 }
 909
 910 void xenstore_store_pv_console_info(int i, CharDriverState *chr)
 911 {
 912     if (i == 0) {
 913         store_dev_info(xen_domid, chr, "/console");
 914     } else {
 915         char buf[32];
 916         snprintf(buf, sizeof(buf), "/device/console/%d", i);
 917         store_dev_info(xen_domid, chr, buf);
 918     }
 919 }
 920
 921 static void xenstore_record_dm_state(struct xs_handle *xs, const char *state)
 922 {
 923     char path[50];
 924
 925     if (xs == NULL) {
 926         fprintf(stderr, "xenstore connection not initialized\n");
 927         exit(1);
 928     }
 929
 930     snprintf(path, sizeof (path), "/local/domain/0/device-model/%u/state", xen_domid);
 931     if (!xs_write(xs, XBT_NULL, path, state, strlen(state))) {
 932         fprintf(stderr, "error recording dm state\n");
 933         exit(1);
 934     }
 935 }
 936
 937 static void xen_main_loop_prepare(XenIOState *state)
 938 {
 939     int evtchn_fd = -1;
 940
 941     if (state->xce_handle != XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
 942         evtchn_fd = xc_evtchn_fd(state->xce_handle);
 943     }
 944
 945     state->buffered_io_timer = qemu_new_timer_ms(rt_clock, handle_buffered_io,
 946                                                  state);
 947     qemu_mod_timer(state->buffered_io_timer, qemu_get_clock_ms(rt_clock));
 948
 949     if (evtchn_fd != -1) {
 950         qemu_set_fd_handler(evtchn_fd, cpu_handle_ioreq, NULL, state);
 951     }
 952 }
 953
 954
 955 /* Initialise Xen */
 956
 957 static void xen_change_state_handler(void *opaque, int running,
 958                                      RunState state)
 959 {
 960     if (running) {
 961         /* record state running */
 962         xenstore_record_dm_state(xenstore, "running");
 963     }
 964 }
 965
 966 static void xen_hvm_change_state_handler(void *opaque, int running,
 967                                          RunState rstate)
 968 {
 969     XenIOState *xstate = opaque;
 970     if (running) {
 971         xen_main_loop_prepare(xstate);
 972     }
 973 }
 974
 975 static void xen_exit_notifier(Notifier *n, void *data)
 976 {
 977     XenIOState *state = container_of(n, XenIOState, exit);
 978
 979     xc_evtchn_close(state->xce_handle);
 980     xs_daemon_close(state->xenstore);
 981 }
 982
 983 int xen_init(void)
 984 {
 985     xen_xc = xen_xc_interface_open(0, 0, 0);
 986     if (xen_xc == XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
 987         xen_be_printf(NULL, 0, "can't open xen interface\n");
 988         return -1;
 989     }
 990     qemu_add_vm_change_state_handler(xen_change_state_handler, NULL);
 991
 992     return 0;
 993 }
 994
 995 static void xen_read_physmap(XenIOState *state)
 996 {
 997     XenPhysmap *physmap = NULL;
 998     unsigned int len, num, i;
 999     char path[80], *value = NULL;
1000     char **entries = NULL;
1001
1002     snprintf(path, sizeof(path),
1003             "/local/domain/0/device-model/%d/physmap", xen_domid);
1004     entries = xs_directory(state->xenstore, 0, path, &num);
1005     if (entries == NULL)
1006         return;
1007
1008     for (i = 0; i < num; i++) {
1009         physmap = g_malloc(sizeof (XenPhysmap));
1010         physmap->phys_offset = strtoull(entries[i], NULL, 16);
1011         snprintf(path, sizeof(path),
1012                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%s/start_addr",
1013                 xen_domid, entries[i]);
1014         value = xs_read(state->xenstore, 0, path, &len);
1015         if (value == NULL) {
1016             free(physmap);
1017             continue;
1018         }
1019         physmap->start_addr = strtoull(value, NULL, 16);
1020         free(value);
1021
1022         snprintf(path, sizeof(path),
1023                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%s/size",
1024                 xen_domid, entries[i]);
1025         value = xs_read(state->xenstore, 0, path, &len);
1026         if (value == NULL) {
1027             free(physmap);
1028             continue;
1029         }
1030         physmap->size = strtoull(value, NULL, 16);
1031         free(value);
1032
1033         snprintf(path, sizeof(path),
1034                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%s/name",
1035                 xen_domid, entries[i]);
1036         physmap->name = xs_read(state->xenstore, 0, path, &len);
1037
1038         QLIST_INSERT_HEAD(&state->physmap, physmap, list);
1039     }
1040     free(entries);
1041     return;
1042 }
1043
1044 int xen_hvm_init(void)
1045 {
1046     int i, rc;
1047     unsigned long ioreq_pfn;
1048     XenIOState *state;
1049
1050     state = g_malloc0(sizeof (XenIOState));
1051
1052     state->xce_handle = xen_xc_evtchn_open(NULL, 0);
1053     if (state->xce_handle == XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
1054         perror("xen: event channel open");
1055         return -errno;
1056     }
1057
1058     state->xenstore = xs_daemon_open();
1059     if (state->xenstore == NULL) {
1060         perror("xen: xenstore open");
1061         return -errno;
1062     }
1063
1064     state->exit.notify = xen_exit_notifier;
1065     qemu_add_exit_notifier(&state->exit);
1066
1067     state->suspend.notify = xen_suspend_notifier;
1068     qemu_register_suspend_notifier(&state->suspend);
1069
1070     xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_IOREQ_PFN, &ioreq_pfn);
1071     DPRINTF("shared page at pfn %lx\n", ioreq_pfn);
1072     state->shared_page = xc_map_foreign_range(xen_xc, xen_domid, XC_PAGE_SIZE,
1073                                               PROT_READ|PROT_WRITE, ioreq_pfn);
1074     if (state->shared_page == NULL) {
1075         hw_error("map shared IO page returned error %d handle=" XC_INTERFACE_FMT,
1076                  errno, xen_xc);
1077     }
1078
1079     xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_BUFIOREQ_PFN, &ioreq_pfn);
1080     DPRINTF("buffered io page at pfn %lx\n", ioreq_pfn);
1081     state->buffered_io_page = xc_map_foreign_range(xen_xc, xen_domid, XC_PAGE_SIZE,
1082                                                    PROT_READ|PROT_WRITE, ioreq_pfn);
1083     if (state->buffered_io_page == NULL) {
1084         hw_error("map buffered IO page returned error %d", errno);
1085     }
1086
1087     state->ioreq_local_port = g_malloc0(smp_cpus * sizeof (evtchn_port_t));
1088
1089     /* FIXME: how about if we overflow the page here? */
1090     for (i = 0; i < smp_cpus; i++) {
1091         rc = xc_evtchn_bind_interdomain(state->xce_handle, xen_domid,
1092                                         xen_vcpu_eport(state->shared_page, i));
1093         if (rc == -1) {
1094             fprintf(stderr, "bind interdomain ioctl error %d\n", errno);
1095             return -1;
1096         }
1097         state->ioreq_local_port[i] = rc;
1098     }
1099
1100     /* Init RAM management */
1101     xen_map_cache_init(xen_phys_offset_to_gaddr, state);
1102     xen_ram_init(ram_size);
1103
1104     qemu_add_vm_change_state_handler(xen_hvm_change_state_handler, state);
1105
1106     state->memory_listener = xen_memory_listener;
1107     QLIST_INIT(&state->physmap);
1108     memory_listener_register(&state->memory_listener, get_system_memory());
1109     state->log_for_dirtybit = NULL;
1110
1111     /* Initialize backend core & drivers */
1112     if (xen_be_init() != 0) {
1113         fprintf(stderr, "%s: xen backend core setup failed\n", __FUNCTION__);
1114         exit(1);
1115     }
1116     xen_be_register("console", &xen_console_ops);
1117     xen_be_register("vkbd", &xen_kbdmouse_ops);
1118     xen_be_register("qdisk", &xen_blkdev_ops);
1119     xen_read_physmap(state);
1120
1121     return 0;
1122 }
1123
1124 void destroy_hvm_domain(void)
1125 {
1126     XenXC xc_handle;
1127     int sts;
1128
1129     xc_handle = xen_xc_interface_open(0, 0, 0);
1130     if (xc_handle == XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
1131         fprintf(stderr, "Cannot acquire xenctrl handle\n");
1132     } else {
1133         sts = xc_domain_shutdown(xc_handle, xen_domid, SHUTDOWN_poweroff);
1134         if (sts != 0) {
1135             fprintf(stderr, "? xc_domain_shutdown failed to issue poweroff, "
1136                     "sts %d, %s\n", sts, strerror(errno));
1137         } else {
1138             fprintf(stderr, "Issued domain %d poweroff\n", xen_domid);
1139         }
1140         xc_interface_close(xc_handle);
1141     }
1142 }
1143
1144 void xen_register_framebuffer(MemoryRegion *mr)
1145 {
1146     framebuffer = mr;
1147 }