]> Git Repo - qemu.git/blob - target-i386/kvm.c
Do not stop VM if emulation failed in userspace.
[qemu.git] / target-i386 / kvm.c
1 /*
2  * QEMU KVM support
3  *
4  * Copyright (C) 2006-2008 Qumranet Technologies
5  * Copyright IBM, Corp. 2008
6  *
7  * Authors:
8  *  Anthony Liguori   <[email protected]>
9  *
10  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or later.
11  * See the COPYING file in the top-level directory.
12  *
13  */
14
15 #include <sys/types.h>
16 #include <sys/ioctl.h>
17 #include <sys/mman.h>
18
19 #include <linux/kvm.h>
20
21 #include "qemu-common.h"
22 #include "sysemu.h"
23 #include "kvm.h"
24 #include "cpu.h"
25 #include "gdbstub.h"
26 #include "host-utils.h"
27 #include "hw/pc.h"
28 #include "ioport.h"
29
30 #ifdef CONFIG_KVM_PARA
31 #include <linux/kvm_para.h>
32 #endif
33 //
34 //#define DEBUG_KVM
35
36 #ifdef DEBUG_KVM
37 #define DPRINTF(fmt, ...) \
38     do { fprintf(stderr, fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
39 #else
40 #define DPRINTF(fmt, ...) \
41     do { } while (0)
42 #endif
43
44 #define MSR_KVM_WALL_CLOCK  0x11
45 #define MSR_KVM_SYSTEM_TIME 0x12
46
47 #ifdef KVM_CAP_EXT_CPUID
48
49 static struct kvm_cpuid2 *try_get_cpuid(KVMState *s, int max)
50 {
51     struct kvm_cpuid2 *cpuid;
52     int r, size;
53
54     size = sizeof(*cpuid) + max * sizeof(*cpuid->entries);
55     cpuid = (struct kvm_cpuid2 *)qemu_mallocz(size);
56     cpuid->nent = max;
57     r = kvm_ioctl(s, KVM_GET_SUPPORTED_CPUID, cpuid);
58     if (r == 0 && cpuid->nent >= max) {
59         r = -E2BIG;
60     }
61     if (r < 0) {
62         if (r == -E2BIG) {
63             qemu_free(cpuid);
64             return NULL;
65         } else {
66             fprintf(stderr, "KVM_GET_SUPPORTED_CPUID failed: %s\n",
67                     strerror(-r));
68             exit(1);
69         }
70     }
71     return cpuid;
72 }
73
74 uint32_t kvm_arch_get_supported_cpuid(CPUState *env, uint32_t function, int reg)
75 {
76     struct kvm_cpuid2 *cpuid;
77     int i, max;
78     uint32_t ret = 0;
79     uint32_t cpuid_1_edx;
80
81     if (!kvm_check_extension(env->kvm_state, KVM_CAP_EXT_CPUID)) {
82         return -1U;
83     }
84
85     max = 1;
86     while ((cpuid = try_get_cpuid(env->kvm_state, max)) == NULL) {
87         max *= 2;
88     }
89
90     for (i = 0; i < cpuid->nent; ++i) {
91         if (cpuid->entries[i].function == function) {
92             switch (reg) {
93             case R_EAX:
94                 ret = cpuid->entries[i].eax;
95                 break;
96             case R_EBX:
97                 ret = cpuid->entries[i].ebx;
98                 break;
99             case R_ECX:
100                 ret = cpuid->entries[i].ecx;
101                 break;
102             case R_EDX:
103                 ret = cpuid->entries[i].edx;
104                 switch (function) {
105                 case 1:
106                     /* KVM before 2.6.30 misreports the following features */
107                     ret |= CPUID_MTRR | CPUID_PAT | CPUID_MCE | CPUID_MCA;
108                     break;
109                 case 0x80000001:
110                     /* On Intel, kvm returns cpuid according to the Intel spec,
111                      * so add missing bits according to the AMD spec:
112                      */
113                     cpuid_1_edx = kvm_arch_get_supported_cpuid(env, 1, R_EDX);
114                     ret |= cpuid_1_edx & 0xdfeff7ff;
115                     break;
116                 }
117                 break;
118             }
119         }
120     }
121
122     qemu_free(cpuid);
123
124     return ret;
125 }
126
127 #else
128
129 uint32_t kvm_arch_get_supported_cpuid(CPUState *env, uint32_t function, int reg)
130 {
131     return -1U;
132 }
133
134 #endif
135
136 #ifdef CONFIG_KVM_PARA
137 struct kvm_para_features {
138         int cap;
139         int feature;
140 } para_features[] = {
141 #ifdef KVM_CAP_CLOCKSOURCE
142         { KVM_CAP_CLOCKSOURCE, KVM_FEATURE_CLOCKSOURCE },
143 #endif
144 #ifdef KVM_CAP_NOP_IO_DELAY
145         { KVM_CAP_NOP_IO_DELAY, KVM_FEATURE_NOP_IO_DELAY },
146 #endif
147 #ifdef KVM_CAP_PV_MMU
148         { KVM_CAP_PV_MMU, KVM_FEATURE_MMU_OP },
149 #endif
150         { -1, -1 }
151 };
152
153 static int get_para_features(CPUState *env)
154 {
155         int i, features = 0;
156
157         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(para_features) - 1; i++) {
158                 if (kvm_check_extension(env->kvm_state, para_features[i].cap))
159                         features |= (1 << para_features[i].feature);
160         }
161
162         return features;
163 }
164 #endif
165
166 int kvm_arch_init_vcpu(CPUState *env)
167 {
168     struct {
169         struct kvm_cpuid2 cpuid;
170         struct kvm_cpuid_entry2 entries[100];
171     } __attribute__((packed)) cpuid_data;
172     uint32_t limit, i, j, cpuid_i;
173     uint32_t unused;
174     struct kvm_cpuid_entry2 *c;
175 #ifdef KVM_CPUID_SIGNATURE
176     uint32_t signature[3];
177 #endif
178
179     env->mp_state = KVM_MP_STATE_RUNNABLE;
180
181     env->cpuid_features &= kvm_arch_get_supported_cpuid(env, 1, R_EDX);
182
183     i = env->cpuid_ext_features & CPUID_EXT_HYPERVISOR;
184     env->cpuid_ext_features &= kvm_arch_get_supported_cpuid(env, 1, R_ECX);
185     env->cpuid_ext_features |= i;
186
187     env->cpuid_ext2_features &= kvm_arch_get_supported_cpuid(env, 0x80000001,
188                                                              R_EDX);
189     env->cpuid_ext3_features &= kvm_arch_get_supported_cpuid(env, 0x80000001,
190                                                              R_ECX);
191
192     cpuid_i = 0;
193
194 #ifdef CONFIG_KVM_PARA
195     /* Paravirtualization CPUIDs */
196     memcpy(signature, "KVMKVMKVM\0\0\0", 12);
197     c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
198     memset(c, 0, sizeof(*c));
199     c->function = KVM_CPUID_SIGNATURE;
200     c->eax = 0;
201     c->ebx = signature[0];
202     c->ecx = signature[1];
203     c->edx = signature[2];
204
205     c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
206     memset(c, 0, sizeof(*c));
207     c->function = KVM_CPUID_FEATURES;
208     c->eax = env->cpuid_kvm_features & get_para_features(env);
209 #endif
210
211     cpu_x86_cpuid(env, 0, 0, &limit, &unused, &unused, &unused);
212
213     for (i = 0; i <= limit; i++) {
214         c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
215
216         switch (i) {
217         case 2: {
218             /* Keep reading function 2 till all the input is received */
219             int times;
220
221             c->function = i;
222             c->flags = KVM_CPUID_FLAG_STATEFUL_FUNC |
223                        KVM_CPUID_FLAG_STATE_READ_NEXT;
224             cpu_x86_cpuid(env, i, 0, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
225             times = c->eax & 0xff;
226
227             for (j = 1; j < times; ++j) {
228                 c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
229                 c->function = i;
230                 c->flags = KVM_CPUID_FLAG_STATEFUL_FUNC;
231                 cpu_x86_cpuid(env, i, 0, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
232             }
233             break;
234         }
235         case 4:
236         case 0xb:
237         case 0xd:
238             for (j = 0; ; j++) {
239                 c->function = i;
240                 c->flags = KVM_CPUID_FLAG_SIGNIFCANT_INDEX;
241                 c->index = j;
242                 cpu_x86_cpuid(env, i, j, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
243
244                 if (i == 4 && c->eax == 0)
245                     break;
246                 if (i == 0xb && !(c->ecx & 0xff00))
247                     break;
248                 if (i == 0xd && c->eax == 0)
249                     break;
250
251                 c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
252             }
253             break;
254         default:
255             c->function = i;
256             c->flags = 0;
257             cpu_x86_cpuid(env, i, 0, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
258             break;
259         }
260     }
261     cpu_x86_cpuid(env, 0x80000000, 0, &limit, &unused, &unused, &unused);
262
263     for (i = 0x80000000; i <= limit; i++) {
264         c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
265
266         c->function = i;
267         c->flags = 0;
268         cpu_x86_cpuid(env, i, 0, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
269     }
270
271     cpuid_data.cpuid.nent = cpuid_i;
272
273     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_CPUID2, &cpuid_data);
274 }
275
276 void kvm_arch_reset_vcpu(CPUState *env)
277 {
278     env->exception_injected = -1;
279     env->interrupt_injected = -1;
280     env->nmi_injected = 0;
281     env->nmi_pending = 0;
282 }
283
284 static int kvm_has_msr_star(CPUState *env)
285 {
286     static int has_msr_star;
287     int ret;
288
289     /* first time */
290     if (has_msr_star == 0) {        
291         struct kvm_msr_list msr_list, *kvm_msr_list;
292
293         has_msr_star = -1;
294
295         /* Obtain MSR list from KVM.  These are the MSRs that we must
296          * save/restore */
297         msr_list.nmsrs = 0;
298         ret = kvm_ioctl(env->kvm_state, KVM_GET_MSR_INDEX_LIST, &msr_list);
299         if (ret < 0 && ret != -E2BIG) {
300             return 0;
301         }
302         /* Old kernel modules had a bug and could write beyond the provided
303            memory. Allocate at least a safe amount of 1K. */
304         kvm_msr_list = qemu_mallocz(MAX(1024, sizeof(msr_list) +
305                                               msr_list.nmsrs *
306                                               sizeof(msr_list.indices[0])));
307
308         kvm_msr_list->nmsrs = msr_list.nmsrs;
309         ret = kvm_ioctl(env->kvm_state, KVM_GET_MSR_INDEX_LIST, kvm_msr_list);
310         if (ret >= 0) {
311             int i;
312
313             for (i = 0; i < kvm_msr_list->nmsrs; i++) {
314                 if (kvm_msr_list->indices[i] == MSR_STAR) {
315                     has_msr_star = 1;
316                     break;
317                 }
318             }
319         }
320
321         free(kvm_msr_list);
322     }
323
324     if (has_msr_star == 1)
325         return 1;
326     return 0;
327 }
328
329 static int kvm_init_identity_map_page(KVMState *s)
330 {
331 #ifdef KVM_CAP_SET_IDENTITY_MAP_ADDR
332     int ret;
333     uint64_t addr = 0xfffbc000;
334
335     if (!kvm_check_extension(s, KVM_CAP_SET_IDENTITY_MAP_ADDR)) {
336         return 0;
337     }
338
339     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_IDENTITY_MAP_ADDR, &addr);
340     if (ret < 0) {
341         fprintf(stderr, "kvm_set_identity_map_addr: %s\n", strerror(ret));
342         return ret;
343     }
344 #endif
345     return 0;
346 }
347
348 int kvm_arch_init(KVMState *s, int smp_cpus)
349 {
350     int ret;
351
352     /* create vm86 tss.  KVM uses vm86 mode to emulate 16-bit code
353      * directly.  In order to use vm86 mode, a TSS is needed.  Since this
354      * must be part of guest physical memory, we need to allocate it.  Older
355      * versions of KVM just assumed that it would be at the end of physical
356      * memory but that doesn't work with more than 4GB of memory.  We simply
357      * refuse to work with those older versions of KVM. */
358     ret = kvm_ioctl(s, KVM_CHECK_EXTENSION, KVM_CAP_SET_TSS_ADDR);
359     if (ret <= 0) {
360         fprintf(stderr, "kvm does not support KVM_CAP_SET_TSS_ADDR\n");
361         return ret;
362     }
363
364     /* this address is 3 pages before the bios, and the bios should present
365      * as unavaible memory.  FIXME, need to ensure the e820 map deals with
366      * this?
367      */
368     /*
369      * Tell fw_cfg to notify the BIOS to reserve the range.
370      */
371     if (e820_add_entry(0xfffbc000, 0x4000, E820_RESERVED) < 0) {
372         perror("e820_add_entry() table is full");
373         exit(1);
374     }
375     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_TSS_ADDR, 0xfffbd000);
376     if (ret < 0) {
377         return ret;
378     }
379
380     return kvm_init_identity_map_page(s);
381 }
382                     
383 static void set_v8086_seg(struct kvm_segment *lhs, const SegmentCache *rhs)
384 {
385     lhs->selector = rhs->selector;
386     lhs->base = rhs->base;
387     lhs->limit = rhs->limit;
388     lhs->type = 3;
389     lhs->present = 1;
390     lhs->dpl = 3;
391     lhs->db = 0;
392     lhs->s = 1;
393     lhs->l = 0;
394     lhs->g = 0;
395     lhs->avl = 0;
396     lhs->unusable = 0;
397 }
398
399 static void set_seg(struct kvm_segment *lhs, const SegmentCache *rhs)
400 {
401     unsigned flags = rhs->flags;
402     lhs->selector = rhs->selector;
403     lhs->base = rhs->base;
404     lhs->limit = rhs->limit;
405     lhs->type = (flags >> DESC_TYPE_SHIFT) & 15;
406     lhs->present = (flags & DESC_P_MASK) != 0;
407     lhs->dpl = rhs->selector & 3;
408     lhs->db = (flags >> DESC_B_SHIFT) & 1;
409     lhs->s = (flags & DESC_S_MASK) != 0;
410     lhs->l = (flags >> DESC_L_SHIFT) & 1;
411     lhs->g = (flags & DESC_G_MASK) != 0;
412     lhs->avl = (flags & DESC_AVL_MASK) != 0;
413     lhs->unusable = 0;
414 }
415
416 static void get_seg(SegmentCache *lhs, const struct kvm_segment *rhs)
417 {
418     lhs->selector = rhs->selector;
419     lhs->base = rhs->base;
420     lhs->limit = rhs->limit;
421     lhs->flags =
422         (rhs->type << DESC_TYPE_SHIFT)
423         | (rhs->present * DESC_P_MASK)
424         | (rhs->dpl << DESC_DPL_SHIFT)
425         | (rhs->db << DESC_B_SHIFT)
426         | (rhs->s * DESC_S_MASK)
427         | (rhs->l << DESC_L_SHIFT)
428         | (rhs->g * DESC_G_MASK)
429         | (rhs->avl * DESC_AVL_MASK);
430 }
431
432 static void kvm_getput_reg(__u64 *kvm_reg, target_ulong *qemu_reg, int set)
433 {
434     if (set)
435         *kvm_reg = *qemu_reg;
436     else
437         *qemu_reg = *kvm_reg;
438 }
439
440 static int kvm_getput_regs(CPUState *env, int set)
441 {
442     struct kvm_regs regs;
443     int ret = 0;
444
445     if (!set) {
446         ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_REGS, &regs);
447         if (ret < 0)
448             return ret;
449     }
450
451     kvm_getput_reg(&regs.rax, &env->regs[R_EAX], set);
452     kvm_getput_reg(&regs.rbx, &env->regs[R_EBX], set);
453     kvm_getput_reg(&regs.rcx, &env->regs[R_ECX], set);
454     kvm_getput_reg(&regs.rdx, &env->regs[R_EDX], set);
455     kvm_getput_reg(&regs.rsi, &env->regs[R_ESI], set);
456     kvm_getput_reg(&regs.rdi, &env->regs[R_EDI], set);
457     kvm_getput_reg(&regs.rsp, &env->regs[R_ESP], set);
458     kvm_getput_reg(&regs.rbp, &env->regs[R_EBP], set);
459 #ifdef TARGET_X86_64
460     kvm_getput_reg(&regs.r8, &env->regs[8], set);
461     kvm_getput_reg(&regs.r9, &env->regs[9], set);
462     kvm_getput_reg(&regs.r10, &env->regs[10], set);
463     kvm_getput_reg(&regs.r11, &env->regs[11], set);
464     kvm_getput_reg(&regs.r12, &env->regs[12], set);
465     kvm_getput_reg(&regs.r13, &env->regs[13], set);
466     kvm_getput_reg(&regs.r14, &env->regs[14], set);
467     kvm_getput_reg(&regs.r15, &env->regs[15], set);
468 #endif
469
470     kvm_getput_reg(&regs.rflags, &env->eflags, set);
471     kvm_getput_reg(&regs.rip, &env->eip, set);
472
473     if (set)
474         ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_REGS, &regs);
475
476     return ret;
477 }
478
479 static int kvm_put_fpu(CPUState *env)
480 {
481     struct kvm_fpu fpu;
482     int i;
483
484     memset(&fpu, 0, sizeof fpu);
485     fpu.fsw = env->fpus & ~(7 << 11);
486     fpu.fsw |= (env->fpstt & 7) << 11;
487     fpu.fcw = env->fpuc;
488     for (i = 0; i < 8; ++i)
489         fpu.ftwx |= (!env->fptags[i]) << i;
490     memcpy(fpu.fpr, env->fpregs, sizeof env->fpregs);
491     memcpy(fpu.xmm, env->xmm_regs, sizeof env->xmm_regs);
492     fpu.mxcsr = env->mxcsr;
493
494     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_FPU, &fpu);
495 }
496
497 static int kvm_put_sregs(CPUState *env)
498 {
499     struct kvm_sregs sregs;
500
501     memset(sregs.interrupt_bitmap, 0, sizeof(sregs.interrupt_bitmap));
502     if (env->interrupt_injected >= 0) {
503         sregs.interrupt_bitmap[env->interrupt_injected / 64] |=
504                 (uint64_t)1 << (env->interrupt_injected % 64);
505     }
506
507     if ((env->eflags & VM_MASK)) {
508             set_v8086_seg(&sregs.cs, &env->segs[R_CS]);
509             set_v8086_seg(&sregs.ds, &env->segs[R_DS]);
510             set_v8086_seg(&sregs.es, &env->segs[R_ES]);
511             set_v8086_seg(&sregs.fs, &env->segs[R_FS]);
512             set_v8086_seg(&sregs.gs, &env->segs[R_GS]);
513             set_v8086_seg(&sregs.ss, &env->segs[R_SS]);
514     } else {
515             set_seg(&sregs.cs, &env->segs[R_CS]);
516             set_seg(&sregs.ds, &env->segs[R_DS]);
517             set_seg(&sregs.es, &env->segs[R_ES]);
518             set_seg(&sregs.fs, &env->segs[R_FS]);
519             set_seg(&sregs.gs, &env->segs[R_GS]);
520             set_seg(&sregs.ss, &env->segs[R_SS]);
521
522             if (env->cr[0] & CR0_PE_MASK) {
523                 /* force ss cpl to cs cpl */
524                 sregs.ss.selector = (sregs.ss.selector & ~3) |
525                         (sregs.cs.selector & 3);
526                 sregs.ss.dpl = sregs.ss.selector & 3;
527             }
528     }
529
530     set_seg(&sregs.tr, &env->tr);
531     set_seg(&sregs.ldt, &env->ldt);
532
533     sregs.idt.limit = env->idt.limit;
534     sregs.idt.base = env->idt.base;
535     sregs.gdt.limit = env->gdt.limit;
536     sregs.gdt.base = env->gdt.base;
537
538     sregs.cr0 = env->cr[0];
539     sregs.cr2 = env->cr[2];
540     sregs.cr3 = env->cr[3];
541     sregs.cr4 = env->cr[4];
542
543     sregs.cr8 = cpu_get_apic_tpr(env);
544     sregs.apic_base = cpu_get_apic_base(env);
545
546     sregs.efer = env->efer;
547
548     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_SREGS, &sregs);
549 }
550
551 static void kvm_msr_entry_set(struct kvm_msr_entry *entry,
552                               uint32_t index, uint64_t value)
553 {
554     entry->index = index;
555     entry->data = value;
556 }
557
558 static int kvm_put_msrs(CPUState *env, int level)
559 {
560     struct {
561         struct kvm_msrs info;
562         struct kvm_msr_entry entries[100];
563     } msr_data;
564     struct kvm_msr_entry *msrs = msr_data.entries;
565     int n = 0;
566
567     kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_IA32_SYSENTER_CS, env->sysenter_cs);
568     kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_IA32_SYSENTER_ESP, env->sysenter_esp);
569     kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_IA32_SYSENTER_EIP, env->sysenter_eip);
570     if (kvm_has_msr_star(env))
571         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_STAR, env->star);
572 #ifdef TARGET_X86_64
573     /* FIXME if lm capable */
574     kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_CSTAR, env->cstar);
575     kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_KERNELGSBASE, env->kernelgsbase);
576     kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_FMASK, env->fmask);
577     kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_LSTAR, env->lstar);
578 #endif
579     if (level == KVM_PUT_FULL_STATE) {
580         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_IA32_TSC, env->tsc);
581         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_KVM_SYSTEM_TIME,
582                           env->system_time_msr);
583         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_KVM_WALL_CLOCK, env->wall_clock_msr);
584     }
585
586     msr_data.info.nmsrs = n;
587
588     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_MSRS, &msr_data);
589
590 }
591
592
593 static int kvm_get_fpu(CPUState *env)
594 {
595     struct kvm_fpu fpu;
596     int i, ret;
597
598     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_FPU, &fpu);
599     if (ret < 0)
600         return ret;
601
602     env->fpstt = (fpu.fsw >> 11) & 7;
603     env->fpus = fpu.fsw;
604     env->fpuc = fpu.fcw;
605     for (i = 0; i < 8; ++i)
606         env->fptags[i] = !((fpu.ftwx >> i) & 1);
607     memcpy(env->fpregs, fpu.fpr, sizeof env->fpregs);
608     memcpy(env->xmm_regs, fpu.xmm, sizeof env->xmm_regs);
609     env->mxcsr = fpu.mxcsr;
610
611     return 0;
612 }
613
614 static int kvm_get_sregs(CPUState *env)
615 {
616     struct kvm_sregs sregs;
617     uint32_t hflags;
618     int bit, i, ret;
619
620     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_SREGS, &sregs);
621     if (ret < 0)
622         return ret;
623
624     /* There can only be one pending IRQ set in the bitmap at a time, so try
625        to find it and save its number instead (-1 for none). */
626     env->interrupt_injected = -1;
627     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(sregs.interrupt_bitmap); i++) {
628         if (sregs.interrupt_bitmap[i]) {
629             bit = ctz64(sregs.interrupt_bitmap[i]);
630             env->interrupt_injected = i * 64 + bit;
631             break;
632         }
633     }
634
635     get_seg(&env->segs[R_CS], &sregs.cs);
636     get_seg(&env->segs[R_DS], &sregs.ds);
637     get_seg(&env->segs[R_ES], &sregs.es);
638     get_seg(&env->segs[R_FS], &sregs.fs);
639     get_seg(&env->segs[R_GS], &sregs.gs);
640     get_seg(&env->segs[R_SS], &sregs.ss);
641
642     get_seg(&env->tr, &sregs.tr);
643     get_seg(&env->ldt, &sregs.ldt);
644
645     env->idt.limit = sregs.idt.limit;
646     env->idt.base = sregs.idt.base;
647     env->gdt.limit = sregs.gdt.limit;
648     env->gdt.base = sregs.gdt.base;
649
650     env->cr[0] = sregs.cr0;
651     env->cr[2] = sregs.cr2;
652     env->cr[3] = sregs.cr3;
653     env->cr[4] = sregs.cr4;
654
655     cpu_set_apic_base(env, sregs.apic_base);
656
657     env->efer = sregs.efer;
658     //cpu_set_apic_tpr(env, sregs.cr8);
659
660 #define HFLAG_COPY_MASK ~( \
661                         HF_CPL_MASK | HF_PE_MASK | HF_MP_MASK | HF_EM_MASK | \
662                         HF_TS_MASK | HF_TF_MASK | HF_VM_MASK | HF_IOPL_MASK | \
663                         HF_OSFXSR_MASK | HF_LMA_MASK | HF_CS32_MASK | \
664                         HF_SS32_MASK | HF_CS64_MASK | HF_ADDSEG_MASK)
665
666
667
668     hflags = (env->segs[R_CS].flags >> DESC_DPL_SHIFT) & HF_CPL_MASK;
669     hflags |= (env->cr[0] & CR0_PE_MASK) << (HF_PE_SHIFT - CR0_PE_SHIFT);
670     hflags |= (env->cr[0] << (HF_MP_SHIFT - CR0_MP_SHIFT)) &
671             (HF_MP_MASK | HF_EM_MASK | HF_TS_MASK);
672     hflags |= (env->eflags & (HF_TF_MASK | HF_VM_MASK | HF_IOPL_MASK));
673     hflags |= (env->cr[4] & CR4_OSFXSR_MASK) <<
674             (HF_OSFXSR_SHIFT - CR4_OSFXSR_SHIFT);
675
676     if (env->efer & MSR_EFER_LMA) {
677         hflags |= HF_LMA_MASK;
678     }
679
680     if ((hflags & HF_LMA_MASK) && (env->segs[R_CS].flags & DESC_L_MASK)) {
681         hflags |= HF_CS32_MASK | HF_SS32_MASK | HF_CS64_MASK;
682     } else {
683         hflags |= (env->segs[R_CS].flags & DESC_B_MASK) >>
684                 (DESC_B_SHIFT - HF_CS32_SHIFT);
685         hflags |= (env->segs[R_SS].flags & DESC_B_MASK) >>
686                 (DESC_B_SHIFT - HF_SS32_SHIFT);
687         if (!(env->cr[0] & CR0_PE_MASK) ||
688                    (env->eflags & VM_MASK) ||
689                    !(hflags & HF_CS32_MASK)) {
690                 hflags |= HF_ADDSEG_MASK;
691             } else {
692                 hflags |= ((env->segs[R_DS].base |
693                                 env->segs[R_ES].base |
694                                 env->segs[R_SS].base) != 0) <<
695                     HF_ADDSEG_SHIFT;
696             }
697     }
698     env->hflags = (env->hflags & HFLAG_COPY_MASK) | hflags;
699
700     return 0;
701 }
702
703 static int kvm_get_msrs(CPUState *env)
704 {
705     struct {
706         struct kvm_msrs info;
707         struct kvm_msr_entry entries[100];
708     } msr_data;
709     struct kvm_msr_entry *msrs = msr_data.entries;
710     int ret, i, n;
711
712     n = 0;
713     msrs[n++].index = MSR_IA32_SYSENTER_CS;
714     msrs[n++].index = MSR_IA32_SYSENTER_ESP;
715     msrs[n++].index = MSR_IA32_SYSENTER_EIP;
716     if (kvm_has_msr_star(env))
717         msrs[n++].index = MSR_STAR;
718     msrs[n++].index = MSR_IA32_TSC;
719 #ifdef TARGET_X86_64
720     /* FIXME lm_capable_kernel */
721     msrs[n++].index = MSR_CSTAR;
722     msrs[n++].index = MSR_KERNELGSBASE;
723     msrs[n++].index = MSR_FMASK;
724     msrs[n++].index = MSR_LSTAR;
725 #endif
726     msrs[n++].index = MSR_KVM_SYSTEM_TIME;
727     msrs[n++].index = MSR_KVM_WALL_CLOCK;
728
729     msr_data.info.nmsrs = n;
730     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_MSRS, &msr_data);
731     if (ret < 0)
732         return ret;
733
734     for (i = 0; i < ret; i++) {
735         switch (msrs[i].index) {
736         case MSR_IA32_SYSENTER_CS:
737             env->sysenter_cs = msrs[i].data;
738             break;
739         case MSR_IA32_SYSENTER_ESP:
740             env->sysenter_esp = msrs[i].data;
741             break;
742         case MSR_IA32_SYSENTER_EIP:
743             env->sysenter_eip = msrs[i].data;
744             break;
745         case MSR_STAR:
746             env->star = msrs[i].data;
747             break;
748 #ifdef TARGET_X86_64
749         case MSR_CSTAR:
750             env->cstar = msrs[i].data;
751             break;
752         case MSR_KERNELGSBASE:
753             env->kernelgsbase = msrs[i].data;
754             break;
755         case MSR_FMASK:
756             env->fmask = msrs[i].data;
757             break;
758         case MSR_LSTAR:
759             env->lstar = msrs[i].data;
760             break;
761 #endif
762         case MSR_IA32_TSC:
763             env->tsc = msrs[i].data;
764             break;
765         case MSR_KVM_SYSTEM_TIME:
766             env->system_time_msr = msrs[i].data;
767             break;
768         case MSR_KVM_WALL_CLOCK:
769             env->wall_clock_msr = msrs[i].data;
770             break;
771         }
772     }
773
774     return 0;
775 }
776
777 static int kvm_put_mp_state(CPUState *env)
778 {
779     struct kvm_mp_state mp_state = { .mp_state = env->mp_state };
780
781     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_MP_STATE, &mp_state);
782 }
783
784 static int kvm_get_mp_state(CPUState *env)
785 {
786     struct kvm_mp_state mp_state;
787     int ret;
788
789     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_MP_STATE, &mp_state);
790     if (ret < 0) {
791         return ret;
792     }
793     env->mp_state = mp_state.mp_state;
794     return 0;
795 }
796
797 static int kvm_put_vcpu_events(CPUState *env, int level)
798 {
799 #ifdef KVM_CAP_VCPU_EVENTS
800     struct kvm_vcpu_events events;
801
802     if (!kvm_has_vcpu_events()) {
803         return 0;
804     }
805
806     events.exception.injected = (env->exception_injected >= 0);
807     events.exception.nr = env->exception_injected;
808     events.exception.has_error_code = env->has_error_code;
809     events.exception.error_code = env->error_code;
810
811     events.interrupt.injected = (env->interrupt_injected >= 0);
812     events.interrupt.nr = env->interrupt_injected;
813     events.interrupt.soft = env->soft_interrupt;
814
815     events.nmi.injected = env->nmi_injected;
816     events.nmi.pending = env->nmi_pending;
817     events.nmi.masked = !!(env->hflags2 & HF2_NMI_MASK);
818
819     events.sipi_vector = env->sipi_vector;
820
821     events.flags = 0;
822     if (level >= KVM_PUT_RESET_STATE) {
823         events.flags |=
824             KVM_VCPUEVENT_VALID_NMI_PENDING | KVM_VCPUEVENT_VALID_SIPI_VECTOR;
825     }
826
827     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_VCPU_EVENTS, &events);
828 #else
829     return 0;
830 #endif
831 }
832
833 static int kvm_get_vcpu_events(CPUState *env)
834 {
835 #ifdef KVM_CAP_VCPU_EVENTS
836     struct kvm_vcpu_events events;
837     int ret;
838
839     if (!kvm_has_vcpu_events()) {
840         return 0;
841     }
842
843     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_VCPU_EVENTS, &events);
844     if (ret < 0) {
845        return ret;
846     }
847     env->exception_injected =
848        events.exception.injected ? events.exception.nr : -1;
849     env->has_error_code = events.exception.has_error_code;
850     env->error_code = events.exception.error_code;
851
852     env->interrupt_injected =
853         events.interrupt.injected ? events.interrupt.nr : -1;
854     env->soft_interrupt = events.interrupt.soft;
855
856     env->nmi_injected = events.nmi.injected;
857     env->nmi_pending = events.nmi.pending;
858     if (events.nmi.masked) {
859         env->hflags2 |= HF2_NMI_MASK;
860     } else {
861         env->hflags2 &= ~HF2_NMI_MASK;
862     }
863
864     env->sipi_vector = events.sipi_vector;
865 #endif
866
867     return 0;
868 }
869
870 static int kvm_guest_debug_workarounds(CPUState *env)
871 {
872     int ret = 0;
873 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
874     unsigned long reinject_trap = 0;
875
876     if (!kvm_has_vcpu_events()) {
877         if (env->exception_injected == 1) {
878             reinject_trap = KVM_GUESTDBG_INJECT_DB;
879         } else if (env->exception_injected == 3) {
880             reinject_trap = KVM_GUESTDBG_INJECT_BP;
881         }
882         env->exception_injected = -1;
883     }
884
885     /*
886      * Kernels before KVM_CAP_X86_ROBUST_SINGLESTEP overwrote flags.TF
887      * injected via SET_GUEST_DEBUG while updating GP regs. Work around this
888      * by updating the debug state once again if single-stepping is on.
889      * Another reason to call kvm_update_guest_debug here is a pending debug
890      * trap raise by the guest. On kernels without SET_VCPU_EVENTS we have to
891      * reinject them via SET_GUEST_DEBUG.
892      */
893     if (reinject_trap ||
894         (!kvm_has_robust_singlestep() && env->singlestep_enabled)) {
895         ret = kvm_update_guest_debug(env, reinject_trap);
896     }
897 #endif /* KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG */
898     return ret;
899 }
900
901 static int kvm_put_debugregs(CPUState *env)
902 {
903 #ifdef KVM_CAP_DEBUGREGS
904     struct kvm_debugregs dbgregs;
905     int i;
906
907     if (!kvm_has_debugregs()) {
908         return 0;
909     }
910
911     for (i = 0; i < 4; i++) {
912         dbgregs.db[i] = env->dr[i];
913     }
914     dbgregs.dr6 = env->dr[6];
915     dbgregs.dr7 = env->dr[7];
916     dbgregs.flags = 0;
917
918     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_DEBUGREGS, &dbgregs);
919 #else
920     return 0;
921 #endif
922 }
923
924 static int kvm_get_debugregs(CPUState *env)
925 {
926 #ifdef KVM_CAP_DEBUGREGS
927     struct kvm_debugregs dbgregs;
928     int i, ret;
929
930     if (!kvm_has_debugregs()) {
931         return 0;
932     }
933
934     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_DEBUGREGS, &dbgregs);
935     if (ret < 0) {
936        return ret;
937     }
938     for (i = 0; i < 4; i++) {
939         env->dr[i] = dbgregs.db[i];
940     }
941     env->dr[4] = env->dr[6] = dbgregs.dr6;
942     env->dr[5] = env->dr[7] = dbgregs.dr7;
943 #endif
944
945     return 0;
946 }
947
948 int kvm_arch_put_registers(CPUState *env, int level)
949 {
950     int ret;
951
952     assert(cpu_is_stopped(env) || qemu_cpu_self(env));
953
954     ret = kvm_getput_regs(env, 1);
955     if (ret < 0)
956         return ret;
957
958     ret = kvm_put_fpu(env);
959     if (ret < 0)
960         return ret;
961
962     ret = kvm_put_sregs(env);
963     if (ret < 0)
964         return ret;
965
966     ret = kvm_put_msrs(env, level);
967     if (ret < 0)
968         return ret;
969
970     if (level >= KVM_PUT_RESET_STATE) {
971         ret = kvm_put_mp_state(env);
972         if (ret < 0)
973             return ret;
974     }
975
976     ret = kvm_put_vcpu_events(env, level);
977     if (ret < 0)
978         return ret;
979
980     /* must be last */
981     ret = kvm_guest_debug_workarounds(env);
982     if (ret < 0)
983         return ret;
984
985     ret = kvm_put_debugregs(env);
986     if (ret < 0)
987         return ret;
988
989     return 0;
990 }
991
992 int kvm_arch_get_registers(CPUState *env)
993 {
994     int ret;
995
996     assert(cpu_is_stopped(env) || qemu_cpu_self(env));
997
998     ret = kvm_getput_regs(env, 0);
999     if (ret < 0)
1000         return ret;
1001
1002     ret = kvm_get_fpu(env);
1003     if (ret < 0)
1004         return ret;
1005
1006     ret = kvm_get_sregs(env);
1007     if (ret < 0)
1008         return ret;
1009
1010     ret = kvm_get_msrs(env);
1011     if (ret < 0)
1012         return ret;
1013
1014     ret = kvm_get_mp_state(env);
1015     if (ret < 0)
1016         return ret;
1017
1018     ret = kvm_get_vcpu_events(env);
1019     if (ret < 0)
1020         return ret;
1021
1022     ret = kvm_get_debugregs(env);
1023     if (ret < 0)
1024         return ret;
1025
1026     return 0;
1027 }
1028
1029 int kvm_arch_pre_run(CPUState *env, struct kvm_run *run)
1030 {
1031     /* Try to inject an interrupt if the guest can accept it */
1032     if (run->ready_for_interrupt_injection &&
1033         (env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD) &&
1034         (env->eflags & IF_MASK)) {
1035         int irq;
1036
1037         env->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_HARD;
1038         irq = cpu_get_pic_interrupt(env);
1039         if (irq >= 0) {
1040             struct kvm_interrupt intr;
1041             intr.irq = irq;
1042             /* FIXME: errors */
1043             DPRINTF("injected interrupt %d\n", irq);
1044             kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_INTERRUPT, &intr);
1045         }
1046     }
1047
1048     /* If we have an interrupt but the guest is not ready to receive an
1049      * interrupt, request an interrupt window exit.  This will
1050      * cause a return to userspace as soon as the guest is ready to
1051      * receive interrupts. */
1052     if ((env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD))
1053         run->request_interrupt_window = 1;
1054     else
1055         run->request_interrupt_window = 0;
1056
1057     DPRINTF("setting tpr\n");
1058     run->cr8 = cpu_get_apic_tpr(env);
1059
1060     return 0;
1061 }
1062
1063 int kvm_arch_post_run(CPUState *env, struct kvm_run *run)
1064 {
1065     if (run->if_flag)
1066         env->eflags |= IF_MASK;
1067     else
1068         env->eflags &= ~IF_MASK;
1069     
1070     cpu_set_apic_tpr(env, run->cr8);
1071     cpu_set_apic_base(env, run->apic_base);
1072
1073     return 0;
1074 }
1075
1076 int kvm_arch_process_irqchip_events(CPUState *env)
1077 {
1078     if (env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_INIT) {
1079         kvm_cpu_synchronize_state(env);
1080         do_cpu_init(env);
1081         env->exception_index = EXCP_HALTED;
1082     }
1083
1084     if (env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_SIPI) {
1085         kvm_cpu_synchronize_state(env);
1086         do_cpu_sipi(env);
1087     }
1088
1089     return env->halted;
1090 }
1091
1092 static int kvm_handle_halt(CPUState *env)
1093 {
1094     if (!((env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD) &&
1095           (env->eflags & IF_MASK)) &&
1096         !(env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_NMI)) {
1097         env->halted = 1;
1098         env->exception_index = EXCP_HLT;
1099         return 0;
1100     }
1101
1102     return 1;
1103 }
1104
1105 int kvm_arch_handle_exit(CPUState *env, struct kvm_run *run)
1106 {
1107     int ret = 0;
1108
1109     switch (run->exit_reason) {
1110     case KVM_EXIT_HLT:
1111         DPRINTF("handle_hlt\n");
1112         ret = kvm_handle_halt(env);
1113         break;
1114     }
1115
1116     return ret;
1117 }
1118
1119 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
1120 int kvm_arch_insert_sw_breakpoint(CPUState *env, struct kvm_sw_breakpoint *bp)
1121 {
1122     static const uint8_t int3 = 0xcc;
1123
1124     if (cpu_memory_rw_debug(env, bp->pc, (uint8_t *)&bp->saved_insn, 1, 0) ||
1125         cpu_memory_rw_debug(env, bp->pc, (uint8_t *)&int3, 1, 1))
1126         return -EINVAL;
1127     return 0;
1128 }
1129
1130 int kvm_arch_remove_sw_breakpoint(CPUState *env, struct kvm_sw_breakpoint *bp)
1131 {
1132     uint8_t int3;
1133
1134     if (cpu_memory_rw_debug(env, bp->pc, &int3, 1, 0) || int3 != 0xcc ||
1135         cpu_memory_rw_debug(env, bp->pc, (uint8_t *)&bp->saved_insn, 1, 1))
1136         return -EINVAL;
1137     return 0;
1138 }
1139
1140 static struct {
1141     target_ulong addr;
1142     int len;
1143     int type;
1144 } hw_breakpoint[4];
1145
1146 static int nb_hw_breakpoint;
1147
1148 static int find_hw_breakpoint(target_ulong addr, int len, int type)
1149 {
1150     int n;
1151
1152     for (n = 0; n < nb_hw_breakpoint; n++)
1153         if (hw_breakpoint[n].addr == addr && hw_breakpoint[n].type == type &&
1154             (hw_breakpoint[n].len == len || len == -1))
1155             return n;
1156     return -1;
1157 }
1158
1159 int kvm_arch_insert_hw_breakpoint(target_ulong addr,
1160                                   target_ulong len, int type)
1161 {
1162     switch (type) {
1163     case GDB_BREAKPOINT_HW:
1164         len = 1;
1165         break;
1166     case GDB_WATCHPOINT_WRITE:
1167     case GDB_WATCHPOINT_ACCESS:
1168         switch (len) {
1169         case 1:
1170             break;
1171         case 2:
1172         case 4:
1173         case 8:
1174             if (addr & (len - 1))
1175                 return -EINVAL;
1176             break;
1177         default:
1178             return -EINVAL;
1179         }
1180         break;
1181     default:
1182         return -ENOSYS;
1183     }
1184
1185     if (nb_hw_breakpoint == 4)
1186         return -ENOBUFS;
1187
1188     if (find_hw_breakpoint(addr, len, type) >= 0)
1189         return -EEXIST;
1190
1191     hw_breakpoint[nb_hw_breakpoint].addr = addr;
1192     hw_breakpoint[nb_hw_breakpoint].len = len;
1193     hw_breakpoint[nb_hw_breakpoint].type = type;
1194     nb_hw_breakpoint++;
1195
1196     return 0;
1197 }
1198
1199 int kvm_arch_remove_hw_breakpoint(target_ulong addr,
1200                                   target_ulong len, int type)
1201 {
1202     int n;
1203
1204     n = find_hw_breakpoint(addr, (type == GDB_BREAKPOINT_HW) ? 1 : len, type);
1205     if (n < 0)
1206         return -ENOENT;
1207
1208     nb_hw_breakpoint--;
1209     hw_breakpoint[n] = hw_breakpoint[nb_hw_breakpoint];
1210
1211     return 0;
1212 }
1213
1214 void kvm_arch_remove_all_hw_breakpoints(void)
1215 {
1216     nb_hw_breakpoint = 0;
1217 }
1218
1219 static CPUWatchpoint hw_watchpoint;
1220
1221 int kvm_arch_debug(struct kvm_debug_exit_arch *arch_info)
1222 {
1223     int handle = 0;
1224     int n;
1225
1226     if (arch_info->exception == 1) {
1227         if (arch_info->dr6 & (1 << 14)) {
1228             if (cpu_single_env->singlestep_enabled)
1229                 handle = 1;
1230         } else {
1231             for (n = 0; n < 4; n++)
1232                 if (arch_info->dr6 & (1 << n))
1233                     switch ((arch_info->dr7 >> (16 + n*4)) & 0x3) {
1234                     case 0x0:
1235                         handle = 1;
1236                         break;
1237                     case 0x1:
1238                         handle = 1;
1239                         cpu_single_env->watchpoint_hit = &hw_watchpoint;
1240                         hw_watchpoint.vaddr = hw_breakpoint[n].addr;
1241                         hw_watchpoint.flags = BP_MEM_WRITE;
1242                         break;
1243                     case 0x3:
1244                         handle = 1;
1245                         cpu_single_env->watchpoint_hit = &hw_watchpoint;
1246                         hw_watchpoint.vaddr = hw_breakpoint[n].addr;
1247                         hw_watchpoint.flags = BP_MEM_ACCESS;
1248                         break;
1249                     }
1250         }
1251     } else if (kvm_find_sw_breakpoint(cpu_single_env, arch_info->pc))
1252         handle = 1;
1253
1254     if (!handle) {
1255         cpu_synchronize_state(cpu_single_env);
1256         assert(cpu_single_env->exception_injected == -1);
1257
1258         cpu_single_env->exception_injected = arch_info->exception;
1259         cpu_single_env->has_error_code = 0;
1260     }
1261
1262     return handle;
1263 }
1264
1265 void kvm_arch_update_guest_debug(CPUState *env, struct kvm_guest_debug *dbg)
1266 {
1267     const uint8_t type_code[] = {
1268         [GDB_BREAKPOINT_HW] = 0x0,
1269         [GDB_WATCHPOINT_WRITE] = 0x1,
1270         [GDB_WATCHPOINT_ACCESS] = 0x3
1271     };
1272     const uint8_t len_code[] = {
1273         [1] = 0x0, [2] = 0x1, [4] = 0x3, [8] = 0x2
1274     };
1275     int n;
1276
1277     if (kvm_sw_breakpoints_active(env))
1278         dbg->control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_USE_SW_BP;
1279
1280     if (nb_hw_breakpoint > 0) {
1281         dbg->control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_USE_HW_BP;
1282         dbg->arch.debugreg[7] = 0x0600;
1283         for (n = 0; n < nb_hw_breakpoint; n++) {
1284             dbg->arch.debugreg[n] = hw_breakpoint[n].addr;
1285             dbg->arch.debugreg[7] |= (2 << (n * 2)) |
1286                 (type_code[hw_breakpoint[n].type] << (16 + n*4)) |
1287                 (len_code[hw_breakpoint[n].len] << (18 + n*4));
1288         }
1289     }
1290 }
1291 #endif /* KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG */
1292
1293 bool kvm_arch_stop_on_emulation_error(CPUState *env)
1294 {
1295       return !(env->cr[0] & CR0_PE_MASK) ||
1296               ((env->segs[R_CS].selector  & 3) != 3);
1297 }
1298
This page took 0.100134 seconds and 4 git commands to generate.