kvm-all.c

   1 /*
   2  * QEMU KVM support
   3  *
   4  * Copyright IBM, Corp. 2008
   5  *           Red Hat, Inc. 2008
   6  *
   7  * Authors:
   8  *  Anthony Liguori   <[email protected]>
   9  *  Glauber Costa     <[email protected]>
  10  *
  11  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or later.
  12  * See the COPYING file in the top-level directory.
  13  *
  14  */
  15
  16 #include <sys/types.h>
  17 #include <sys/ioctl.h>
  18 #include <sys/mman.h>
  19 #include <stdarg.h>
  20
  21 #include <linux/kvm.h>
  22
  23 #include "qemu-common.h"
  24 #include "qemu-barrier.h"
  25 #include "sysemu.h"
  26 #include "hw/hw.h"
  27 #include "gdbstub.h"
  28 #include "kvm.h"
  29 #include "bswap.h"
  30 #include "memory.h"
  31 #include "exec-memory.h"
  32
  33 /* This check must be after config-host.h is included */
  34 #ifdef CONFIG_EVENTFD
  35 #include <sys/eventfd.h>
  36 #endif
  37
  38 /* KVM uses PAGE_SIZE in its definition of COALESCED_MMIO_MAX */
  39 #define PAGE_SIZE TARGET_PAGE_SIZE
  40
  41 //#define DEBUG_KVM
  42
  43 #ifdef DEBUG_KVM
  44 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  45     do { fprintf(stderr, fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
  46 #else
  47 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  48     do { } while (0)
  49 #endif
  50
  51 typedef struct KVMSlot
  52 {
  53     target_phys_addr_t start_addr;
  54     ram_addr_t memory_size;
  55     void *ram;
  56     int slot;
  57     int flags;
  58 } KVMSlot;
  59
  60 typedef struct kvm_dirty_log KVMDirtyLog;
  61
  62 struct KVMState
  63 {
  64     KVMSlot slots[32];
  65     int fd;
  66     int vmfd;
  67     int coalesced_mmio;
  68     struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
  69     bool coalesced_flush_in_progress;
  70     int broken_set_mem_region;
  71     int migration_log;
  72     int vcpu_events;
  73     int robust_singlestep;
  74     int debugregs;
  75 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
  76     struct kvm_sw_breakpoint_head kvm_sw_breakpoints;
  77 #endif
  78     int pit_state2;
  79     int xsave, xcrs;
  80     int many_ioeventfds;
  81     /* The man page (and posix) say ioctl numbers are signed int, but
  82      * they're not.  Linux, glibc and *BSD all treat ioctl numbers as
  83      * unsigned, and treating them as signed here can break things */
  84     unsigned irqchip_inject_ioctl;
  85 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
  86     struct kvm_irq_routing *irq_routes;
  87     int nr_allocated_irq_routes;
  88     uint32_t *used_gsi_bitmap;
  89     unsigned int max_gsi;
  90 #endif
  91 };
  92
  93 KVMState *kvm_state;
  94 bool kvm_kernel_irqchip;
  95
  96 static const KVMCapabilityInfo kvm_required_capabilites[] = {
  97     KVM_CAP_INFO(USER_MEMORY),
  98     KVM_CAP_INFO(DESTROY_MEMORY_REGION_WORKS),
  99     KVM_CAP_LAST_INFO
 100 };
 101
 102 static KVMSlot *kvm_alloc_slot(KVMState *s)
 103 {
 104     int i;
 105
 106     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(s->slots); i++) {
 107         if (s->slots[i].memory_size == 0) {
 108             return &s->slots[i];
 109         }
 110     }
 111
 112     fprintf(stderr, "%s: no free slot available\n", __func__);
 113     abort();
 114 }
 115
 116 static KVMSlot *kvm_lookup_matching_slot(KVMState *s,
 117                                          target_phys_addr_t start_addr,
 118                                          target_phys_addr_t end_addr)
 119 {
 120     int i;
 121
 122     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(s->slots); i++) {
 123         KVMSlot *mem = &s->slots[i];
 124
 125         if (start_addr == mem->start_addr &&
 126             end_addr == mem->start_addr + mem->memory_size) {
 127             return mem;
 128         }
 129     }
 130
 131     return NULL;
 132 }
 133
 134 /*
 135  * Find overlapping slot with lowest start address
 136  */
 137 static KVMSlot *kvm_lookup_overlapping_slot(KVMState *s,
 138                                             target_phys_addr_t start_addr,
 139                                             target_phys_addr_t end_addr)
 140 {
 141     KVMSlot *found = NULL;
 142     int i;
 143
 144     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(s->slots); i++) {
 145         KVMSlot *mem = &s->slots[i];
 146
 147         if (mem->memory_size == 0 ||
 148             (found && found->start_addr < mem->start_addr)) {
 149             continue;
 150         }
 151
 152         if (end_addr > mem->start_addr &&
 153             start_addr < mem->start_addr + mem->memory_size) {
 154             found = mem;
 155         }
 156     }
 157
 158     return found;
 159 }
 160
 161 int kvm_physical_memory_addr_from_host(KVMState *s, void *ram,
 162                                        target_phys_addr_t *phys_addr)
 163 {
 164     int i;
 165
 166     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(s->slots); i++) {
 167         KVMSlot *mem = &s->slots[i];
 168
 169         if (ram >= mem->ram && ram < mem->ram + mem->memory_size) {
 170             *phys_addr = mem->start_addr + (ram - mem->ram);
 171             return 1;
 172         }
 173     }
 174
 175     return 0;
 176 }
 177
 178 static int kvm_set_user_memory_region(KVMState *s, KVMSlot *slot)
 179 {
 180     struct kvm_userspace_memory_region mem;
 181
 182     mem.slot = slot->slot;
 183     mem.guest_phys_addr = slot->start_addr;
 184     mem.memory_size = slot->memory_size;
 185     mem.userspace_addr = (unsigned long)slot->ram;
 186     mem.flags = slot->flags;
 187     if (s->migration_log) {
 188         mem.flags |= KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES;
 189     }
 190     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_USER_MEMORY_REGION, &mem);
 191 }
 192
 193 static void kvm_reset_vcpu(void *opaque)
 194 {
 195     CPUArchState *env = opaque;
 196
 197     kvm_arch_reset_vcpu(env);
 198 }
 199
 200 int kvm_init_vcpu(CPUArchState *env)
 201 {
 202     KVMState *s = kvm_state;
 203     long mmap_size;
 204     int ret;
 205
 206     DPRINTF("kvm_init_vcpu\n");
 207
 208     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_VCPU, env->cpu_index);
 209     if (ret < 0) {
 210         DPRINTF("kvm_create_vcpu failed\n");
 211         goto err;
 212     }
 213
 214     env->kvm_fd = ret;
 215     env->kvm_state = s;
 216     env->kvm_vcpu_dirty = 1;
 217
 218     mmap_size = kvm_ioctl(s, KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE, 0);
 219     if (mmap_size < 0) {
 220         ret = mmap_size;
 221         DPRINTF("KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE failed\n");
 222         goto err;
 223     }
 224
 225     env->kvm_run = mmap(NULL, mmap_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
 226                         env->kvm_fd, 0);
 227     if (env->kvm_run == MAP_FAILED) {
 228         ret = -errno;
 229         DPRINTF("mmap'ing vcpu state failed\n");
 230         goto err;
 231     }
 232
 233     if (s->coalesced_mmio && !s->coalesced_mmio_ring) {
 234         s->coalesced_mmio_ring =
 235             (void *)env->kvm_run + s->coalesced_mmio * PAGE_SIZE;
 236     }
 237
 238     ret = kvm_arch_init_vcpu(env);
 239     if (ret == 0) {
 240         qemu_register_reset(kvm_reset_vcpu, env);
 241         kvm_arch_reset_vcpu(env);
 242     }
 243 err:
 244     return ret;
 245 }
 246
 247 /*
 248  * dirty pages logging control
 249  */
 250
 251 static int kvm_mem_flags(KVMState *s, bool log_dirty)
 252 {
 253     return log_dirty ? KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES : 0;
 254 }
 255
 256 static int kvm_slot_dirty_pages_log_change(KVMSlot *mem, bool log_dirty)
 257 {
 258     KVMState *s = kvm_state;
 259     int flags, mask = KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES;
 260     int old_flags;
 261
 262     old_flags = mem->flags;
 263
 264     flags = (mem->flags & ~mask) | kvm_mem_flags(s, log_dirty);
 265     mem->flags = flags;
 266
 267     /* If nothing changed effectively, no need to issue ioctl */
 268     if (s->migration_log) {
 269         flags |= KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES;
 270     }
 271
 272     if (flags == old_flags) {
 273         return 0;
 274     }
 275
 276     return kvm_set_user_memory_region(s, mem);
 277 }
 278
 279 static int kvm_dirty_pages_log_change(target_phys_addr_t phys_addr,
 280                                       ram_addr_t size, bool log_dirty)
 281 {
 282     KVMState *s = kvm_state;
 283     KVMSlot *mem = kvm_lookup_matching_slot(s, phys_addr, phys_addr + size);
 284
 285     if (mem == NULL)  {
 286         fprintf(stderr, "BUG: %s: invalid parameters " TARGET_FMT_plx "-"
 287                 TARGET_FMT_plx "\n", __func__, phys_addr,
 288                 (target_phys_addr_t)(phys_addr + size - 1));
 289         return -EINVAL;
 290     }
 291     return kvm_slot_dirty_pages_log_change(mem, log_dirty);
 292 }
 293
 294 static void kvm_log_start(MemoryListener *listener,
 295                           MemoryRegionSection *section)
 296 {
 297     int r;
 298
 299     r = kvm_dirty_pages_log_change(section->offset_within_address_space,
 300                                    section->size, true);
 301     if (r < 0) {
 302         abort();
 303     }
 304 }
 305
 306 static void kvm_log_stop(MemoryListener *listener,
 307                           MemoryRegionSection *section)
 308 {
 309     int r;
 310
 311     r = kvm_dirty_pages_log_change(section->offset_within_address_space,
 312                                    section->size, false);
 313     if (r < 0) {
 314         abort();
 315     }
 316 }
 317
 318 static int kvm_set_migration_log(int enable)
 319 {
 320     KVMState *s = kvm_state;
 321     KVMSlot *mem;
 322     int i, err;
 323
 324     s->migration_log = enable;
 325
 326     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(s->slots); i++) {
 327         mem = &s->slots[i];
 328
 329         if (!mem->memory_size) {
 330             continue;
 331         }
 332         if (!!(mem->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES) == enable) {
 333             continue;
 334         }
 335         err = kvm_set_user_memory_region(s, mem);
 336         if (err) {
 337             return err;
 338         }
 339     }
 340     return 0;
 341 }
 342
 343 /* get kvm's dirty pages bitmap and update qemu's */
 344 static int kvm_get_dirty_pages_log_range(MemoryRegionSection *section,
 345                                          unsigned long *bitmap)
 346 {
 347     unsigned int i, j;
 348     unsigned long page_number, c;
 349     target_phys_addr_t addr, addr1;
 350     unsigned int len = ((section->size / TARGET_PAGE_SIZE) + HOST_LONG_BITS - 1) / HOST_LONG_BITS;
 351
 352     /*
 353      * bitmap-traveling is faster than memory-traveling (for addr...)
 354      * especially when most of the memory is not dirty.
 355      */
 356     for (i = 0; i < len; i++) {
 357         if (bitmap[i] != 0) {
 358             c = leul_to_cpu(bitmap[i]);
 359             do {
 360                 j = ffsl(c) - 1;
 361                 c &= ~(1ul << j);
 362                 page_number = i * HOST_LONG_BITS + j;
 363                 addr1 = page_number * TARGET_PAGE_SIZE;
 364                 addr = section->offset_within_region + addr1;
 365                 memory_region_set_dirty(section->mr, addr, TARGET_PAGE_SIZE);
 366             } while (c != 0);
 367         }
 368     }
 369     return 0;
 370 }
 371
 372 #define ALIGN(x, y)  (((x)+(y)-1) & ~((y)-1))
 373
 374 /**
 375  * kvm_physical_sync_dirty_bitmap - Grab dirty bitmap from kernel space
 376  * This function updates qemu's dirty bitmap using
 377  * memory_region_set_dirty().  This means all bits are set
 378  * to dirty.
 379  *
 380  * @start_add: start of logged region.
 381  * @end_addr: end of logged region.
 382  */
 383 static int kvm_physical_sync_dirty_bitmap(MemoryRegionSection *section)
 384 {
 385     KVMState *s = kvm_state;
 386     unsigned long size, allocated_size = 0;
 387     KVMDirtyLog d;
 388     KVMSlot *mem;
 389     int ret = 0;
 390     target_phys_addr_t start_addr = section->offset_within_address_space;
 391     target_phys_addr_t end_addr = start_addr + section->size;
 392
 393     d.dirty_bitmap = NULL;
 394     while (start_addr < end_addr) {
 395         mem = kvm_lookup_overlapping_slot(s, start_addr, end_addr);
 396         if (mem == NULL) {
 397             break;
 398         }
 399
 400         /* XXX bad kernel interface alert
 401          * For dirty bitmap, kernel allocates array of size aligned to
 402          * bits-per-long.  But for case when the kernel is 64bits and
 403          * the userspace is 32bits, userspace can't align to the same
 404          * bits-per-long, since sizeof(long) is different between kernel
 405          * and user space.  This way, userspace will provide buffer which
 406          * may be 4 bytes less than the kernel will use, resulting in
 407          * userspace memory corruption (which is not detectable by valgrind
 408          * too, in most cases).
 409          * So for now, let's align to 64 instead of HOST_LONG_BITS here, in
 410          * a hope that sizeof(long) wont become >8 any time soon.
 411          */
 412         size = ALIGN(((mem->memory_size) >> TARGET_PAGE_BITS),
 413                      /*HOST_LONG_BITS*/ 64) / 8;
 414         if (!d.dirty_bitmap) {
 415             d.dirty_bitmap = g_malloc(size);
 416         } else if (size > allocated_size) {
 417             d.dirty_bitmap = g_realloc(d.dirty_bitmap, size);
 418         }
 419         allocated_size = size;
 420         memset(d.dirty_bitmap, 0, allocated_size);
 421
 422         d.slot = mem->slot;
 423
 424         if (kvm_vm_ioctl(s, KVM_GET_DIRTY_LOG, &d) == -1) {
 425             DPRINTF("ioctl failed %d\n", errno);
 426             ret = -1;
 427             break;
 428         }
 429
 430         kvm_get_dirty_pages_log_range(section, d.dirty_bitmap);
 431         start_addr = mem->start_addr + mem->memory_size;
 432     }
 433     g_free(d.dirty_bitmap);
 434
 435     return ret;
 436 }
 437
 438 int kvm_coalesce_mmio_region(target_phys_addr_t start, ram_addr_t size)
 439 {
 440     int ret = -ENOSYS;
 441     KVMState *s = kvm_state;
 442
 443     if (s->coalesced_mmio) {
 444         struct kvm_coalesced_mmio_zone zone;
 445
 446         zone.addr = start;
 447         zone.size = size;
 448         zone.pad = 0;
 449
 450         ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_REGISTER_COALESCED_MMIO, &zone);
 451     }
 452
 453     return ret;
 454 }
 455
 456 int kvm_uncoalesce_mmio_region(target_phys_addr_t start, ram_addr_t size)
 457 {
 458     int ret = -ENOSYS;
 459     KVMState *s = kvm_state;
 460
 461     if (s->coalesced_mmio) {
 462         struct kvm_coalesced_mmio_zone zone;
 463
 464         zone.addr = start;
 465         zone.size = size;
 466         zone.pad = 0;
 467
 468         ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_UNREGISTER_COALESCED_MMIO, &zone);
 469     }
 470
 471     return ret;
 472 }
 473
 474 int kvm_check_extension(KVMState *s, unsigned int extension)
 475 {
 476     int ret;
 477
 478     ret = kvm_ioctl(s, KVM_CHECK_EXTENSION, extension);
 479     if (ret < 0) {
 480         ret = 0;
 481     }
 482
 483     return ret;
 484 }
 485
 486 static int kvm_check_many_ioeventfds(void)
 487 {
 488     /* Userspace can use ioeventfd for io notification.  This requires a host
 489      * that supports eventfd(2) and an I/O thread; since eventfd does not
 490      * support SIGIO it cannot interrupt the vcpu.
 491      *
 492      * Older kernels have a 6 device limit on the KVM io bus.  Find out so we
 493      * can avoid creating too many ioeventfds.
 494      */
 495 #if defined(CONFIG_EVENTFD)
 496     int ioeventfds[7];
 497     int i, ret = 0;
 498     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ioeventfds); i++) {
 499         ioeventfds[i] = eventfd(0, EFD_CLOEXEC);
 500         if (ioeventfds[i] < 0) {
 501             break;
 502         }
 503         ret = kvm_set_ioeventfd_pio_word(ioeventfds[i], 0, i, true);
 504         if (ret < 0) {
 505             close(ioeventfds[i]);
 506             break;
 507         }
 508     }
 509
 510     /* Decide whether many devices are supported or not */
 511     ret = i == ARRAY_SIZE(ioeventfds);
 512
 513     while (i-- > 0) {
 514         kvm_set_ioeventfd_pio_word(ioeventfds[i], 0, i, false);
 515         close(ioeventfds[i]);
 516     }
 517     return ret;
 518 #else
 519     return 0;
 520 #endif
 521 }
 522
 523 static const KVMCapabilityInfo *
 524 kvm_check_extension_list(KVMState *s, const KVMCapabilityInfo *list)
 525 {
 526     while (list->name) {
 527         if (!kvm_check_extension(s, list->value)) {
 528             return list;
 529         }
 530         list++;
 531     }
 532     return NULL;
 533 }
 534
 535 static void kvm_set_phys_mem(MemoryRegionSection *section, bool add)
 536 {
 537     KVMState *s = kvm_state;
 538     KVMSlot *mem, old;
 539     int err;
 540     MemoryRegion *mr = section->mr;
 541     bool log_dirty = memory_region_is_logging(mr);
 542     target_phys_addr_t start_addr = section->offset_within_address_space;
 543     ram_addr_t size = section->size;
 544     void *ram = NULL;
 545     unsigned delta;
 546
 547     /* kvm works in page size chunks, but the function may be called
 548        with sub-page size and unaligned start address. */
 549     delta = TARGET_PAGE_ALIGN(size) - size;
 550     if (delta > size) {
 551         return;
 552     }
 553     start_addr += delta;
 554     size -= delta;
 555     size &= TARGET_PAGE_MASK;
 556     if (!size || (start_addr & ~TARGET_PAGE_MASK)) {
 557         return;
 558     }
 559
 560     if (!memory_region_is_ram(mr)) {
 561         return;
 562     }
 563
 564     ram = memory_region_get_ram_ptr(mr) + section->offset_within_region + delta;
 565
 566     while (1) {
 567         mem = kvm_lookup_overlapping_slot(s, start_addr, start_addr + size);
 568         if (!mem) {
 569             break;
 570         }
 571
 572         if (add && start_addr >= mem->start_addr &&
 573             (start_addr + size <= mem->start_addr + mem->memory_size) &&
 574             (ram - start_addr == mem->ram - mem->start_addr)) {
 575             /* The new slot fits into the existing one and comes with
 576              * identical parameters - update flags and done. */
 577             kvm_slot_dirty_pages_log_change(mem, log_dirty);
 578             return;
 579         }
 580
 581         old = *mem;
 582
 583         if (mem->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES) {
 584             kvm_physical_sync_dirty_bitmap(section);
 585         }
 586
 587         /* unregister the overlapping slot */
 588         mem->memory_size = 0;
 589         err = kvm_set_user_memory_region(s, mem);
 590         if (err) {
 591             fprintf(stderr, "%s: error unregistering overlapping slot: %s\n",
 592                     __func__, strerror(-err));
 593             abort();
 594         }
 595
 596         /* Workaround for older KVM versions: we can't join slots, even not by
 597          * unregistering the previous ones and then registering the larger
 598          * slot. We have to maintain the existing fragmentation. Sigh.
 599          *
 600          * This workaround assumes that the new slot starts at the same
 601          * address as the first existing one. If not or if some overlapping
 602          * slot comes around later, we will fail (not seen in practice so far)
 603          * - and actually require a recent KVM version. */
 604         if (s->broken_set_mem_region &&
 605             old.start_addr == start_addr && old.memory_size < size && add) {
 606             mem = kvm_alloc_slot(s);
 607             mem->memory_size = old.memory_size;
 608             mem->start_addr = old.start_addr;
 609             mem->ram = old.ram;
 610             mem->flags = kvm_mem_flags(s, log_dirty);
 611
 612             err = kvm_set_user_memory_region(s, mem);
 613             if (err) {
 614                 fprintf(stderr, "%s: error updating slot: %s\n", __func__,
 615                         strerror(-err));
 616                 abort();
 617             }
 618
 619             start_addr += old.memory_size;
 620             ram += old.memory_size;
 621             size -= old.memory_size;
 622             continue;
 623         }
 624
 625         /* register prefix slot */
 626         if (old.start_addr < start_addr) {
 627             mem = kvm_alloc_slot(s);
 628             mem->memory_size = start_addr - old.start_addr;
 629             mem->start_addr = old.start_addr;
 630             mem->ram = old.ram;
 631             mem->flags =  kvm_mem_flags(s, log_dirty);
 632
 633             err = kvm_set_user_memory_region(s, mem);
 634             if (err) {
 635                 fprintf(stderr, "%s: error registering prefix slot: %s\n",
 636                         __func__, strerror(-err));
 637 #ifdef TARGET_PPC
 638                 fprintf(stderr, "%s: This is probably because your kernel's " \
 639                                 "PAGE_SIZE is too big. Please try to use 4k " \
 640                                 "PAGE_SIZE!\n", __func__);
 641 #endif
 642                 abort();
 643             }
 644         }
 645
 646         /* register suffix slot */
 647         if (old.start_addr + old.memory_size > start_addr + size) {
 648             ram_addr_t size_delta;
 649
 650             mem = kvm_alloc_slot(s);
 651             mem->start_addr = start_addr + size;
 652             size_delta = mem->start_addr - old.start_addr;
 653             mem->memory_size = old.memory_size - size_delta;
 654             mem->ram = old.ram + size_delta;
 655             mem->flags = kvm_mem_flags(s, log_dirty);
 656
 657             err = kvm_set_user_memory_region(s, mem);
 658             if (err) {
 659                 fprintf(stderr, "%s: error registering suffix slot: %s\n",
 660                         __func__, strerror(-err));
 661                 abort();
 662             }
 663         }
 664     }
 665
 666     /* in case the KVM bug workaround already "consumed" the new slot */
 667     if (!size) {
 668         return;
 669     }
 670     if (!add) {
 671         return;
 672     }
 673     mem = kvm_alloc_slot(s);
 674     mem->memory_size = size;
 675     mem->start_addr = start_addr;
 676     mem->ram = ram;
 677     mem->flags = kvm_mem_flags(s, log_dirty);
 678
 679     err = kvm_set_user_memory_region(s, mem);
 680     if (err) {
 681         fprintf(stderr, "%s: error registering slot: %s\n", __func__,
 682                 strerror(-err));
 683         abort();
 684     }
 685 }
 686
 687 static void kvm_begin(MemoryListener *listener)
 688 {
 689 }
 690
 691 static void kvm_commit(MemoryListener *listener)
 692 {
 693 }
 694
 695 static void kvm_region_add(MemoryListener *listener,
 696                            MemoryRegionSection *section)
 697 {
 698     kvm_set_phys_mem(section, true);
 699 }
 700
 701 static void kvm_region_del(MemoryListener *listener,
 702                            MemoryRegionSection *section)
 703 {
 704     kvm_set_phys_mem(section, false);
 705 }
 706
 707 static void kvm_region_nop(MemoryListener *listener,
 708                            MemoryRegionSection *section)
 709 {
 710 }
 711
 712 static void kvm_log_sync(MemoryListener *listener,
 713                          MemoryRegionSection *section)
 714 {
 715     int r;
 716
 717     r = kvm_physical_sync_dirty_bitmap(section);
 718     if (r < 0) {
 719         abort();
 720     }
 721 }
 722
 723 static void kvm_log_global_start(struct MemoryListener *listener)
 724 {
 725     int r;
 726
 727     r = kvm_set_migration_log(1);
 728     assert(r >= 0);
 729 }
 730
 731 static void kvm_log_global_stop(struct MemoryListener *listener)
 732 {
 733     int r;
 734
 735     r = kvm_set_migration_log(0);
 736     assert(r >= 0);
 737 }
 738
 739 static void kvm_mem_ioeventfd_add(MemoryRegionSection *section,
 740                                   bool match_data, uint64_t data, int fd)
 741 {
 742     int r;
 743
 744     assert(match_data && section->size <= 8);
 745
 746     r = kvm_set_ioeventfd_mmio(fd, section->offset_within_address_space,
 747                                data, true, section->size);
 748     if (r < 0) {
 749         abort();
 750     }
 751 }
 752
 753 static void kvm_mem_ioeventfd_del(MemoryRegionSection *section,
 754                                   bool match_data, uint64_t data, int fd)
 755 {
 756     int r;
 757
 758     r = kvm_set_ioeventfd_mmio(fd, section->offset_within_address_space,
 759                                data, false, section->size);
 760     if (r < 0) {
 761         abort();
 762     }
 763 }
 764
 765 static void kvm_io_ioeventfd_add(MemoryRegionSection *section,
 766                                  bool match_data, uint64_t data, int fd)
 767 {
 768     int r;
 769
 770     assert(match_data && section->size == 2);
 771
 772     r = kvm_set_ioeventfd_pio_word(fd, section->offset_within_address_space,
 773                                    data, true);
 774     if (r < 0) {
 775         abort();
 776     }
 777 }
 778
 779 static void kvm_io_ioeventfd_del(MemoryRegionSection *section,
 780                                  bool match_data, uint64_t data, int fd)
 781
 782 {
 783     int r;
 784
 785     r = kvm_set_ioeventfd_pio_word(fd, section->offset_within_address_space,
 786                                    data, false);
 787     if (r < 0) {
 788         abort();
 789     }
 790 }
 791
 792 static void kvm_eventfd_add(MemoryListener *listener,
 793                             MemoryRegionSection *section,
 794                             bool match_data, uint64_t data, int fd)
 795 {
 796     if (section->address_space == get_system_memory()) {
 797         kvm_mem_ioeventfd_add(section, match_data, data, fd);
 798     } else {
 799         kvm_io_ioeventfd_add(section, match_data, data, fd);
 800     }
 801 }
 802
 803 static void kvm_eventfd_del(MemoryListener *listener,
 804                             MemoryRegionSection *section,
 805                             bool match_data, uint64_t data, int fd)
 806 {
 807     if (section->address_space == get_system_memory()) {
 808         kvm_mem_ioeventfd_del(section, match_data, data, fd);
 809     } else {
 810         kvm_io_ioeventfd_del(section, match_data, data, fd);
 811     }
 812 }
 813
 814 static MemoryListener kvm_memory_listener = {
 815     .begin = kvm_begin,
 816     .commit = kvm_commit,
 817     .region_add = kvm_region_add,
 818     .region_del = kvm_region_del,
 819     .region_nop = kvm_region_nop,
 820     .log_start = kvm_log_start,
 821     .log_stop = kvm_log_stop,
 822     .log_sync = kvm_log_sync,
 823     .log_global_start = kvm_log_global_start,
 824     .log_global_stop = kvm_log_global_stop,
 825     .eventfd_add = kvm_eventfd_add,
 826     .eventfd_del = kvm_eventfd_del,
 827     .priority = 10,
 828 };
 829
 830 static void kvm_handle_interrupt(CPUArchState *env, int mask)
 831 {
 832     env->interrupt_request |= mask;
 833
 834     if (!qemu_cpu_is_self(env)) {
 835         qemu_cpu_kick(env);
 836     }
 837 }
 838
 839 int kvm_irqchip_set_irq(KVMState *s, int irq, int level)
 840 {
 841     struct kvm_irq_level event;
 842     int ret;
 843
 844     assert(kvm_irqchip_in_kernel());
 845
 846     event.level = level;
 847     event.irq = irq;
 848     ret = kvm_vm_ioctl(s, s->irqchip_inject_ioctl, &event);
 849     if (ret < 0) {
 850         perror("kvm_set_irqchip_line");
 851         abort();
 852     }
 853
 854     return (s->irqchip_inject_ioctl == KVM_IRQ_LINE) ? 1 : event.status;
 855 }
 856
 857 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
 858 static void set_gsi(KVMState *s, unsigned int gsi)
 859 {
 860     assert(gsi < s->max_gsi);
 861
 862     s->used_gsi_bitmap[gsi / 32] |= 1U << (gsi % 32);
 863 }
 864
 865 static void kvm_init_irq_routing(KVMState *s)
 866 {
 867     int gsi_count;
 868
 869     gsi_count = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQ_ROUTING);
 870     if (gsi_count > 0) {
 871         unsigned int gsi_bits, i;
 872
 873         /* Round up so we can search ints using ffs */
 874         gsi_bits = ALIGN(gsi_count, 32);
 875         s->used_gsi_bitmap = g_malloc0(gsi_bits / 8);
 876         s->max_gsi = gsi_bits;
 877
 878         /* Mark any over-allocated bits as already in use */
 879         for (i = gsi_count; i < gsi_bits; i++) {
 880             set_gsi(s, i);
 881         }
 882     }
 883
 884     s->irq_routes = g_malloc0(sizeof(*s->irq_routes));
 885     s->nr_allocated_irq_routes = 0;
 886
 887     kvm_arch_init_irq_routing(s);
 888 }
 889
 890 static void kvm_add_routing_entry(KVMState *s,
 891                                   struct kvm_irq_routing_entry *entry)
 892 {
 893     struct kvm_irq_routing_entry *new;
 894     int n, size;
 895
 896     if (s->irq_routes->nr == s->nr_allocated_irq_routes) {
 897         n = s->nr_allocated_irq_routes * 2;
 898         if (n < 64) {
 899             n = 64;
 900         }
 901         size = sizeof(struct kvm_irq_routing);
 902         size += n * sizeof(*new);
 903         s->irq_routes = g_realloc(s->irq_routes, size);
 904         s->nr_allocated_irq_routes = n;
 905     }
 906     n = s->irq_routes->nr++;
 907     new = &s->irq_routes->entries[n];
 908     memset(new, 0, sizeof(*new));
 909     new->gsi = entry->gsi;
 910     new->type = entry->type;
 911     new->flags = entry->flags;
 912     new->u = entry->u;
 913
 914     set_gsi(s, entry->gsi);
 915 }
 916
 917 void kvm_irqchip_add_route(KVMState *s, int irq, int irqchip, int pin)
 918 {
 919     struct kvm_irq_routing_entry e;
 920
 921     e.gsi = irq;
 922     e.type = KVM_IRQ_ROUTING_IRQCHIP;
 923     e.flags = 0;
 924     e.u.irqchip.irqchip = irqchip;
 925     e.u.irqchip.pin = pin;
 926     kvm_add_routing_entry(s, &e);
 927 }
 928
 929 int kvm_irqchip_commit_routes(KVMState *s)
 930 {
 931     s->irq_routes->flags = 0;
 932     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_GSI_ROUTING, s->irq_routes);
 933 }
 934
 935 #else /* !KVM_CAP_IRQ_ROUTING */
 936
 937 static void kvm_init_irq_routing(KVMState *s)
 938 {
 939 }
 940 #endif /* !KVM_CAP_IRQ_ROUTING */
 941
 942 static int kvm_irqchip_create(KVMState *s)
 943 {
 944     QemuOptsList *list = qemu_find_opts("machine");
 945     int ret;
 946
 947     if (QTAILQ_EMPTY(&list->head) ||
 948         !qemu_opt_get_bool(QTAILQ_FIRST(&list->head),
 949                            "kernel_irqchip", false) ||
 950         !kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQCHIP)) {
 951         return 0;
 952     }
 953
 954     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_IRQCHIP);
 955     if (ret < 0) {
 956         fprintf(stderr, "Create kernel irqchip failed\n");
 957         return ret;
 958     }
 959
 960     s->irqchip_inject_ioctl = KVM_IRQ_LINE;
 961     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQ_INJECT_STATUS)) {
 962         s->irqchip_inject_ioctl = KVM_IRQ_LINE_STATUS;
 963     }
 964     kvm_kernel_irqchip = true;
 965
 966     kvm_init_irq_routing(s);
 967
 968     return 0;
 969 }
 970
 971 int kvm_init(void)
 972 {
 973     static const char upgrade_note[] =
 974         "Please upgrade to at least kernel 2.6.29 or recent kvm-kmod\n"
 975         "(see http://sourceforge.net/projects/kvm).\n";
 976     KVMState *s;
 977     const KVMCapabilityInfo *missing_cap;
 978     int ret;
 979     int i;
 980
 981     s = g_malloc0(sizeof(KVMState));
 982
 983 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
 984     QTAILQ_INIT(&s->kvm_sw_breakpoints);
 985 #endif
 986     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(s->slots); i++) {
 987         s->slots[i].slot = i;
 988     }
 989     s->vmfd = -1;
 990     s->fd = qemu_open("/dev/kvm", O_RDWR);
 991     if (s->fd == -1) {
 992         fprintf(stderr, "Could not access KVM kernel module: %m\n");
 993         ret = -errno;
 994         goto err;
 995     }
 996
 997     ret = kvm_ioctl(s, KVM_GET_API_VERSION, 0);
 998     if (ret < KVM_API_VERSION) {
 999         if (ret > 0) {
1000             ret = -EINVAL;
1001         }
1002         fprintf(stderr, "kvm version too old\n");
1003         goto err;
1004     }
1005
1006     if (ret > KVM_API_VERSION) {
1007         ret = -EINVAL;
1008         fprintf(stderr, "kvm version not supported\n");
1009         goto err;
1010     }
1011
1012     s->vmfd = kvm_ioctl(s, KVM_CREATE_VM, 0);
1013     if (s->vmfd < 0) {
1014 #ifdef TARGET_S390X
1015         fprintf(stderr, "Please add the 'switch_amode' kernel parameter to "
1016                         "your host kernel command line\n");
1017 #endif
1018         ret = s->vmfd;
1019         goto err;
1020     }
1021
1022     missing_cap = kvm_check_extension_list(s, kvm_required_capabilites);
1023     if (!missing_cap) {
1024         missing_cap =
1025             kvm_check_extension_list(s, kvm_arch_required_capabilities);
1026     }
1027     if (missing_cap) {
1028         ret = -EINVAL;
1029         fprintf(stderr, "kvm does not support %s\n%s",
1030                 missing_cap->name, upgrade_note);
1031         goto err;
1032     }
1033
1034     s->coalesced_mmio = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_COALESCED_MMIO);
1035
1036     s->broken_set_mem_region = 1;
1037     ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_JOIN_MEMORY_REGIONS_WORKS);
1038     if (ret > 0) {
1039         s->broken_set_mem_region = 0;
1040     }
1041
1042 #ifdef KVM_CAP_VCPU_EVENTS
1043     s->vcpu_events = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_VCPU_EVENTS);
1044 #endif
1045
1046     s->robust_singlestep =
1047         kvm_check_extension(s, KVM_CAP_X86_ROBUST_SINGLESTEP);
1048
1049 #ifdef KVM_CAP_DEBUGREGS
1050     s->debugregs = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_DEBUGREGS);
1051 #endif
1052
1053 #ifdef KVM_CAP_XSAVE
1054     s->xsave = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_XSAVE);
1055 #endif
1056
1057 #ifdef KVM_CAP_XCRS
1058     s->xcrs = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_XCRS);
1059 #endif
1060
1061 #ifdef KVM_CAP_PIT_STATE2
1062     s->pit_state2 = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_PIT_STATE2);
1063 #endif
1064
1065     ret = kvm_arch_init(s);
1066     if (ret < 0) {
1067         goto err;
1068     }
1069
1070     ret = kvm_irqchip_create(s);
1071     if (ret < 0) {
1072         goto err;
1073     }
1074
1075     kvm_state = s;
1076     memory_listener_register(&kvm_memory_listener, NULL);
1077
1078     s->many_ioeventfds = kvm_check_many_ioeventfds();
1079
1080     cpu_interrupt_handler = kvm_handle_interrupt;
1081
1082     return 0;
1083
1084 err:
1085     if (s) {
1086         if (s->vmfd >= 0) {
1087             close(s->vmfd);
1088         }
1089         if (s->fd != -1) {
1090             close(s->fd);
1091         }
1092     }
1093     g_free(s);
1094
1095     return ret;
1096 }
1097
1098 static void kvm_handle_io(uint16_t port, void *data, int direction, int size,
1099                           uint32_t count)
1100 {
1101     int i;
1102     uint8_t *ptr = data;
1103
1104     for (i = 0; i < count; i++) {
1105         if (direction == KVM_EXIT_IO_IN) {
1106             switch (size) {
1107             case 1:
1108                 stb_p(ptr, cpu_inb(port));
1109                 break;
1110             case 2:
1111                 stw_p(ptr, cpu_inw(port));
1112                 break;
1113             case 4:
1114                 stl_p(ptr, cpu_inl(port));
1115                 break;
1116             }
1117         } else {
1118             switch (size) {
1119             case 1:
1120                 cpu_outb(port, ldub_p(ptr));
1121                 break;
1122             case 2:
1123                 cpu_outw(port, lduw_p(ptr));
1124                 break;
1125             case 4:
1126                 cpu_outl(port, ldl_p(ptr));
1127                 break;
1128             }
1129         }
1130
1131         ptr += size;
1132     }
1133 }
1134
1135 static int kvm_handle_internal_error(CPUArchState *env, struct kvm_run *run)
1136 {
1137     fprintf(stderr, "KVM internal error.");
1138     if (kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_INTERNAL_ERROR_DATA)) {
1139         int i;
1140
1141         fprintf(stderr, " Suberror: %d\n", run->internal.suberror);
1142         for (i = 0; i < run->internal.ndata; ++i) {
1143             fprintf(stderr, "extra data[%d]: %"PRIx64"\n",
1144                     i, (uint64_t)run->internal.data[i]);
1145         }
1146     } else {
1147         fprintf(stderr, "\n");
1148     }
1149     if (run->internal.suberror == KVM_INTERNAL_ERROR_EMULATION) {
1150         fprintf(stderr, "emulation failure\n");
1151         if (!kvm_arch_stop_on_emulation_error(env)) {
1152             cpu_dump_state(env, stderr, fprintf, CPU_DUMP_CODE);
1153             return EXCP_INTERRUPT;
1154         }
1155     }
1156     /* FIXME: Should trigger a qmp message to let management know
1157      * something went wrong.
1158      */
1159     return -1;
1160 }
1161
1162 void kvm_flush_coalesced_mmio_buffer(void)
1163 {
1164     KVMState *s = kvm_state;
1165
1166     if (s->coalesced_flush_in_progress) {
1167         return;
1168     }
1169
1170     s->coalesced_flush_in_progress = true;
1171
1172     if (s->coalesced_mmio_ring) {
1173         struct kvm_coalesced_mmio_ring *ring = s->coalesced_mmio_ring;
1174         while (ring->first != ring->last) {
1175             struct kvm_coalesced_mmio *ent;
1176
1177             ent = &ring->coalesced_mmio[ring->first];
1178
1179             cpu_physical_memory_write(ent->phys_addr, ent->data, ent->len);
1180             smp_wmb();
1181             ring->first = (ring->first + 1) % KVM_COALESCED_MMIO_MAX;
1182         }
1183     }
1184
1185     s->coalesced_flush_in_progress = false;
1186 }
1187
1188 static void do_kvm_cpu_synchronize_state(void *_env)
1189 {
1190     CPUArchState *env = _env;
1191
1192     if (!env->kvm_vcpu_dirty) {
1193         kvm_arch_get_registers(env);
1194         env->kvm_vcpu_dirty = 1;
1195     }
1196 }
1197
1198 void kvm_cpu_synchronize_state(CPUArchState *env)
1199 {
1200     if (!env->kvm_vcpu_dirty) {
1201         run_on_cpu(env, do_kvm_cpu_synchronize_state, env);
1202     }
1203 }
1204
1205 void kvm_cpu_synchronize_post_reset(CPUArchState *env)
1206 {
1207     kvm_arch_put_registers(env, KVM_PUT_RESET_STATE);
1208     env->kvm_vcpu_dirty = 0;
1209 }
1210
1211 void kvm_cpu_synchronize_post_init(CPUArchState *env)
1212 {
1213     kvm_arch_put_registers(env, KVM_PUT_FULL_STATE);
1214     env->kvm_vcpu_dirty = 0;
1215 }
1216
1217 int kvm_cpu_exec(CPUArchState *env)
1218 {
1219     struct kvm_run *run = env->kvm_run;
1220     int ret, run_ret;
1221
1222     DPRINTF("kvm_cpu_exec()\n");
1223
1224     if (kvm_arch_process_async_events(env)) {
1225         env->exit_request = 0;
1226         return EXCP_HLT;
1227     }
1228
1229     do {
1230         if (env->kvm_vcpu_dirty) {
1231             kvm_arch_put_registers(env, KVM_PUT_RUNTIME_STATE);
1232             env->kvm_vcpu_dirty = 0;
1233         }
1234
1235         kvm_arch_pre_run(env, run);
1236         if (env->exit_request) {
1237             DPRINTF("interrupt exit requested\n");
1238             /*
1239              * KVM requires us to reenter the kernel after IO exits to complete
1240              * instruction emulation. This self-signal will ensure that we
1241              * leave ASAP again.
1242              */
1243             qemu_cpu_kick_self();
1244         }
1245         qemu_mutex_unlock_iothread();
1246
1247         run_ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_RUN, 0);
1248
1249         qemu_mutex_lock_iothread();
1250         kvm_arch_post_run(env, run);
1251
1252         kvm_flush_coalesced_mmio_buffer();
1253
1254         if (run_ret < 0) {
1255             if (run_ret == -EINTR || run_ret == -EAGAIN) {
1256                 DPRINTF("io window exit\n");
1257                 ret = EXCP_INTERRUPT;
1258                 break;
1259             }
1260             fprintf(stderr, "error: kvm run failed %s\n",
1261                     strerror(-run_ret));
1262             abort();
1263         }
1264
1265         switch (run->exit_reason) {
1266         case KVM_EXIT_IO:
1267             DPRINTF("handle_io\n");
1268             kvm_handle_io(run->io.port,
1269                           (uint8_t *)run + run->io.data_offset,
1270                           run->io.direction,
1271                           run->io.size,
1272                           run->io.count);
1273             ret = 0;
1274             break;
1275         case KVM_EXIT_MMIO:
1276             DPRINTF("handle_mmio\n");
1277             cpu_physical_memory_rw(run->mmio.phys_addr,
1278                                    run->mmio.data,
1279                                    run->mmio.len,
1280                                    run->mmio.is_write);
1281             ret = 0;
1282             break;
1283         case KVM_EXIT_IRQ_WINDOW_OPEN:
1284             DPRINTF("irq_window_open\n");
1285             ret = EXCP_INTERRUPT;
1286             break;
1287         case KVM_EXIT_SHUTDOWN:
1288             DPRINTF("shutdown\n");
1289             qemu_system_reset_request();
1290             ret = EXCP_INTERRUPT;
1291             break;
1292         case KVM_EXIT_UNKNOWN:
1293             fprintf(stderr, "KVM: unknown exit, hardware reason %" PRIx64 "\n",
1294                     (uint64_t)run->hw.hardware_exit_reason);
1295             ret = -1;
1296             break;
1297         case KVM_EXIT_INTERNAL_ERROR:
1298             ret = kvm_handle_internal_error(env, run);
1299             break;
1300         default:
1301             DPRINTF("kvm_arch_handle_exit\n");
1302             ret = kvm_arch_handle_exit(env, run);
1303             break;
1304         }
1305     } while (ret == 0);
1306
1307     if (ret < 0) {
1308         cpu_dump_state(env, stderr, fprintf, CPU_DUMP_CODE);
1309         vm_stop(RUN_STATE_INTERNAL_ERROR);
1310     }
1311
1312     env->exit_request = 0;
1313     return ret;
1314 }
1315
1316 int kvm_ioctl(KVMState *s, int type, ...)
1317 {
1318     int ret;
1319     void *arg;
1320     va_list ap;
1321
1322     va_start(ap, type);
1323     arg = va_arg(ap, void *);
1324     va_end(ap);
1325
1326     ret = ioctl(s->fd, type, arg);
1327     if (ret == -1) {
1328         ret = -errno;
1329     }
1330     return ret;
1331 }
1332
1333 int kvm_vm_ioctl(KVMState *s, int type, ...)
1334 {
1335     int ret;
1336     void *arg;
1337     va_list ap;
1338
1339     va_start(ap, type);
1340     arg = va_arg(ap, void *);
1341     va_end(ap);
1342
1343     ret = ioctl(s->vmfd, type, arg);
1344     if (ret == -1) {
1345         ret = -errno;
1346     }
1347     return ret;
1348 }
1349
1350 int kvm_vcpu_ioctl(CPUArchState *env, int type, ...)
1351 {
1352     int ret;
1353     void *arg;
1354     va_list ap;
1355
1356     va_start(ap, type);
1357     arg = va_arg(ap, void *);
1358     va_end(ap);
1359
1360     ret = ioctl(env->kvm_fd, type, arg);
1361     if (ret == -1) {
1362         ret = -errno;
1363     }
1364     return ret;
1365 }
1366
1367 int kvm_has_sync_mmu(void)
1368 {
1369     return kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_SYNC_MMU);
1370 }
1371
1372 int kvm_has_vcpu_events(void)
1373 {
1374     return kvm_state->vcpu_events;
1375 }
1376
1377 int kvm_has_robust_singlestep(void)
1378 {
1379     return kvm_state->robust_singlestep;
1380 }
1381
1382 int kvm_has_debugregs(void)
1383 {
1384     return kvm_state->debugregs;
1385 }
1386
1387 int kvm_has_xsave(void)
1388 {
1389     return kvm_state->xsave;
1390 }
1391
1392 int kvm_has_xcrs(void)
1393 {
1394     return kvm_state->xcrs;
1395 }
1396
1397 int kvm_has_pit_state2(void)
1398 {
1399     return kvm_state->pit_state2;
1400 }
1401
1402 int kvm_has_many_ioeventfds(void)
1403 {
1404     if (!kvm_enabled()) {
1405         return 0;
1406     }
1407     return kvm_state->many_ioeventfds;
1408 }
1409
1410 int kvm_has_gsi_routing(void)
1411 {
1412 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
1413     return kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_IRQ_ROUTING);
1414 #else
1415     return false;
1416 #endif
1417 }
1418
1419 int kvm_allows_irq0_override(void)
1420 {
1421     return !kvm_irqchip_in_kernel() || kvm_has_gsi_routing();
1422 }
1423
1424 void kvm_setup_guest_memory(void *start, size_t size)
1425 {
1426     if (!kvm_has_sync_mmu()) {
1427         int ret = qemu_madvise(start, size, QEMU_MADV_DONTFORK);
1428
1429         if (ret) {
1430             perror("qemu_madvise");
1431             fprintf(stderr,
1432                     "Need MADV_DONTFORK in absence of synchronous KVM MMU\n");
1433             exit(1);
1434         }
1435     }
1436 }
1437
1438 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
1439 struct kvm_sw_breakpoint *kvm_find_sw_breakpoint(CPUArchState *env,
1440                                                  target_ulong pc)
1441 {
1442     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
1443
1444     QTAILQ_FOREACH(bp, &env->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, entry) {
1445         if (bp->pc == pc) {
1446             return bp;
1447         }
1448     }
1449     return NULL;
1450 }
1451
1452 int kvm_sw_breakpoints_active(CPUArchState *env)
1453 {
1454     return !QTAILQ_EMPTY(&env->kvm_state->kvm_sw_breakpoints);
1455 }
1456
1457 struct kvm_set_guest_debug_data {
1458     struct kvm_guest_debug dbg;
1459     CPUArchState *env;
1460     int err;
1461 };
1462
1463 static void kvm_invoke_set_guest_debug(void *data)
1464 {
1465     struct kvm_set_guest_debug_data *dbg_data = data;
1466     CPUArchState *env = dbg_data->env;
1467
1468     dbg_data->err = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_GUEST_DEBUG, &dbg_data->dbg);
1469 }
1470
1471 int kvm_update_guest_debug(CPUArchState *env, unsigned long reinject_trap)
1472 {
1473     struct kvm_set_guest_debug_data data;
1474
1475     data.dbg.control = reinject_trap;
1476
1477     if (env->singlestep_enabled) {
1478         data.dbg.control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_SINGLESTEP;
1479     }
1480     kvm_arch_update_guest_debug(env, &data.dbg);
1481     data.env = env;
1482
1483     run_on_cpu(env, kvm_invoke_set_guest_debug, &data);
1484     return data.err;
1485 }
1486
1487 int kvm_insert_breakpoint(CPUArchState *current_env, target_ulong addr,
1488                           target_ulong len, int type)
1489 {
1490     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
1491     CPUArchState *env;
1492     int err;
1493
1494     if (type == GDB_BREAKPOINT_SW) {
1495         bp = kvm_find_sw_breakpoint(current_env, addr);
1496         if (bp) {
1497             bp->use_count++;
1498             return 0;
1499         }
1500
1501         bp = g_malloc(sizeof(struct kvm_sw_breakpoint));
1502         if (!bp) {
1503             return -ENOMEM;
1504         }
1505
1506         bp->pc = addr;
1507         bp->use_count = 1;
1508         err = kvm_arch_insert_sw_breakpoint(current_env, bp);
1509         if (err) {
1510             g_free(bp);
1511             return err;
1512         }
1513
1514         QTAILQ_INSERT_HEAD(&current_env->kvm_state->kvm_sw_breakpoints,
1515                           bp, entry);
1516     } else {
1517         err = kvm_arch_insert_hw_breakpoint(addr, len, type);
1518         if (err) {
1519             return err;
1520         }
1521     }
1522
1523     for (env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
1524         err = kvm_update_guest_debug(env, 0);
1525         if (err) {
1526             return err;
1527         }
1528     }
1529     return 0;
1530 }
1531
1532 int kvm_remove_breakpoint(CPUArchState *current_env, target_ulong addr,
1533                           target_ulong len, int type)
1534 {
1535     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
1536     CPUArchState *env;
1537     int err;
1538
1539     if (type == GDB_BREAKPOINT_SW) {
1540         bp = kvm_find_sw_breakpoint(current_env, addr);
1541         if (!bp) {
1542             return -ENOENT;
1543         }
1544
1545         if (bp->use_count > 1) {
1546             bp->use_count--;
1547             return 0;
1548         }
1549
1550         err = kvm_arch_remove_sw_breakpoint(current_env, bp);
1551         if (err) {
1552             return err;
1553         }
1554
1555         QTAILQ_REMOVE(&current_env->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
1556         g_free(bp);
1557     } else {
1558         err = kvm_arch_remove_hw_breakpoint(addr, len, type);
1559         if (err) {
1560             return err;
1561         }
1562     }
1563
1564     for (env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
1565         err = kvm_update_guest_debug(env, 0);
1566         if (err) {
1567             return err;
1568         }
1569     }
1570     return 0;
1571 }
1572
1573 void kvm_remove_all_breakpoints(CPUArchState *current_env)
1574 {
1575     struct kvm_sw_breakpoint *bp, *next;
1576     KVMState *s = current_env->kvm_state;
1577     CPUArchState *env;
1578
1579     QTAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &s->kvm_sw_breakpoints, entry, next) {
1580         if (kvm_arch_remove_sw_breakpoint(current_env, bp) != 0) {
1581             /* Try harder to find a CPU that currently sees the breakpoint. */
1582             for (env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
1583                 if (kvm_arch_remove_sw_breakpoint(env, bp) == 0) {
1584                     break;
1585                 }
1586             }
1587         }
1588     }
1589     kvm_arch_remove_all_hw_breakpoints();
1590
1591     for (env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
1592         kvm_update_guest_debug(env, 0);
1593     }
1594 }
1595
1596 #else /* !KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG */
1597
1598 int kvm_update_guest_debug(CPUArchState *env, unsigned long reinject_trap)
1599 {
1600     return -EINVAL;
1601 }
1602
1603 int kvm_insert_breakpoint(CPUArchState *current_env, target_ulong addr,
1604                           target_ulong len, int type)
1605 {
1606     return -EINVAL;
1607 }
1608
1609 int kvm_remove_breakpoint(CPUArchState *current_env, target_ulong addr,
1610                           target_ulong len, int type)
1611 {
1612     return -EINVAL;
1613 }
1614
1615 void kvm_remove_all_breakpoints(CPUArchState *current_env)
1616 {
1617 }
1618 #endif /* !KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG */
1619
1620 int kvm_set_signal_mask(CPUArchState *env, const sigset_t *sigset)
1621 {
1622     struct kvm_signal_mask *sigmask;
1623     int r;
1624
1625     if (!sigset) {
1626         return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_SIGNAL_MASK, NULL);
1627     }
1628
1629     sigmask = g_malloc(sizeof(*sigmask) + sizeof(*sigset));
1630
1631     sigmask->len = 8;
1632     memcpy(sigmask->sigset, sigset, sizeof(*sigset));
1633     r = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_SIGNAL_MASK, sigmask);
1634     g_free(sigmask);
1635
1636     return r;
1637 }
1638
1639 int kvm_set_ioeventfd_mmio(int fd, uint32_t addr, uint32_t val, bool assign,
1640                            uint32_t size)
1641 {
1642     int ret;
1643     struct kvm_ioeventfd iofd;
1644
1645     iofd.datamatch = val;
1646     iofd.addr = addr;
1647     iofd.len = size;
1648     iofd.flags = KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH;
1649     iofd.fd = fd;
1650
1651     if (!kvm_enabled()) {
1652         return -ENOSYS;
1653     }
1654
1655     if (!assign) {
1656         iofd.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN;
1657     }
1658
1659     ret = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_IOEVENTFD, &iofd);
1660
1661     if (ret < 0) {
1662         return -errno;
1663     }
1664
1665     return 0;
1666 }
1667
1668 int kvm_set_ioeventfd_pio_word(int fd, uint16_t addr, uint16_t val, bool assign)
1669 {
1670     struct kvm_ioeventfd kick = {
1671         .datamatch = val,
1672         .addr = addr,
1673         .len = 2,
1674         .flags = KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH | KVM_IOEVENTFD_FLAG_PIO,
1675         .fd = fd,
1676     };
1677     int r;
1678     if (!kvm_enabled()) {
1679         return -ENOSYS;
1680     }
1681     if (!assign) {
1682         kick.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN;
1683     }
1684     r = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_IOEVENTFD, &kick);
1685     if (r < 0) {
1686         return r;
1687     }
1688     return 0;
1689 }
1690
1691 int kvm_on_sigbus_vcpu(CPUArchState *env, int code, void *addr)
1692 {
1693     return kvm_arch_on_sigbus_vcpu(env, code, addr);
1694 }
1695
1696 int kvm_on_sigbus(int code, void *addr)
1697 {
1698     return kvm_arch_on_sigbus(code, addr);
1699 }