hw/xen/xen_pt.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007, Neocleus Corporation.
   3  * Copyright (c) 2007, Intel Corporation.
   4  *
   5  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
   6  * the COPYING file in the top-level directory.
   7  *
   8  * Alex Novik <[email protected]>
   9  * Allen Kay <[email protected]>
  10  * Guy Zana <[email protected]>
  11  *
  12  * This file implements direct PCI assignment to a HVM guest
  13  */
  14
  15 /*
  16  * Interrupt Disable policy:
  17  *
  18  * INTx interrupt:
  19  *   Initialize(register_real_device)
  20  *     Map INTx(xc_physdev_map_pirq):
  21  *       <fail>
  22  *         - Set real Interrupt Disable bit to '1'.
  23  *         - Set machine_irq and assigned_device->machine_irq to '0'.
  24  *         * Don't bind INTx.
  25  *
  26  *     Bind INTx(xc_domain_bind_pt_pci_irq):
  27  *       <fail>
  28  *         - Set real Interrupt Disable bit to '1'.
  29  *         - Unmap INTx.
  30  *         - Decrement xen_pt_mapped_machine_irq[machine_irq]
  31  *         - Set assigned_device->machine_irq to '0'.
  32  *
  33  *   Write to Interrupt Disable bit by guest software(xen_pt_cmd_reg_write)
  34  *     Write '0'
  35  *       - Set real bit to '0' if assigned_device->machine_irq isn't '0'.
  36  *
  37  *     Write '1'
  38  *       - Set real bit to '1'.
  39  *
  40  * MSI interrupt:
  41  *   Initialize MSI register(xen_pt_msi_setup, xen_pt_msi_update)
  42  *     Bind MSI(xc_domain_update_msi_irq)
  43  *       <fail>
  44  *         - Unmap MSI.
  45  *         - Set dev->msi->pirq to '-1'.
  46  *
  47  * MSI-X interrupt:
  48  *   Initialize MSI-X register(xen_pt_msix_update_one)
  49  *     Bind MSI-X(xc_domain_update_msi_irq)
  50  *       <fail>
  51  *         - Unmap MSI-X.
  52  *         - Set entry->pirq to '-1'.
  53  */
  54
  55 #include "qemu/osdep.h"
  56 #include "qapi/error.h"
  57 #include <sys/ioctl.h>
  58
  59 #include "hw/pci/pci.h"
  60 #include "hw/qdev-properties.h"
  61 #include "hw/xen/xen.h"
  62 #include "hw/i386/pc.h"
  63 #include "hw/xen/xen-legacy-backend.h"
  64 #include "xen_pt.h"
  65 #include "qemu/range.h"
  66 #include "exec/address-spaces.h"
  67
  68 bool has_igd_gfx_passthru;
  69
  70 #define XEN_PT_NR_IRQS (256)
  71 static uint8_t xen_pt_mapped_machine_irq[XEN_PT_NR_IRQS] = {0};
  72
  73 void xen_pt_log(const PCIDevice *d, const char *f, ...)
  74 {
  75     va_list ap;
  76
  77     va_start(ap, f);
  78     if (d) {
  79         fprintf(stderr, "[%02x:%02x.%d] ", pci_dev_bus_num(d),
  80                 PCI_SLOT(d->devfn), PCI_FUNC(d->devfn));
  81     }
  82     vfprintf(stderr, f, ap);
  83     va_end(ap);
  84 }
  85
  86 /* Config Space */
  87
  88 static int xen_pt_pci_config_access_check(PCIDevice *d, uint32_t addr, int len)
  89 {
  90     /* check offset range */
  91     if (addr > 0xFF) {
  92         XEN_PT_ERR(d, "Failed to access register with offset exceeding 0xFF. "
  93                    "(addr: 0x%02x, len: %d)\n", addr, len);
  94         return -1;
  95     }
  96
  97     /* check read size */
  98     if ((len != 1) && (len != 2) && (len != 4)) {
  99         XEN_PT_ERR(d, "Failed to access register with invalid access length. "
 100                    "(addr: 0x%02x, len: %d)\n", addr, len);
 101         return -1;
 102     }
 103
 104     /* check offset alignment */
 105     if (addr & (len - 1)) {
 106         XEN_PT_ERR(d, "Failed to access register with invalid access size "
 107                    "alignment. (addr: 0x%02x, len: %d)\n", addr, len);
 108         return -1;
 109     }
 110
 111     return 0;
 112 }
 113
 114 int xen_pt_bar_offset_to_index(uint32_t offset)
 115 {
 116     int index = 0;
 117
 118     /* check Exp ROM BAR */
 119     if (offset == PCI_ROM_ADDRESS) {
 120         return PCI_ROM_SLOT;
 121     }
 122
 123     /* calculate BAR index */
 124     index = (offset - PCI_BASE_ADDRESS_0) >> 2;
 125     if (index >= PCI_NUM_REGIONS) {
 126         return -1;
 127     }
 128
 129     return index;
 130 }
 131
 132 static uint32_t xen_pt_pci_read_config(PCIDevice *d, uint32_t addr, int len)
 133 {
 134     XenPCIPassthroughState *s = XEN_PT_DEVICE(d);
 135     uint32_t val = 0;
 136     XenPTRegGroup *reg_grp_entry = NULL;
 137     XenPTReg *reg_entry = NULL;
 138     int rc = 0;
 139     int emul_len = 0;
 140     uint32_t find_addr = addr;
 141
 142     if (xen_pt_pci_config_access_check(d, addr, len)) {
 143         goto exit;
 144     }
 145
 146     /* find register group entry */
 147     reg_grp_entry = xen_pt_find_reg_grp(s, addr);
 148     if (reg_grp_entry) {
 149         /* check 0-Hardwired register group */
 150         if (reg_grp_entry->reg_grp->grp_type == XEN_PT_GRP_TYPE_HARDWIRED) {
 151             /* no need to emulate, just return 0 */
 152             val = 0;
 153             goto exit;
 154         }
 155     }
 156
 157     /* read I/O device register value */
 158     rc = xen_host_pci_get_block(&s->real_device, addr, (uint8_t *)&val, len);
 159     if (rc < 0) {
 160         XEN_PT_ERR(d, "pci_read_block failed. return value: %d.\n", rc);
 161         memset(&val, 0xff, len);
 162     }
 163
 164     /* just return the I/O device register value for
 165      * passthrough type register group */
 166     if (reg_grp_entry == NULL) {
 167         goto exit;
 168     }
 169
 170     /* adjust the read value to appropriate CFC-CFF window */
 171     val <<= (addr & 3) << 3;
 172     emul_len = len;
 173
 174     /* loop around the guest requested size */
 175     while (emul_len > 0) {
 176         /* find register entry to be emulated */
 177         reg_entry = xen_pt_find_reg(reg_grp_entry, find_addr);
 178         if (reg_entry) {
 179             XenPTRegInfo *reg = reg_entry->reg;
 180             uint32_t real_offset = reg_grp_entry->base_offset + reg->offset;
 181             uint32_t valid_mask = 0xFFFFFFFF >> ((4 - emul_len) << 3);
 182             uint8_t *ptr_val = NULL;
 183
 184             valid_mask <<= (find_addr - real_offset) << 3;
 185             ptr_val = (uint8_t *)&val + (real_offset & 3);
 186
 187             /* do emulation based on register size */
 188             switch (reg->size) {
 189             case 1:
 190                 if (reg->u.b.read) {
 191                     rc = reg->u.b.read(s, reg_entry, ptr_val, valid_mask);
 192                 }
 193                 break;
 194             case 2:
 195                 if (reg->u.w.read) {
 196                     rc = reg->u.w.read(s, reg_entry,
 197                                        (uint16_t *)ptr_val, valid_mask);
 198                 }
 199                 break;
 200             case 4:
 201                 if (reg->u.dw.read) {
 202                     rc = reg->u.dw.read(s, reg_entry,
 203                                         (uint32_t *)ptr_val, valid_mask);
 204                 }
 205                 break;
 206             }
 207
 208             if (rc < 0) {
 209                 xen_shutdown_fatal_error("Internal error: Invalid read "
 210                                          "emulation. (%s, rc: %d)\n",
 211                                          __func__, rc);
 212                 return 0;
 213             }
 214
 215             /* calculate next address to find */
 216             emul_len -= reg->size;
 217             if (emul_len > 0) {
 218                 find_addr = real_offset + reg->size;
 219             }
 220         } else {
 221             /* nothing to do with passthrough type register,
 222              * continue to find next byte */
 223             emul_len--;
 224             find_addr++;
 225         }
 226     }
 227
 228     /* need to shift back before returning them to pci bus emulator */
 229     val >>= ((addr & 3) << 3);
 230
 231 exit:
 232     XEN_PT_LOG_CONFIG(d, addr, val, len);
 233     return val;
 234 }
 235
 236 static void xen_pt_pci_write_config(PCIDevice *d, uint32_t addr,
 237                                     uint32_t val, int len)
 238 {
 239     XenPCIPassthroughState *s = XEN_PT_DEVICE(d);
 240     int index = 0;
 241     XenPTRegGroup *reg_grp_entry = NULL;
 242     int rc = 0;
 243     uint32_t read_val = 0, wb_mask;
 244     int emul_len = 0;
 245     XenPTReg *reg_entry = NULL;
 246     uint32_t find_addr = addr;
 247     XenPTRegInfo *reg = NULL;
 248     bool wp_flag = false;
 249
 250     if (xen_pt_pci_config_access_check(d, addr, len)) {
 251         return;
 252     }
 253
 254     XEN_PT_LOG_CONFIG(d, addr, val, len);
 255
 256     /* check unused BAR register */
 257     index = xen_pt_bar_offset_to_index(addr);
 258     if ((index >= 0) && (val != 0)) {
 259         uint32_t chk = val;
 260
 261         if (index == PCI_ROM_SLOT)
 262             chk |= (uint32_t)~PCI_ROM_ADDRESS_MASK;
 263
 264         if ((chk != XEN_PT_BAR_ALLF) &&
 265             (s->bases[index].bar_flag == XEN_PT_BAR_FLAG_UNUSED)) {
 266             XEN_PT_WARN(d, "Guest attempt to set address to unused "
 267                         "Base Address Register. (addr: 0x%02x, len: %d)\n",
 268                         addr, len);
 269         }
 270     }
 271
 272     /* find register group entry */
 273     reg_grp_entry = xen_pt_find_reg_grp(s, addr);
 274     if (reg_grp_entry) {
 275         /* check 0-Hardwired register group */
 276         if (reg_grp_entry->reg_grp->grp_type == XEN_PT_GRP_TYPE_HARDWIRED) {
 277             /* ignore silently */
 278             XEN_PT_WARN(d, "Access to 0-Hardwired register. "
 279                         "(addr: 0x%02x, len: %d)\n", addr, len);
 280             return;
 281         }
 282     }
 283
 284     rc = xen_host_pci_get_block(&s->real_device, addr,
 285                                 (uint8_t *)&read_val, len);
 286     if (rc < 0) {
 287         XEN_PT_ERR(d, "pci_read_block failed. return value: %d.\n", rc);
 288         memset(&read_val, 0xff, len);
 289         wb_mask = 0;
 290     } else {
 291         wb_mask = 0xFFFFFFFF >> ((4 - len) << 3);
 292     }
 293
 294     /* pass directly to the real device for passthrough type register group */
 295     if (reg_grp_entry == NULL) {
 296         if (!s->permissive) {
 297             wb_mask = 0;
 298             wp_flag = true;
 299         }
 300         goto out;
 301     }
 302
 303     memory_region_transaction_begin();
 304     pci_default_write_config(d, addr, val, len);
 305
 306     /* adjust the read and write value to appropriate CFC-CFF window */
 307     read_val <<= (addr & 3) << 3;
 308     val <<= (addr & 3) << 3;
 309     emul_len = len;
 310
 311     /* loop around the guest requested size */
 312     while (emul_len > 0) {
 313         /* find register entry to be emulated */
 314         reg_entry = xen_pt_find_reg(reg_grp_entry, find_addr);
 315         if (reg_entry) {
 316             reg = reg_entry->reg;
 317             uint32_t real_offset = reg_grp_entry->base_offset + reg->offset;
 318             uint32_t valid_mask = 0xFFFFFFFF >> ((4 - emul_len) << 3);
 319             uint8_t *ptr_val = NULL;
 320             uint32_t wp_mask = reg->emu_mask | reg->ro_mask;
 321
 322             valid_mask <<= (find_addr - real_offset) << 3;
 323             ptr_val = (uint8_t *)&val + (real_offset & 3);
 324             if (!s->permissive) {
 325                 wp_mask |= reg->res_mask;
 326             }
 327             if (wp_mask == (0xFFFFFFFF >> ((4 - reg->size) << 3))) {
 328                 wb_mask &= ~((wp_mask >> ((find_addr - real_offset) << 3))
 329                              << ((len - emul_len) << 3));
 330             }
 331
 332             /* do emulation based on register size */
 333             switch (reg->size) {
 334             case 1:
 335                 if (reg->u.b.write) {
 336                     rc = reg->u.b.write(s, reg_entry, ptr_val,
 337                                         read_val >> ((real_offset & 3) << 3),
 338                                         valid_mask);
 339                 }
 340                 break;
 341             case 2:
 342                 if (reg->u.w.write) {
 343                     rc = reg->u.w.write(s, reg_entry, (uint16_t *)ptr_val,
 344                                         (read_val >> ((real_offset & 3) << 3)),
 345                                         valid_mask);
 346                 }
 347                 break;
 348             case 4:
 349                 if (reg->u.dw.write) {
 350                     rc = reg->u.dw.write(s, reg_entry, (uint32_t *)ptr_val,
 351                                          (read_val >> ((real_offset & 3) << 3)),
 352                                          valid_mask);
 353                 }
 354                 break;
 355             }
 356
 357             if (rc < 0) {
 358                 xen_shutdown_fatal_error("Internal error: Invalid write"
 359                                          " emulation. (%s, rc: %d)\n",
 360                                          __func__, rc);
 361                 return;
 362             }
 363
 364             /* calculate next address to find */
 365             emul_len -= reg->size;
 366             if (emul_len > 0) {
 367                 find_addr = real_offset + reg->size;
 368             }
 369         } else {
 370             /* nothing to do with passthrough type register,
 371              * continue to find next byte */
 372             if (!s->permissive) {
 373                 wb_mask &= ~(0xff << ((len - emul_len) << 3));
 374                 /* Unused BARs will make it here, but we don't want to issue
 375                  * warnings for writes to them (bogus writes get dealt with
 376                  * above).
 377                  */
 378                 if (index < 0) {
 379                     wp_flag = true;
 380                 }
 381             }
 382             emul_len--;
 383             find_addr++;
 384         }
 385     }
 386
 387     /* need to shift back before passing them to xen_host_pci_set_block. */
 388     val >>= (addr & 3) << 3;
 389
 390     memory_region_transaction_commit();
 391
 392 out:
 393     if (wp_flag && !s->permissive_warned) {
 394         s->permissive_warned = true;
 395         xen_pt_log(d, "Write-back to unknown field 0x%02x (partially) inhibited (0x%0*x)\n",
 396                    addr, len * 2, wb_mask);
 397         xen_pt_log(d, "If the device doesn't work, try enabling permissive mode\n");
 398         xen_pt_log(d, "(unsafe) and if it helps report the problem to xen-devel\n");
 399     }
 400     for (index = 0; wb_mask; index += len) {
 401         /* unknown regs are passed through */
 402         while (!(wb_mask & 0xff)) {
 403             index++;
 404             wb_mask >>= 8;
 405         }
 406         len = 0;
 407         do {
 408             len++;
 409             wb_mask >>= 8;
 410         } while (wb_mask & 0xff);
 411         rc = xen_host_pci_set_block(&s->real_device, addr + index,
 412                                     (uint8_t *)&val + index, len);
 413
 414         if (rc < 0) {
 415             XEN_PT_ERR(d, "xen_host_pci_set_block failed. return value: %d.\n", rc);
 416         }
 417     }
 418 }
 419
 420 /* register regions */
 421
 422 static uint64_t xen_pt_bar_read(void *o, hwaddr addr,
 423                                 unsigned size)
 424 {
 425     PCIDevice *d = o;
 426     /* if this function is called, that probably means that there is a
 427      * misconfiguration of the IOMMU. */
 428     XEN_PT_ERR(d, "Should not read BAR through QEMU. @0x"TARGET_FMT_plx"\n",
 429                addr);
 430     return 0;
 431 }
 432 static void xen_pt_bar_write(void *o, hwaddr addr, uint64_t val,
 433                              unsigned size)
 434 {
 435     PCIDevice *d = o;
 436     /* Same comment as xen_pt_bar_read function */
 437     XEN_PT_ERR(d, "Should not write BAR through QEMU. @0x"TARGET_FMT_plx"\n",
 438                addr);
 439 }
 440
 441 static const MemoryRegionOps ops = {
 442     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
 443     .read = xen_pt_bar_read,
 444     .write = xen_pt_bar_write,
 445 };
 446
 447 static int xen_pt_register_regions(XenPCIPassthroughState *s, uint16_t *cmd)
 448 {
 449     int i = 0;
 450     XenHostPCIDevice *d = &s->real_device;
 451
 452     /* Register PIO/MMIO BARs */
 453     for (i = 0; i < PCI_ROM_SLOT; i++) {
 454         XenHostPCIIORegion *r = &d->io_regions[i];
 455         uint8_t type;
 456
 457         if (r->base_addr == 0 || r->size == 0) {
 458             continue;
 459         }
 460
 461         s->bases[i].access.u = r->base_addr;
 462
 463         if (r->type & XEN_HOST_PCI_REGION_TYPE_IO) {
 464             type = PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO;
 465             *cmd |= PCI_COMMAND_IO;
 466         } else {
 467             type = PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_MEMORY;
 468             if (r->type & XEN_HOST_PCI_REGION_TYPE_PREFETCH) {
 469                 type |= PCI_BASE_ADDRESS_MEM_PREFETCH;
 470             }
 471             if (r->type & XEN_HOST_PCI_REGION_TYPE_MEM_64) {
 472                 type |= PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64;
 473             }
 474             *cmd |= PCI_COMMAND_MEMORY;
 475         }
 476
 477         memory_region_init_io(&s->bar[i], OBJECT(s), &ops, &s->dev,
 478                               "xen-pci-pt-bar", r->size);
 479         pci_register_bar(&s->dev, i, type, &s->bar[i]);
 480
 481         XEN_PT_LOG(&s->dev, "IO region %i registered (size=0x%08"PRIx64
 482                    " base_addr=0x%08"PRIx64" type: %#x)\n",
 483                    i, r->size, r->base_addr, type);
 484     }
 485
 486     /* Register expansion ROM address */
 487     if (d->rom.base_addr && d->rom.size) {
 488         uint32_t bar_data = 0;
 489
 490         /* Re-set BAR reported by OS, otherwise ROM can't be read. */
 491         if (xen_host_pci_get_long(d, PCI_ROM_ADDRESS, &bar_data)) {
 492             return 0;
 493         }
 494         if ((bar_data & PCI_ROM_ADDRESS_MASK) == 0) {
 495             bar_data |= d->rom.base_addr & PCI_ROM_ADDRESS_MASK;
 496             xen_host_pci_set_long(d, PCI_ROM_ADDRESS, bar_data);
 497         }
 498
 499         s->bases[PCI_ROM_SLOT].access.maddr = d->rom.base_addr;
 500
 501         memory_region_init_io(&s->rom, OBJECT(s), &ops, &s->dev,
 502                               "xen-pci-pt-rom", d->rom.size);
 503         pci_register_bar(&s->dev, PCI_ROM_SLOT, PCI_BASE_ADDRESS_MEM_PREFETCH,
 504                          &s->rom);
 505
 506         XEN_PT_LOG(&s->dev, "Expansion ROM registered (size=0x%08"PRIx64
 507                    " base_addr=0x%08"PRIx64")\n",
 508                    d->rom.size, d->rom.base_addr);
 509     }
 510
 511     xen_pt_register_vga_regions(d);
 512     return 0;
 513 }
 514
 515 /* region mapping */
 516
 517 static int xen_pt_bar_from_region(XenPCIPassthroughState *s, MemoryRegion *mr)
 518 {
 519     int i = 0;
 520
 521     for (i = 0; i < PCI_NUM_REGIONS - 1; i++) {
 522         if (mr == &s->bar[i]) {
 523             return i;
 524         }
 525     }
 526     if (mr == &s->rom) {
 527         return PCI_ROM_SLOT;
 528     }
 529     return -1;
 530 }
 531
 532 /*
 533  * This function checks if an io_region overlaps an io_region from another
 534  * device.  The io_region to check is provided with (addr, size and type)
 535  * A callback can be provided and will be called for every region that is
 536  * overlapped.
 537  * The return value indicates if the region is overlappsed */
 538 struct CheckBarArgs {
 539     XenPCIPassthroughState *s;
 540     pcibus_t addr;
 541     pcibus_t size;
 542     uint8_t type;
 543     bool rc;
 544 };
 545 static void xen_pt_check_bar_overlap(PCIBus *bus, PCIDevice *d, void *opaque)
 546 {
 547     struct CheckBarArgs *arg = opaque;
 548     XenPCIPassthroughState *s = arg->s;
 549     uint8_t type = arg->type;
 550     int i;
 551
 552     if (d->devfn == s->dev.devfn) {
 553         return;
 554     }
 555
 556     /* xxx: This ignores bridges. */
 557     for (i = 0; i < PCI_NUM_REGIONS; i++) {
 558         const PCIIORegion *r = &d->io_regions[i];
 559
 560         if (!r->size) {
 561             continue;
 562         }
 563         if ((type & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO)
 564             != (r->type & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO)) {
 565             continue;
 566         }
 567
 568         if (ranges_overlap(arg->addr, arg->size, r->addr, r->size)) {
 569             XEN_PT_WARN(&s->dev,
 570                         "Overlapped to device [%02x:%02x.%d] Region: %i"
 571                         " (addr: %#"FMT_PCIBUS", len: %#"FMT_PCIBUS")\n",
 572                         pci_bus_num(bus), PCI_SLOT(d->devfn),
 573                         PCI_FUNC(d->devfn), i, r->addr, r->size);
 574             arg->rc = true;
 575         }
 576     }
 577 }
 578
 579 static void xen_pt_region_update(XenPCIPassthroughState *s,
 580                                  MemoryRegionSection *sec, bool adding)
 581 {
 582     PCIDevice *d = &s->dev;
 583     MemoryRegion *mr = sec->mr;
 584     int bar = -1;
 585     int rc;
 586     int op = adding ? DPCI_ADD_MAPPING : DPCI_REMOVE_MAPPING;
 587     struct CheckBarArgs args = {
 588         .s = s,
 589         .addr = sec->offset_within_address_space,
 590         .size = int128_get64(sec->size),
 591         .rc = false,
 592     };
 593
 594     bar = xen_pt_bar_from_region(s, mr);
 595     if (bar == -1 && (!s->msix || &s->msix->mmio != mr)) {
 596         return;
 597     }
 598
 599     if (s->msix && &s->msix->mmio == mr) {
 600         if (adding) {
 601             s->msix->mmio_base_addr = sec->offset_within_address_space;
 602             rc = xen_pt_msix_update_remap(s, s->msix->bar_index);
 603         }
 604         return;
 605     }
 606
 607     args.type = d->io_regions[bar].type;
 608     pci_for_each_device(pci_get_bus(d), pci_dev_bus_num(d),
 609                         xen_pt_check_bar_overlap, &args);
 610     if (args.rc) {
 611         XEN_PT_WARN(d, "Region: %d (addr: %#"FMT_PCIBUS
 612                     ", len: %#"FMT_PCIBUS") is overlapped.\n",
 613                     bar, sec->offset_within_address_space,
 614                     int128_get64(sec->size));
 615     }
 616
 617     if (d->io_regions[bar].type & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO) {
 618         uint32_t guest_port = sec->offset_within_address_space;
 619         uint32_t machine_port = s->bases[bar].access.pio_base;
 620         uint32_t size = int128_get64(sec->size);
 621         rc = xc_domain_ioport_mapping(xen_xc, xen_domid,
 622                                       guest_port, machine_port, size,
 623                                       op);
 624         if (rc) {
 625             XEN_PT_ERR(d, "%s ioport mapping failed! (err: %i)\n",
 626                        adding ? "create new" : "remove old", errno);
 627         }
 628     } else {
 629         pcibus_t guest_addr = sec->offset_within_address_space;
 630         pcibus_t machine_addr = s->bases[bar].access.maddr
 631             + sec->offset_within_region;
 632         pcibus_t size = int128_get64(sec->size);
 633         rc = xc_domain_memory_mapping(xen_xc, xen_domid,
 634                                       XEN_PFN(guest_addr + XC_PAGE_SIZE - 1),
 635                                       XEN_PFN(machine_addr + XC_PAGE_SIZE - 1),
 636                                       XEN_PFN(size + XC_PAGE_SIZE - 1),
 637                                       op);
 638         if (rc) {
 639             XEN_PT_ERR(d, "%s mem mapping failed! (err: %i)\n",
 640                        adding ? "create new" : "remove old", errno);
 641         }
 642     }
 643 }
 644
 645 static void xen_pt_region_add(MemoryListener *l, MemoryRegionSection *sec)
 646 {
 647     XenPCIPassthroughState *s = container_of(l, XenPCIPassthroughState,
 648                                              memory_listener);
 649
 650     memory_region_ref(sec->mr);
 651     xen_pt_region_update(s, sec, true);
 652 }
 653
 654 static void xen_pt_region_del(MemoryListener *l, MemoryRegionSection *sec)
 655 {
 656     XenPCIPassthroughState *s = container_of(l, XenPCIPassthroughState,
 657                                              memory_listener);
 658
 659     xen_pt_region_update(s, sec, false);
 660     memory_region_unref(sec->mr);
 661 }
 662
 663 static void xen_pt_io_region_add(MemoryListener *l, MemoryRegionSection *sec)
 664 {
 665     XenPCIPassthroughState *s = container_of(l, XenPCIPassthroughState,
 666                                              io_listener);
 667
 668     memory_region_ref(sec->mr);
 669     xen_pt_region_update(s, sec, true);
 670 }
 671
 672 static void xen_pt_io_region_del(MemoryListener *l, MemoryRegionSection *sec)
 673 {
 674     XenPCIPassthroughState *s = container_of(l, XenPCIPassthroughState,
 675                                              io_listener);
 676
 677     xen_pt_region_update(s, sec, false);
 678     memory_region_unref(sec->mr);
 679 }
 680
 681 static const MemoryListener xen_pt_memory_listener = {
 682     .region_add = xen_pt_region_add,
 683     .region_del = xen_pt_region_del,
 684     .priority = 10,
 685 };
 686
 687 static const MemoryListener xen_pt_io_listener = {
 688     .region_add = xen_pt_io_region_add,
 689     .region_del = xen_pt_io_region_del,
 690     .priority = 10,
 691 };
 692
 693 static void
 694 xen_igd_passthrough_isa_bridge_create(XenPCIPassthroughState *s,
 695                                       XenHostPCIDevice *dev)
 696 {
 697     uint16_t gpu_dev_id;
 698     PCIDevice *d = &s->dev;
 699
 700     gpu_dev_id = dev->device_id;
 701     igd_passthrough_isa_bridge_create(pci_get_bus(d), gpu_dev_id);
 702 }
 703
 704 /* destroy. */
 705 static void xen_pt_destroy(PCIDevice *d) {
 706
 707     XenPCIPassthroughState *s = XEN_PT_DEVICE(d);
 708     XenHostPCIDevice *host_dev = &s->real_device;
 709     uint8_t machine_irq = s->machine_irq;
 710     uint8_t intx;
 711     int rc;
 712
 713     if (machine_irq && !xen_host_pci_device_closed(&s->real_device)) {
 714         intx = xen_pt_pci_intx(s);
 715         rc = xc_domain_unbind_pt_irq(xen_xc, xen_domid, machine_irq,
 716                                      PT_IRQ_TYPE_PCI,
 717                                      pci_dev_bus_num(d),
 718                                      PCI_SLOT(s->dev.devfn),
 719                                      intx,
 720                                      0 /* isa_irq */);
 721         if (rc < 0) {
 722             XEN_PT_ERR(d, "unbinding of interrupt INT%c failed."
 723                        " (machine irq: %i, err: %d)"
 724                        " But bravely continuing on..\n",
 725                        'a' + intx, machine_irq, errno);
 726         }
 727     }
 728
 729     /* N.B. xen_pt_config_delete takes care of freeing them. */
 730     if (s->msi) {
 731         xen_pt_msi_disable(s);
 732     }
 733     if (s->msix) {
 734         xen_pt_msix_disable(s);
 735     }
 736
 737     if (machine_irq) {
 738         xen_pt_mapped_machine_irq[machine_irq]--;
 739
 740         if (xen_pt_mapped_machine_irq[machine_irq] == 0) {
 741             rc = xc_physdev_unmap_pirq(xen_xc, xen_domid, machine_irq);
 742
 743             if (rc < 0) {
 744                 XEN_PT_ERR(d, "unmapping of interrupt %i failed. (err: %d)"
 745                            " But bravely continuing on..\n",
 746                            machine_irq, errno);
 747             }
 748         }
 749         s->machine_irq = 0;
 750     }
 751
 752     /* delete all emulated config registers */
 753     xen_pt_config_delete(s);
 754
 755     xen_pt_unregister_vga_regions(host_dev);
 756
 757     if (s->listener_set) {
 758         memory_listener_unregister(&s->memory_listener);
 759         memory_listener_unregister(&s->io_listener);
 760         s->listener_set = false;
 761     }
 762     if (!xen_host_pci_device_closed(&s->real_device)) {
 763         xen_host_pci_device_put(&s->real_device);
 764     }
 765 }
 766 /* init */
 767
 768 static void xen_pt_realize(PCIDevice *d, Error **errp)
 769 {
 770     XenPCIPassthroughState *s = XEN_PT_DEVICE(d);
 771     int i, rc = 0;
 772     uint8_t machine_irq = 0, scratch;
 773     uint16_t cmd = 0;
 774     int pirq = XEN_PT_UNASSIGNED_PIRQ;
 775     Error *err = NULL;
 776
 777     /* register real device */
 778     XEN_PT_LOG(d, "Assigning real physical device %02x:%02x.%d"
 779                " to devfn %#x\n",
 780                s->hostaddr.bus, s->hostaddr.slot, s->hostaddr.function,
 781                s->dev.devfn);
 782
 783     xen_host_pci_device_get(&s->real_device,
 784                             s->hostaddr.domain, s->hostaddr.bus,
 785                             s->hostaddr.slot, s->hostaddr.function,
 786                             &err);
 787     if (err) {
 788         error_append_hint(&err, "Failed to \"open\" the real pci device");
 789         error_propagate(errp, err);
 790         return;
 791     }
 792
 793     s->is_virtfn = s->real_device.is_virtfn;
 794     if (s->is_virtfn) {
 795         XEN_PT_LOG(d, "%04x:%02x:%02x.%d is a SR-IOV Virtual Function\n",
 796                    s->real_device.domain, s->real_device.bus,
 797                    s->real_device.dev, s->real_device.func);
 798     }
 799
 800     /* Initialize virtualized PCI configuration (Extended 256 Bytes) */
 801     memset(d->config, 0, PCI_CONFIG_SPACE_SIZE);
 802
 803     s->memory_listener = xen_pt_memory_listener;
 804     s->io_listener = xen_pt_io_listener;
 805
 806     /* Setup VGA bios for passthrough GFX */
 807     if ((s->real_device.domain == 0) && (s->real_device.bus == 0) &&
 808         (s->real_device.dev == 2) && (s->real_device.func == 0)) {
 809         if (!is_igd_vga_passthrough(&s->real_device)) {
 810             error_setg(errp, "Need to enable igd-passthru if you're trying"
 811                     " to passthrough IGD GFX");
 812             xen_host_pci_device_put(&s->real_device);
 813             return;
 814         }
 815
 816         xen_pt_setup_vga(s, &s->real_device, &err);
 817         if (err) {
 818             error_append_hint(&err, "Setup VGA BIOS of passthrough"
 819                     " GFX failed");
 820             error_propagate(errp, err);
 821             xen_host_pci_device_put(&s->real_device);
 822             return;
 823         }
 824
 825         /* Register ISA bridge for passthrough GFX. */
 826         xen_igd_passthrough_isa_bridge_create(s, &s->real_device);
 827     }
 828
 829     /* Handle real device's MMIO/PIO BARs */
 830     xen_pt_register_regions(s, &cmd);
 831
 832     /* reinitialize each config register to be emulated */
 833     xen_pt_config_init(s, &err);
 834     if (err) {
 835         error_append_hint(&err, "PCI Config space initialisation failed");
 836         error_propagate(errp, err);
 837         rc = -1;
 838         goto err_out;
 839     }
 840
 841     /* Bind interrupt */
 842     rc = xen_host_pci_get_byte(&s->real_device, PCI_INTERRUPT_PIN, &scratch);
 843     if (rc) {
 844         error_setg_errno(errp, errno, "Failed to read PCI_INTERRUPT_PIN");
 845         goto err_out;
 846     }
 847     if (!scratch) {
 848         XEN_PT_LOG(d, "no pin interrupt\n");
 849         goto out;
 850     }
 851
 852     machine_irq = s->real_device.irq;
 853     if (machine_irq == 0) {
 854         XEN_PT_LOG(d, "machine irq is 0\n");
 855         cmd |= PCI_COMMAND_INTX_DISABLE;
 856         goto out;
 857     }
 858
 859     rc = xc_physdev_map_pirq(xen_xc, xen_domid, machine_irq, &pirq);
 860     if (rc < 0) {
 861         error_setg_errno(errp, errno, "Mapping machine irq %u to"
 862                          " pirq %i failed", machine_irq, pirq);
 863
 864         /* Disable PCI intx assertion (turn on bit10 of devctl) */
 865         cmd |= PCI_COMMAND_INTX_DISABLE;
 866         machine_irq = 0;
 867         s->machine_irq = 0;
 868     } else {
 869         machine_irq = pirq;
 870         s->machine_irq = pirq;
 871         xen_pt_mapped_machine_irq[machine_irq]++;
 872     }
 873
 874     /* bind machine_irq to device */
 875     if (machine_irq != 0) {
 876         uint8_t e_intx = xen_pt_pci_intx(s);
 877
 878         rc = xc_domain_bind_pt_pci_irq(xen_xc, xen_domid, machine_irq,
 879                                        pci_dev_bus_num(d),
 880                                        PCI_SLOT(d->devfn),
 881                                        e_intx);
 882         if (rc < 0) {
 883             error_setg_errno(errp, errno, "Binding of interrupt %u failed",
 884                              e_intx);
 885
 886             /* Disable PCI intx assertion (turn on bit10 of devctl) */
 887             cmd |= PCI_COMMAND_INTX_DISABLE;
 888             xen_pt_mapped_machine_irq[machine_irq]--;
 889
 890             if (xen_pt_mapped_machine_irq[machine_irq] == 0) {
 891                 if (xc_physdev_unmap_pirq(xen_xc, xen_domid, machine_irq)) {
 892                     error_setg_errno(errp, errno, "Unmapping of machine"
 893                             " interrupt %u failed", machine_irq);
 894                 }
 895             }
 896             s->machine_irq = 0;
 897         }
 898     }
 899
 900 out:
 901     if (cmd) {
 902         uint16_t val;
 903
 904         rc = xen_host_pci_get_word(&s->real_device, PCI_COMMAND, &val);
 905         if (rc) {
 906             error_setg_errno(errp, errno, "Failed to read PCI_COMMAND");
 907             goto err_out;
 908         } else {
 909             val |= cmd;
 910             rc = xen_host_pci_set_word(&s->real_device, PCI_COMMAND, val);
 911             if (rc) {
 912                 error_setg_errno(errp, errno, "Failed to write PCI_COMMAND"
 913                                  " val = 0x%x", val);
 914                 goto err_out;
 915             }
 916         }
 917     }
 918
 919     memory_listener_register(&s->memory_listener, &address_space_memory);
 920     memory_listener_register(&s->io_listener, &address_space_io);
 921     s->listener_set = true;
 922     XEN_PT_LOG(d,
 923                "Real physical device %02x:%02x.%d registered successfully\n",
 924                s->hostaddr.bus, s->hostaddr.slot, s->hostaddr.function);
 925
 926     return;
 927
 928 err_out:
 929     for (i = 0; i < PCI_ROM_SLOT; i++) {
 930         object_unparent(OBJECT(&s->bar[i]));
 931     }
 932     object_unparent(OBJECT(&s->rom));
 933
 934     xen_pt_destroy(d);
 935     assert(rc);
 936 }
 937
 938 static void xen_pt_unregister_device(PCIDevice *d)
 939 {
 940     xen_pt_destroy(d);
 941 }
 942
 943 static Property xen_pci_passthrough_properties[] = {
 944     DEFINE_PROP_PCI_HOST_DEVADDR("hostaddr", XenPCIPassthroughState, hostaddr),
 945     DEFINE_PROP_BOOL("permissive", XenPCIPassthroughState, permissive, false),
 946     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
 947 };
 948
 949 static void xen_pci_passthrough_instance_init(Object *obj)
 950 {
 951     /* QEMU_PCI_CAP_EXPRESS initialization does not depend on QEMU command
 952      * line, therefore, no need to wait to realize like other devices */
 953     PCI_DEVICE(obj)->cap_present |= QEMU_PCI_CAP_EXPRESS;
 954 }
 955
 956 static void xen_pci_passthrough_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
 957 {
 958     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
 959     PCIDeviceClass *k = PCI_DEVICE_CLASS(klass);
 960
 961     k->realize = xen_pt_realize;
 962     k->exit = xen_pt_unregister_device;
 963     k->config_read = xen_pt_pci_read_config;
 964     k->config_write = xen_pt_pci_write_config;
 965     set_bit(DEVICE_CATEGORY_MISC, dc->categories);
 966     dc->desc = "Assign an host PCI device with Xen";
 967     dc->props = xen_pci_passthrough_properties;
 968 };
 969
 970 static void xen_pci_passthrough_finalize(Object *obj)
 971 {
 972     XenPCIPassthroughState *s = XEN_PT_DEVICE(obj);
 973
 974     xen_pt_msix_delete(s);
 975 }
 976
 977 static const TypeInfo xen_pci_passthrough_info = {
 978     .name = TYPE_XEN_PT_DEVICE,
 979     .parent = TYPE_PCI_DEVICE,
 980     .instance_size = sizeof(XenPCIPassthroughState),
 981     .instance_finalize = xen_pci_passthrough_finalize,
 982     .class_init = xen_pci_passthrough_class_init,
 983     .instance_init = xen_pci_passthrough_instance_init,
 984     .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
 985         { INTERFACE_CONVENTIONAL_PCI_DEVICE },
 986         { INTERFACE_PCIE_DEVICE },
 987         { },
 988     },
 989 };
 990
 991 static void xen_pci_passthrough_register_types(void)
 992 {
 993     type_register_static(&xen_pci_passthrough_info);
 994 }
 995
 996 type_init(xen_pci_passthrough_register_types)