target/s390x/kvm.c

   1 /*
   2  * QEMU S390x KVM implementation
   3  *
   4  * Copyright (c) 2009 Alexander Graf <[email protected]>
   5  * Copyright IBM Corp. 2012
   6  *
   7  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * Contributions after 2012-10-29 are licensed under the terms of the
  18  * GNU GPL, version 2 or (at your option) any later version.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU (Lesser) General Public
  21  * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  22  */
  23
  24 #include "qemu/osdep.h"
  25 #include <sys/ioctl.h>
  26
  27 #include <linux/kvm.h>
  28 #include <asm/ptrace.h>
  29
  30 #include "qemu-common.h"
  31 #include "cpu.h"
  32 #include "qemu/error-report.h"
  33 #include "qemu/timer.h"
  34 #include "sysemu/sysemu.h"
  35 #include "sysemu/hw_accel.h"
  36 #include "hw/hw.h"
  37 #include "sysemu/device_tree.h"
  38 #include "qapi/qmp/qjson.h"
  39 #include "exec/gdbstub.h"
  40 #include "exec/address-spaces.h"
  41 #include "trace.h"
  42 #include "qapi-event.h"
  43 #include "hw/s390x/s390-pci-inst.h"
  44 #include "hw/s390x/s390-pci-bus.h"
  45 #include "hw/s390x/ipl.h"
  46 #include "hw/s390x/ebcdic.h"
  47 #include "exec/memattrs.h"
  48 #include "hw/s390x/s390-virtio-ccw.h"
  49
  50 #ifndef DEBUG_KVM
  51 #define DEBUG_KVM  0
  52 #endif
  53
  54 #define DPRINTF(fmt, ...) do {                \
  55     if (DEBUG_KVM) {                          \
  56         fprintf(stderr, fmt, ## __VA_ARGS__); \
  57     }                                         \
  58 } while (0);
  59
  60 #define kvm_vm_check_mem_attr(s, attr) \
  61     kvm_vm_check_attr(s, KVM_S390_VM_MEM_CTRL, attr)
  62
  63 #define IPA0_DIAG                       0x8300
  64 #define IPA0_SIGP                       0xae00
  65 #define IPA0_B2                         0xb200
  66 #define IPA0_B9                         0xb900
  67 #define IPA0_EB                         0xeb00
  68 #define IPA0_E3                         0xe300
  69
  70 #define PRIV_B2_SCLP_CALL               0x20
  71 #define PRIV_B2_CSCH                    0x30
  72 #define PRIV_B2_HSCH                    0x31
  73 #define PRIV_B2_MSCH                    0x32
  74 #define PRIV_B2_SSCH                    0x33
  75 #define PRIV_B2_STSCH                   0x34
  76 #define PRIV_B2_TSCH                    0x35
  77 #define PRIV_B2_TPI                     0x36
  78 #define PRIV_B2_SAL                     0x37
  79 #define PRIV_B2_RSCH                    0x38
  80 #define PRIV_B2_STCRW                   0x39
  81 #define PRIV_B2_STCPS                   0x3a
  82 #define PRIV_B2_RCHP                    0x3b
  83 #define PRIV_B2_SCHM                    0x3c
  84 #define PRIV_B2_CHSC                    0x5f
  85 #define PRIV_B2_SIGA                    0x74
  86 #define PRIV_B2_XSCH                    0x76
  87
  88 #define PRIV_EB_SQBS                    0x8a
  89 #define PRIV_EB_PCISTB                  0xd0
  90 #define PRIV_EB_SIC                     0xd1
  91
  92 #define PRIV_B9_EQBS                    0x9c
  93 #define PRIV_B9_CLP                     0xa0
  94 #define PRIV_B9_PCISTG                  0xd0
  95 #define PRIV_B9_PCILG                   0xd2
  96 #define PRIV_B9_RPCIT                   0xd3
  97
  98 #define PRIV_E3_MPCIFC                  0xd0
  99 #define PRIV_E3_STPCIFC                 0xd4
 100
 101 #define DIAG_TIMEREVENT                 0x288
 102 #define DIAG_IPL                        0x308
 103 #define DIAG_KVM_HYPERCALL              0x500
 104 #define DIAG_KVM_BREAKPOINT             0x501
 105
 106 #define ICPT_INSTRUCTION                0x04
 107 #define ICPT_PROGRAM                    0x08
 108 #define ICPT_EXT_INT                    0x14
 109 #define ICPT_WAITPSW                    0x1c
 110 #define ICPT_SOFT_INTERCEPT             0x24
 111 #define ICPT_CPU_STOP                   0x28
 112 #define ICPT_OPEREXC                    0x2c
 113 #define ICPT_IO                         0x40
 114
 115 #define NR_LOCAL_IRQS 32
 116 /*
 117  * Needs to be big enough to contain max_cpus emergency signals
 118  * and in addition NR_LOCAL_IRQS interrupts
 119  */
 120 #define VCPU_IRQ_BUF_SIZE (sizeof(struct kvm_s390_irq) * \
 121                            (max_cpus + NR_LOCAL_IRQS))
 122
 123 static CPUWatchpoint hw_watchpoint;
 124 /*
 125  * We don't use a list because this structure is also used to transmit the
 126  * hardware breakpoints to the kernel.
 127  */
 128 static struct kvm_hw_breakpoint *hw_breakpoints;
 129 static int nb_hw_breakpoints;
 130
 131 const KVMCapabilityInfo kvm_arch_required_capabilities[] = {
 132     KVM_CAP_LAST_INFO
 133 };
 134
 135 static QemuMutex qemu_sigp_mutex;
 136
 137 static int cap_sync_regs;
 138 static int cap_async_pf;
 139 static int cap_mem_op;
 140 static int cap_s390_irq;
 141 static int cap_ri;
 142 static int cap_gs;
 143
 144 static int active_cmma;
 145
 146 static void *legacy_s390_alloc(size_t size, uint64_t *align);
 147
 148 static int kvm_s390_query_mem_limit(KVMState *s, uint64_t *memory_limit)
 149 {
 150     struct kvm_device_attr attr = {
 151         .group = KVM_S390_VM_MEM_CTRL,
 152         .attr = KVM_S390_VM_MEM_LIMIT_SIZE,
 153         .addr = (uint64_t) memory_limit,
 154     };
 155
 156     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_GET_DEVICE_ATTR, &attr);
 157 }
 158
 159 int kvm_s390_set_mem_limit(KVMState *s, uint64_t new_limit, uint64_t *hw_limit)
 160 {
 161     int rc;
 162
 163     struct kvm_device_attr attr = {
 164         .group = KVM_S390_VM_MEM_CTRL,
 165         .attr = KVM_S390_VM_MEM_LIMIT_SIZE,
 166         .addr = (uint64_t) &new_limit,
 167     };
 168
 169     if (!kvm_vm_check_mem_attr(s, KVM_S390_VM_MEM_LIMIT_SIZE)) {
 170         return 0;
 171     }
 172
 173     rc = kvm_s390_query_mem_limit(s, hw_limit);
 174     if (rc) {
 175         return rc;
 176     } else if (*hw_limit < new_limit) {
 177         return -E2BIG;
 178     }
 179
 180     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
 181 }
 182
 183 int kvm_s390_cmma_active(void)
 184 {
 185     return active_cmma;
 186 }
 187
 188 static bool kvm_s390_cmma_available(void)
 189 {
 190     static bool initialized, value;
 191
 192     if (!initialized) {
 193         initialized = true;
 194         value = kvm_vm_check_mem_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_MEM_ENABLE_CMMA) &&
 195                 kvm_vm_check_mem_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_MEM_CLR_CMMA);
 196     }
 197     return value;
 198 }
 199
 200 void kvm_s390_cmma_reset(void)
 201 {
 202     int rc;
 203     struct kvm_device_attr attr = {
 204         .group = KVM_S390_VM_MEM_CTRL,
 205         .attr = KVM_S390_VM_MEM_CLR_CMMA,
 206     };
 207
 208     if (!kvm_s390_cmma_active()) {
 209         return;
 210     }
 211
 212     rc = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
 213     trace_kvm_clear_cmma(rc);
 214 }
 215
 216 static void kvm_s390_enable_cmma(void)
 217 {
 218     int rc;
 219     struct kvm_device_attr attr = {
 220         .group = KVM_S390_VM_MEM_CTRL,
 221         .attr = KVM_S390_VM_MEM_ENABLE_CMMA,
 222     };
 223
 224     if (mem_path) {
 225         error_report("Warning: CMM will not be enabled because it is not "
 226                      "compatible to hugetlbfs.");
 227         return;
 228     }
 229     rc = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
 230     active_cmma = !rc;
 231     trace_kvm_enable_cmma(rc);
 232 }
 233
 234 static void kvm_s390_set_attr(uint64_t attr)
 235 {
 236     struct kvm_device_attr attribute = {
 237         .group = KVM_S390_VM_CRYPTO,
 238         .attr  = attr,
 239     };
 240
 241     int ret = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attribute);
 242
 243     if (ret) {
 244         error_report("Failed to set crypto device attribute %lu: %s",
 245                      attr, strerror(-ret));
 246     }
 247 }
 248
 249 static void kvm_s390_init_aes_kw(void)
 250 {
 251     uint64_t attr = KVM_S390_VM_CRYPTO_DISABLE_AES_KW;
 252
 253     if (object_property_get_bool(OBJECT(qdev_get_machine()), "aes-key-wrap",
 254                                  NULL)) {
 255             attr = KVM_S390_VM_CRYPTO_ENABLE_AES_KW;
 256     }
 257
 258     if (kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CRYPTO, attr)) {
 259             kvm_s390_set_attr(attr);
 260     }
 261 }
 262
 263 static void kvm_s390_init_dea_kw(void)
 264 {
 265     uint64_t attr = KVM_S390_VM_CRYPTO_DISABLE_DEA_KW;
 266
 267     if (object_property_get_bool(OBJECT(qdev_get_machine()), "dea-key-wrap",
 268                                  NULL)) {
 269             attr = KVM_S390_VM_CRYPTO_ENABLE_DEA_KW;
 270     }
 271
 272     if (kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CRYPTO, attr)) {
 273             kvm_s390_set_attr(attr);
 274     }
 275 }
 276
 277 void kvm_s390_crypto_reset(void)
 278 {
 279     if (s390_has_feat(S390_FEAT_MSA_EXT_3)) {
 280         kvm_s390_init_aes_kw();
 281         kvm_s390_init_dea_kw();
 282     }
 283 }
 284
 285 int kvm_arch_init(MachineState *ms, KVMState *s)
 286 {
 287     cap_sync_regs = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_SYNC_REGS);
 288     cap_async_pf = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_ASYNC_PF);
 289     cap_mem_op = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_S390_MEM_OP);
 290     cap_s390_irq = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_S390_INJECT_IRQ);
 291
 292     if (!kvm_check_extension(s, KVM_CAP_S390_GMAP)
 293         || !kvm_check_extension(s, KVM_CAP_S390_COW)) {
 294         phys_mem_set_alloc(legacy_s390_alloc);
 295     }
 296
 297     kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_USER_SIGP, 0);
 298     kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_VECTOR_REGISTERS, 0);
 299     kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_USER_STSI, 0);
 300     if (ri_allowed()) {
 301         if (kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_RI, 0) == 0) {
 302             cap_ri = 1;
 303         }
 304     }
 305     if (gs_allowed()) {
 306         if (kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_GS, 0) == 0) {
 307             cap_gs = 1;
 308         }
 309     }
 310
 311     /* Try to enable AIS facility */
 312     kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_AIS, 0);
 313
 314     qemu_mutex_init(&qemu_sigp_mutex);
 315
 316     return 0;
 317 }
 318
 319 int kvm_arch_irqchip_create(MachineState *ms, KVMState *s)
 320 {
 321     return 0;
 322 }
 323
 324 unsigned long kvm_arch_vcpu_id(CPUState *cpu)
 325 {
 326     return cpu->cpu_index;
 327 }
 328
 329 int kvm_arch_init_vcpu(CPUState *cs)
 330 {
 331     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
 332     kvm_s390_set_cpu_state(cpu, cpu->env.cpu_state);
 333     cpu->irqstate = g_malloc0(VCPU_IRQ_BUF_SIZE);
 334     return 0;
 335 }
 336
 337 void kvm_s390_reset_vcpu(S390CPU *cpu)
 338 {
 339     CPUState *cs = CPU(cpu);
 340
 341     /* The initial reset call is needed here to reset in-kernel
 342      * vcpu data that we can't access directly from QEMU
 343      * (i.e. with older kernels which don't support sync_regs/ONE_REG).
 344      * Before this ioctl cpu_synchronize_state() is called in common kvm
 345      * code (kvm-all) */
 346     if (kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_S390_INITIAL_RESET, NULL)) {
 347         error_report("Initial CPU reset failed on CPU %i", cs->cpu_index);
 348     }
 349 }
 350
 351 static int can_sync_regs(CPUState *cs, int regs)
 352 {
 353     return cap_sync_regs && (cs->kvm_run->kvm_valid_regs & regs) == regs;
 354 }
 355
 356 int kvm_arch_put_registers(CPUState *cs, int level)
 357 {
 358     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
 359     CPUS390XState *env = &cpu->env;
 360     struct kvm_sregs sregs;
 361     struct kvm_regs regs;
 362     struct kvm_fpu fpu = {};
 363     int r;
 364     int i;
 365
 366     /* always save the PSW  and the GPRS*/
 367     cs->kvm_run->psw_addr = env->psw.addr;
 368     cs->kvm_run->psw_mask = env->psw.mask;
 369
 370     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_GPRS)) {
 371         for (i = 0; i < 16; i++) {
 372             cs->kvm_run->s.regs.gprs[i] = env->regs[i];
 373             cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_GPRS;
 374         }
 375     } else {
 376         for (i = 0; i < 16; i++) {
 377             regs.gprs[i] = env->regs[i];
 378         }
 379         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_REGS, &regs);
 380         if (r < 0) {
 381             return r;
 382         }
 383     }
 384
 385     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_VRS)) {
 386         for (i = 0; i < 32; i++) {
 387             cs->kvm_run->s.regs.vrs[i][0] = env->vregs[i][0].ll;
 388             cs->kvm_run->s.regs.vrs[i][1] = env->vregs[i][1].ll;
 389         }
 390         cs->kvm_run->s.regs.fpc = env->fpc;
 391         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_VRS;
 392     } else if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_FPRS)) {
 393         for (i = 0; i < 16; i++) {
 394             cs->kvm_run->s.regs.fprs[i] = get_freg(env, i)->ll;
 395         }
 396         cs->kvm_run->s.regs.fpc = env->fpc;
 397         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_FPRS;
 398     } else {
 399         /* Floating point */
 400         for (i = 0; i < 16; i++) {
 401             fpu.fprs[i] = get_freg(env, i)->ll;
 402         }
 403         fpu.fpc = env->fpc;
 404
 405         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_FPU, &fpu);
 406         if (r < 0) {
 407             return r;
 408         }
 409     }
 410
 411     /* Do we need to save more than that? */
 412     if (level == KVM_PUT_RUNTIME_STATE) {
 413         return 0;
 414     }
 415
 416     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_ARCH0)) {
 417         cs->kvm_run->s.regs.cputm = env->cputm;
 418         cs->kvm_run->s.regs.ckc = env->ckc;
 419         cs->kvm_run->s.regs.todpr = env->todpr;
 420         cs->kvm_run->s.regs.gbea = env->gbea;
 421         cs->kvm_run->s.regs.pp = env->pp;
 422         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_ARCH0;
 423     } else {
 424         /*
 425          * These ONE_REGS are not protected by a capability. As they are only
 426          * necessary for migration we just trace a possible error, but don't
 427          * return with an error return code.
 428          */
 429         kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_CPU_TIMER, &env->cputm);
 430         kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_CLOCK_COMP, &env->ckc);
 431         kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_TODPR, &env->todpr);
 432         kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_GBEA, &env->gbea);
 433         kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PP, &env->pp);
 434     }
 435
 436     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_RICCB)) {
 437         memcpy(cs->kvm_run->s.regs.riccb, env->riccb, 64);
 438         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_RICCB;
 439     }
 440
 441     /* pfault parameters */
 442     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_PFAULT)) {
 443         cs->kvm_run->s.regs.pft = env->pfault_token;
 444         cs->kvm_run->s.regs.pfs = env->pfault_select;
 445         cs->kvm_run->s.regs.pfc = env->pfault_compare;
 446         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_PFAULT;
 447     } else if (cap_async_pf) {
 448         r = kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PFTOKEN, &env->pfault_token);
 449         if (r < 0) {
 450             return r;
 451         }
 452         r = kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PFCOMPARE, &env->pfault_compare);
 453         if (r < 0) {
 454             return r;
 455         }
 456         r = kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PFSELECT, &env->pfault_select);
 457         if (r < 0) {
 458             return r;
 459         }
 460     }
 461
 462     /* access registers and control registers*/
 463     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_ACRS | KVM_SYNC_CRS)) {
 464         for (i = 0; i < 16; i++) {
 465             cs->kvm_run->s.regs.acrs[i] = env->aregs[i];
 466             cs->kvm_run->s.regs.crs[i] = env->cregs[i];
 467         }
 468         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_ACRS;
 469         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_CRS;
 470     } else {
 471         for (i = 0; i < 16; i++) {
 472             sregs.acrs[i] = env->aregs[i];
 473             sregs.crs[i] = env->cregs[i];
 474         }
 475         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_SREGS, &sregs);
 476         if (r < 0) {
 477             return r;
 478         }
 479     }
 480
 481     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_GSCB)) {
 482         memcpy(cs->kvm_run->s.regs.gscb, env->gscb, 32);
 483         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_GSCB;
 484     }
 485
 486     /* Finally the prefix */
 487     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_PREFIX)) {
 488         cs->kvm_run->s.regs.prefix = env->psa;
 489         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_PREFIX;
 490     } else {
 491         /* prefix is only supported via sync regs */
 492     }
 493     return 0;
 494 }
 495
 496 int kvm_arch_get_registers(CPUState *cs)
 497 {
 498     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
 499     CPUS390XState *env = &cpu->env;
 500     struct kvm_sregs sregs;
 501     struct kvm_regs regs;
 502     struct kvm_fpu fpu;
 503     int i, r;
 504
 505     /* get the PSW */
 506     env->psw.addr = cs->kvm_run->psw_addr;
 507     env->psw.mask = cs->kvm_run->psw_mask;
 508
 509     /* the GPRS */
 510     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_GPRS)) {
 511         for (i = 0; i < 16; i++) {
 512             env->regs[i] = cs->kvm_run->s.regs.gprs[i];
 513         }
 514     } else {
 515         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_REGS, &regs);
 516         if (r < 0) {
 517             return r;
 518         }
 519          for (i = 0; i < 16; i++) {
 520             env->regs[i] = regs.gprs[i];
 521         }
 522     }
 523
 524     /* The ACRS and CRS */
 525     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_ACRS | KVM_SYNC_CRS)) {
 526         for (i = 0; i < 16; i++) {
 527             env->aregs[i] = cs->kvm_run->s.regs.acrs[i];
 528             env->cregs[i] = cs->kvm_run->s.regs.crs[i];
 529         }
 530     } else {
 531         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_SREGS, &sregs);
 532         if (r < 0) {
 533             return r;
 534         }
 535          for (i = 0; i < 16; i++) {
 536             env->aregs[i] = sregs.acrs[i];
 537             env->cregs[i] = sregs.crs[i];
 538         }
 539     }
 540
 541     /* Floating point and vector registers */
 542     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_VRS)) {
 543         for (i = 0; i < 32; i++) {
 544             env->vregs[i][0].ll = cs->kvm_run->s.regs.vrs[i][0];
 545             env->vregs[i][1].ll = cs->kvm_run->s.regs.vrs[i][1];
 546         }
 547         env->fpc = cs->kvm_run->s.regs.fpc;
 548     } else if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_FPRS)) {
 549         for (i = 0; i < 16; i++) {
 550             get_freg(env, i)->ll = cs->kvm_run->s.regs.fprs[i];
 551         }
 552         env->fpc = cs->kvm_run->s.regs.fpc;
 553     } else {
 554         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_FPU, &fpu);
 555         if (r < 0) {
 556             return r;
 557         }
 558         for (i = 0; i < 16; i++) {
 559             get_freg(env, i)->ll = fpu.fprs[i];
 560         }
 561         env->fpc = fpu.fpc;
 562     }
 563
 564     /* The prefix */
 565     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_PREFIX)) {
 566         env->psa = cs->kvm_run->s.regs.prefix;
 567     }
 568
 569     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_ARCH0)) {
 570         env->cputm = cs->kvm_run->s.regs.cputm;
 571         env->ckc = cs->kvm_run->s.regs.ckc;
 572         env->todpr = cs->kvm_run->s.regs.todpr;
 573         env->gbea = cs->kvm_run->s.regs.gbea;
 574         env->pp = cs->kvm_run->s.regs.pp;
 575     } else {
 576         /*
 577          * These ONE_REGS are not protected by a capability. As they are only
 578          * necessary for migration we just trace a possible error, but don't
 579          * return with an error return code.
 580          */
 581         kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_CPU_TIMER, &env->cputm);
 582         kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_CLOCK_COMP, &env->ckc);
 583         kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_TODPR, &env->todpr);
 584         kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_GBEA, &env->gbea);
 585         kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PP, &env->pp);
 586     }
 587
 588     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_RICCB)) {
 589         memcpy(env->riccb, cs->kvm_run->s.regs.riccb, 64);
 590     }
 591
 592     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_GSCB)) {
 593         memcpy(env->gscb, cs->kvm_run->s.regs.gscb, 32);
 594     }
 595
 596     /* pfault parameters */
 597     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_PFAULT)) {
 598         env->pfault_token = cs->kvm_run->s.regs.pft;
 599         env->pfault_select = cs->kvm_run->s.regs.pfs;
 600         env->pfault_compare = cs->kvm_run->s.regs.pfc;
 601     } else if (cap_async_pf) {
 602         r = kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PFTOKEN, &env->pfault_token);
 603         if (r < 0) {
 604             return r;
 605         }
 606         r = kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PFCOMPARE, &env->pfault_compare);
 607         if (r < 0) {
 608             return r;
 609         }
 610         r = kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PFSELECT, &env->pfault_select);
 611         if (r < 0) {
 612             return r;
 613         }
 614     }
 615
 616     return 0;
 617 }
 618
 619 int kvm_s390_get_clock(uint8_t *tod_high, uint64_t *tod_low)
 620 {
 621     int r;
 622     struct kvm_device_attr attr = {
 623         .group = KVM_S390_VM_TOD,
 624         .attr = KVM_S390_VM_TOD_LOW,
 625         .addr = (uint64_t)tod_low,
 626     };
 627
 628     r = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_GET_DEVICE_ATTR, &attr);
 629     if (r) {
 630         return r;
 631     }
 632
 633     attr.attr = KVM_S390_VM_TOD_HIGH;
 634     attr.addr = (uint64_t)tod_high;
 635     return kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_GET_DEVICE_ATTR, &attr);
 636 }
 637
 638 int kvm_s390_set_clock(uint8_t *tod_high, uint64_t *tod_low)
 639 {
 640     int r;
 641
 642     struct kvm_device_attr attr = {
 643         .group = KVM_S390_VM_TOD,
 644         .attr = KVM_S390_VM_TOD_LOW,
 645         .addr = (uint64_t)tod_low,
 646     };
 647
 648     r = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
 649     if (r) {
 650         return r;
 651     }
 652
 653     attr.attr = KVM_S390_VM_TOD_HIGH;
 654     attr.addr = (uint64_t)tod_high;
 655     return kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
 656 }
 657
 658 /**
 659  * kvm_s390_mem_op:
 660  * @addr:      the logical start address in guest memory
 661  * @ar:        the access register number
 662  * @hostbuf:   buffer in host memory. NULL = do only checks w/o copying
 663  * @len:       length that should be transferred
 664  * @is_write:  true = write, false = read
 665  * Returns:    0 on success, non-zero if an exception or error occurred
 666  *
 667  * Use KVM ioctl to read/write from/to guest memory. An access exception
 668  * is injected into the vCPU in case of translation errors.
 669  */
 670 int kvm_s390_mem_op(S390CPU *cpu, vaddr addr, uint8_t ar, void *hostbuf,
 671                     int len, bool is_write)
 672 {
 673     struct kvm_s390_mem_op mem_op = {
 674         .gaddr = addr,
 675         .flags = KVM_S390_MEMOP_F_INJECT_EXCEPTION,
 676         .size = len,
 677         .op = is_write ? KVM_S390_MEMOP_LOGICAL_WRITE
 678                        : KVM_S390_MEMOP_LOGICAL_READ,
 679         .buf = (uint64_t)hostbuf,
 680         .ar = ar,
 681     };
 682     int ret;
 683
 684     if (!cap_mem_op) {
 685         return -ENOSYS;
 686     }
 687     if (!hostbuf) {
 688         mem_op.flags |= KVM_S390_MEMOP_F_CHECK_ONLY;
 689     }
 690
 691     ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_S390_MEM_OP, &mem_op);
 692     if (ret < 0) {
 693         error_printf("KVM_S390_MEM_OP failed: %s\n", strerror(-ret));
 694     }
 695     return ret;
 696 }
 697
 698 /*
 699  * Legacy layout for s390:
 700  * Older S390 KVM requires the topmost vma of the RAM to be
 701  * smaller than an system defined value, which is at least 256GB.
 702  * Larger systems have larger values. We put the guest between
 703  * the end of data segment (system break) and this value. We
 704  * use 32GB as a base to have enough room for the system break
 705  * to grow. We also have to use MAP parameters that avoid
 706  * read-only mapping of guest pages.
 707  */
 708 static void *legacy_s390_alloc(size_t size, uint64_t *align)
 709 {
 710     void *mem;
 711
 712     mem = mmap((void *) 0x800000000ULL, size,
 713                PROT_EXEC|PROT_READ|PROT_WRITE,
 714                MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS | MAP_FIXED, -1, 0);
 715     return mem == MAP_FAILED ? NULL : mem;
 716 }
 717
 718 static uint8_t const *sw_bp_inst;
 719 static uint8_t sw_bp_ilen;
 720
 721 static void determine_sw_breakpoint_instr(void)
 722 {
 723         /* DIAG 501 is used for sw breakpoints with old kernels */
 724         static const uint8_t diag_501[] = {0x83, 0x24, 0x05, 0x01};
 725         /* Instruction 0x0000 is used for sw breakpoints with recent kernels */
 726         static const uint8_t instr_0x0000[] = {0x00, 0x00};
 727
 728         if (sw_bp_inst) {
 729             return;
 730         }
 731         if (kvm_vm_enable_cap(kvm_state, KVM_CAP_S390_USER_INSTR0, 0)) {
 732             sw_bp_inst = diag_501;
 733             sw_bp_ilen = sizeof(diag_501);
 734             DPRINTF("KVM: will use 4-byte sw breakpoints.\n");
 735         } else {
 736             sw_bp_inst = instr_0x0000;
 737             sw_bp_ilen = sizeof(instr_0x0000);
 738             DPRINTF("KVM: will use 2-byte sw breakpoints.\n");
 739         }
 740 }
 741
 742 int kvm_arch_insert_sw_breakpoint(CPUState *cs, struct kvm_sw_breakpoint *bp)
 743 {
 744     determine_sw_breakpoint_instr();
 745
 746     if (cpu_memory_rw_debug(cs, bp->pc, (uint8_t *)&bp->saved_insn,
 747                             sw_bp_ilen, 0) ||
 748         cpu_memory_rw_debug(cs, bp->pc, (uint8_t *)sw_bp_inst, sw_bp_ilen, 1)) {
 749         return -EINVAL;
 750     }
 751     return 0;
 752 }
 753
 754 int kvm_arch_remove_sw_breakpoint(CPUState *cs, struct kvm_sw_breakpoint *bp)
 755 {
 756     uint8_t t[MAX_ILEN];
 757
 758     if (cpu_memory_rw_debug(cs, bp->pc, t, sw_bp_ilen, 0)) {
 759         return -EINVAL;
 760     } else if (memcmp(t, sw_bp_inst, sw_bp_ilen)) {
 761         return -EINVAL;
 762     } else if (cpu_memory_rw_debug(cs, bp->pc, (uint8_t *)&bp->saved_insn,
 763                                    sw_bp_ilen, 1)) {
 764         return -EINVAL;
 765     }
 766
 767     return 0;
 768 }
 769
 770 static struct kvm_hw_breakpoint *find_hw_breakpoint(target_ulong addr,
 771                                                     int len, int type)
 772 {
 773     int n;
 774
 775     for (n = 0; n < nb_hw_breakpoints; n++) {
 776         if (hw_breakpoints[n].addr == addr && hw_breakpoints[n].type == type &&
 777             (hw_breakpoints[n].len == len || len == -1)) {
 778             return &hw_breakpoints[n];
 779         }
 780     }
 781
 782     return NULL;
 783 }
 784
 785 static int insert_hw_breakpoint(target_ulong addr, int len, int type)
 786 {
 787     int size;
 788
 789     if (find_hw_breakpoint(addr, len, type)) {
 790         return -EEXIST;
 791     }
 792
 793     size = (nb_hw_breakpoints + 1) * sizeof(struct kvm_hw_breakpoint);
 794
 795     if (!hw_breakpoints) {
 796         nb_hw_breakpoints = 0;
 797         hw_breakpoints = (struct kvm_hw_breakpoint *)g_try_malloc(size);
 798     } else {
 799         hw_breakpoints =
 800             (struct kvm_hw_breakpoint *)g_try_realloc(hw_breakpoints, size);
 801     }
 802
 803     if (!hw_breakpoints) {
 804         nb_hw_breakpoints = 0;
 805         return -ENOMEM;
 806     }
 807
 808     hw_breakpoints[nb_hw_breakpoints].addr = addr;
 809     hw_breakpoints[nb_hw_breakpoints].len = len;
 810     hw_breakpoints[nb_hw_breakpoints].type = type;
 811
 812     nb_hw_breakpoints++;
 813
 814     return 0;
 815 }
 816
 817 int kvm_arch_insert_hw_breakpoint(target_ulong addr,
 818                                   target_ulong len, int type)
 819 {
 820     switch (type) {
 821     case GDB_BREAKPOINT_HW:
 822         type = KVM_HW_BP;
 823         break;
 824     case GDB_WATCHPOINT_WRITE:
 825         if (len < 1) {
 826             return -EINVAL;
 827         }
 828         type = KVM_HW_WP_WRITE;
 829         break;
 830     default:
 831         return -ENOSYS;
 832     }
 833     return insert_hw_breakpoint(addr, len, type);
 834 }
 835
 836 int kvm_arch_remove_hw_breakpoint(target_ulong addr,
 837                                   target_ulong len, int type)
 838 {
 839     int size;
 840     struct kvm_hw_breakpoint *bp = find_hw_breakpoint(addr, len, type);
 841
 842     if (bp == NULL) {
 843         return -ENOENT;
 844     }
 845
 846     nb_hw_breakpoints--;
 847     if (nb_hw_breakpoints > 0) {
 848         /*
 849          * In order to trim the array, move the last element to the position to
 850          * be removed - if necessary.
 851          */
 852         if (bp != &hw_breakpoints[nb_hw_breakpoints]) {
 853             *bp = hw_breakpoints[nb_hw_breakpoints];
 854         }
 855         size = nb_hw_breakpoints * sizeof(struct kvm_hw_breakpoint);
 856         hw_breakpoints =
 857              (struct kvm_hw_breakpoint *)g_realloc(hw_breakpoints, size);
 858     } else {
 859         g_free(hw_breakpoints);
 860         hw_breakpoints = NULL;
 861     }
 862
 863     return 0;
 864 }
 865
 866 void kvm_arch_remove_all_hw_breakpoints(void)
 867 {
 868     nb_hw_breakpoints = 0;
 869     g_free(hw_breakpoints);
 870     hw_breakpoints = NULL;
 871 }
 872
 873 void kvm_arch_update_guest_debug(CPUState *cpu, struct kvm_guest_debug *dbg)
 874 {
 875     int i;
 876
 877     if (nb_hw_breakpoints > 0) {
 878         dbg->arch.nr_hw_bp = nb_hw_breakpoints;
 879         dbg->arch.hw_bp = hw_breakpoints;
 880
 881         for (i = 0; i < nb_hw_breakpoints; ++i) {
 882             hw_breakpoints[i].phys_addr = s390_cpu_get_phys_addr_debug(cpu,
 883                                                        hw_breakpoints[i].addr);
 884         }
 885         dbg->control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_USE_HW_BP;
 886     } else {
 887         dbg->arch.nr_hw_bp = 0;
 888         dbg->arch.hw_bp = NULL;
 889     }
 890 }
 891
 892 void kvm_arch_pre_run(CPUState *cpu, struct kvm_run *run)
 893 {
 894 }
 895
 896 MemTxAttrs kvm_arch_post_run(CPUState *cs, struct kvm_run *run)
 897 {
 898     return MEMTXATTRS_UNSPECIFIED;
 899 }
 900
 901 int kvm_arch_process_async_events(CPUState *cs)
 902 {
 903     return cs->halted;
 904 }
 905
 906 static int s390_kvm_irq_to_interrupt(struct kvm_s390_irq *irq,
 907                                      struct kvm_s390_interrupt *interrupt)
 908 {
 909     int r = 0;
 910
 911     interrupt->type = irq->type;
 912     switch (irq->type) {
 913     case KVM_S390_INT_VIRTIO:
 914         interrupt->parm = irq->u.ext.ext_params;
 915         /* fall through */
 916     case KVM_S390_INT_PFAULT_INIT:
 917     case KVM_S390_INT_PFAULT_DONE:
 918         interrupt->parm64 = irq->u.ext.ext_params2;
 919         break;
 920     case KVM_S390_PROGRAM_INT:
 921         interrupt->parm = irq->u.pgm.code;
 922         break;
 923     case KVM_S390_SIGP_SET_PREFIX:
 924         interrupt->parm = irq->u.prefix.address;
 925         break;
 926     case KVM_S390_INT_SERVICE:
 927         interrupt->parm = irq->u.ext.ext_params;
 928         break;
 929     case KVM_S390_MCHK:
 930         interrupt->parm = irq->u.mchk.cr14;
 931         interrupt->parm64 = irq->u.mchk.mcic;
 932         break;
 933     case KVM_S390_INT_EXTERNAL_CALL:
 934         interrupt->parm = irq->u.extcall.code;
 935         break;
 936     case KVM_S390_INT_EMERGENCY:
 937         interrupt->parm = irq->u.emerg.code;
 938         break;
 939     case KVM_S390_SIGP_STOP:
 940     case KVM_S390_RESTART:
 941         break; /* These types have no parameters */
 942     case KVM_S390_INT_IO_MIN...KVM_S390_INT_IO_MAX:
 943         interrupt->parm = irq->u.io.subchannel_id << 16;
 944         interrupt->parm |= irq->u.io.subchannel_nr;
 945         interrupt->parm64 = (uint64_t)irq->u.io.io_int_parm << 32;
 946         interrupt->parm64 |= irq->u.io.io_int_word;
 947         break;
 948     default:
 949         r = -EINVAL;
 950         break;
 951     }
 952     return r;
 953 }
 954
 955 static void inject_vcpu_irq_legacy(CPUState *cs, struct kvm_s390_irq *irq)
 956 {
 957     struct kvm_s390_interrupt kvmint = {};
 958     int r;
 959
 960     r = s390_kvm_irq_to_interrupt(irq, &kvmint);
 961     if (r < 0) {
 962         fprintf(stderr, "%s called with bogus interrupt\n", __func__);
 963         exit(1);
 964     }
 965
 966     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_S390_INTERRUPT, &kvmint);
 967     if (r < 0) {
 968         fprintf(stderr, "KVM failed to inject interrupt\n");
 969         exit(1);
 970     }
 971 }
 972
 973 void kvm_s390_vcpu_interrupt(S390CPU *cpu, struct kvm_s390_irq *irq)
 974 {
 975     CPUState *cs = CPU(cpu);
 976     int r;
 977
 978     if (cap_s390_irq) {
 979         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_S390_IRQ, irq);
 980         if (!r) {
 981             return;
 982         }
 983         error_report("KVM failed to inject interrupt %llx", irq->type);
 984         exit(1);
 985     }
 986
 987     inject_vcpu_irq_legacy(cs, irq);
 988 }
 989
 990 static void __kvm_s390_floating_interrupt(struct kvm_s390_irq *irq)
 991 {
 992     struct kvm_s390_interrupt kvmint = {};
 993     int r;
 994
 995     r = s390_kvm_irq_to_interrupt(irq, &kvmint);
 996     if (r < 0) {
 997         fprintf(stderr, "%s called with bogus interrupt\n", __func__);
 998         exit(1);
 999     }
1000
1001     r = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_S390_INTERRUPT, &kvmint);
1002     if (r < 0) {
1003         fprintf(stderr, "KVM failed to inject interrupt\n");
1004         exit(1);
1005     }
1006 }
1007
1008 void kvm_s390_floating_interrupt(struct kvm_s390_irq *irq)
1009 {
1010     static bool use_flic = true;
1011     int r;
1012
1013     if (use_flic) {
1014         r = kvm_s390_inject_flic(irq);
1015         if (r == -ENOSYS) {
1016             use_flic = false;
1017         }
1018         if (!r) {
1019             return;
1020         }
1021     }
1022     __kvm_s390_floating_interrupt(irq);
1023 }
1024
1025 void kvm_s390_service_interrupt(uint32_t parm)
1026 {
1027     struct kvm_s390_irq irq = {
1028         .type = KVM_S390_INT_SERVICE,
1029         .u.ext.ext_params = parm,
1030     };
1031
1032     kvm_s390_floating_interrupt(&irq);
1033 }
1034
1035 static void enter_pgmcheck(S390CPU *cpu, uint16_t code)
1036 {
1037     struct kvm_s390_irq irq = {
1038         .type = KVM_S390_PROGRAM_INT,
1039         .u.pgm.code = code,
1040     };
1041
1042     kvm_s390_vcpu_interrupt(cpu, &irq);
1043 }
1044
1045 void kvm_s390_access_exception(S390CPU *cpu, uint16_t code, uint64_t te_code)
1046 {
1047     struct kvm_s390_irq irq = {
1048         .type = KVM_S390_PROGRAM_INT,
1049         .u.pgm.code = code,
1050         .u.pgm.trans_exc_code = te_code,
1051         .u.pgm.exc_access_id = te_code & 3,
1052     };
1053
1054     kvm_s390_vcpu_interrupt(cpu, &irq);
1055 }
1056
1057 static int kvm_sclp_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run,
1058                                  uint16_t ipbh0)
1059 {
1060     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1061     uint64_t sccb;
1062     uint32_t code;
1063     int r = 0;
1064
1065     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1066     sccb = env->regs[ipbh0 & 0xf];
1067     code = env->regs[(ipbh0 & 0xf0) >> 4];
1068
1069     r = sclp_service_call(env, sccb, code);
1070     if (r < 0) {
1071         enter_pgmcheck(cpu, -r);
1072     } else {
1073         setcc(cpu, r);
1074     }
1075
1076     return 0;
1077 }
1078
1079 static int handle_b2(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run, uint8_t ipa1)
1080 {
1081     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1082     int rc = 0;
1083     uint16_t ipbh0 = (run->s390_sieic.ipb & 0xffff0000) >> 16;
1084
1085     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1086
1087     switch (ipa1) {
1088     case PRIV_B2_XSCH:
1089         ioinst_handle_xsch(cpu, env->regs[1]);
1090         break;
1091     case PRIV_B2_CSCH:
1092         ioinst_handle_csch(cpu, env->regs[1]);
1093         break;
1094     case PRIV_B2_HSCH:
1095         ioinst_handle_hsch(cpu, env->regs[1]);
1096         break;
1097     case PRIV_B2_MSCH:
1098         ioinst_handle_msch(cpu, env->regs[1], run->s390_sieic.ipb);
1099         break;
1100     case PRIV_B2_SSCH:
1101         ioinst_handle_ssch(cpu, env->regs[1], run->s390_sieic.ipb);
1102         break;
1103     case PRIV_B2_STCRW:
1104         ioinst_handle_stcrw(cpu, run->s390_sieic.ipb);
1105         break;
1106     case PRIV_B2_STSCH:
1107         ioinst_handle_stsch(cpu, env->regs[1], run->s390_sieic.ipb);
1108         break;
1109     case PRIV_B2_TSCH:
1110         /* We should only get tsch via KVM_EXIT_S390_TSCH. */
1111         fprintf(stderr, "Spurious tsch intercept\n");
1112         break;
1113     case PRIV_B2_CHSC:
1114         ioinst_handle_chsc(cpu, run->s390_sieic.ipb);
1115         break;
1116     case PRIV_B2_TPI:
1117         /* This should have been handled by kvm already. */
1118         fprintf(stderr, "Spurious tpi intercept\n");
1119         break;
1120     case PRIV_B2_SCHM:
1121         ioinst_handle_schm(cpu, env->regs[1], env->regs[2],
1122                            run->s390_sieic.ipb);
1123         break;
1124     case PRIV_B2_RSCH:
1125         ioinst_handle_rsch(cpu, env->regs[1]);
1126         break;
1127     case PRIV_B2_RCHP:
1128         ioinst_handle_rchp(cpu, env->regs[1]);
1129         break;
1130     case PRIV_B2_STCPS:
1131         /* We do not provide this instruction, it is suppressed. */
1132         break;
1133     case PRIV_B2_SAL:
1134         ioinst_handle_sal(cpu, env->regs[1]);
1135         break;
1136     case PRIV_B2_SIGA:
1137         /* Not provided, set CC = 3 for subchannel not operational */
1138         setcc(cpu, 3);
1139         break;
1140     case PRIV_B2_SCLP_CALL:
1141         rc = kvm_sclp_service_call(cpu, run, ipbh0);
1142         break;
1143     default:
1144         rc = -1;
1145         DPRINTF("KVM: unhandled PRIV: 0xb2%x\n", ipa1);
1146         break;
1147     }
1148
1149     return rc;
1150 }
1151
1152 static uint64_t get_base_disp_rxy(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run,
1153                                   uint8_t *ar)
1154 {
1155     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1156     uint32_t x2 = (run->s390_sieic.ipa & 0x000f);
1157     uint32_t base2 = run->s390_sieic.ipb >> 28;
1158     uint32_t disp2 = ((run->s390_sieic.ipb & 0x0fff0000) >> 16) +
1159                      ((run->s390_sieic.ipb & 0xff00) << 4);
1160
1161     if (disp2 & 0x80000) {
1162         disp2 += 0xfff00000;
1163     }
1164     if (ar) {
1165         *ar = base2;
1166     }
1167
1168     return (base2 ? env->regs[base2] : 0) +
1169            (x2 ? env->regs[x2] : 0) + (long)(int)disp2;
1170 }
1171
1172 static uint64_t get_base_disp_rsy(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run,
1173                                   uint8_t *ar)
1174 {
1175     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1176     uint32_t base2 = run->s390_sieic.ipb >> 28;
1177     uint32_t disp2 = ((run->s390_sieic.ipb & 0x0fff0000) >> 16) +
1178                      ((run->s390_sieic.ipb & 0xff00) << 4);
1179
1180     if (disp2 & 0x80000) {
1181         disp2 += 0xfff00000;
1182     }
1183     if (ar) {
1184         *ar = base2;
1185     }
1186
1187     return (base2 ? env->regs[base2] : 0) + (long)(int)disp2;
1188 }
1189
1190 static int kvm_clp_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1191 {
1192     uint8_t r2 = (run->s390_sieic.ipb & 0x000f0000) >> 16;
1193
1194     return clp_service_call(cpu, r2);
1195 }
1196
1197 static int kvm_pcilg_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1198 {
1199     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipb & 0x00f00000) >> 20;
1200     uint8_t r2 = (run->s390_sieic.ipb & 0x000f0000) >> 16;
1201
1202     return pcilg_service_call(cpu, r1, r2);
1203 }
1204
1205 static int kvm_pcistg_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1206 {
1207     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipb & 0x00f00000) >> 20;
1208     uint8_t r2 = (run->s390_sieic.ipb & 0x000f0000) >> 16;
1209
1210     return pcistg_service_call(cpu, r1, r2);
1211 }
1212
1213 static int kvm_stpcifc_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1214 {
1215     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipa & 0x00f0) >> 4;
1216     uint64_t fiba;
1217     uint8_t ar;
1218
1219     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1220     fiba = get_base_disp_rxy(cpu, run, &ar);
1221
1222     return stpcifc_service_call(cpu, r1, fiba, ar);
1223 }
1224
1225 static int kvm_sic_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1226 {
1227     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1228     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipa & 0x00f0) >> 4;
1229     uint8_t r3 = run->s390_sieic.ipa & 0x000f;
1230     uint8_t isc;
1231     uint16_t mode;
1232     int r;
1233
1234     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1235     mode = env->regs[r1] & 0xffff;
1236     isc = (env->regs[r3] >> 27) & 0x7;
1237     r = css_do_sic(env, isc, mode);
1238     if (r) {
1239         enter_pgmcheck(cpu, -r);
1240     }
1241
1242     return 0;
1243 }
1244
1245 static int kvm_rpcit_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1246 {
1247     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipb & 0x00f00000) >> 20;
1248     uint8_t r2 = (run->s390_sieic.ipb & 0x000f0000) >> 16;
1249
1250     return rpcit_service_call(cpu, r1, r2);
1251 }
1252
1253 static int kvm_pcistb_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1254 {
1255     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipa & 0x00f0) >> 4;
1256     uint8_t r3 = run->s390_sieic.ipa & 0x000f;
1257     uint64_t gaddr;
1258     uint8_t ar;
1259
1260     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1261     gaddr = get_base_disp_rsy(cpu, run, &ar);
1262
1263     return pcistb_service_call(cpu, r1, r3, gaddr, ar);
1264 }
1265
1266 static int kvm_mpcifc_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1267 {
1268     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipa & 0x00f0) >> 4;
1269     uint64_t fiba;
1270     uint8_t ar;
1271
1272     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1273     fiba = get_base_disp_rxy(cpu, run, &ar);
1274
1275     return mpcifc_service_call(cpu, r1, fiba, ar);
1276 }
1277
1278 static int handle_b9(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run, uint8_t ipa1)
1279 {
1280     int r = 0;
1281
1282     switch (ipa1) {
1283     case PRIV_B9_CLP:
1284         r = kvm_clp_service_call(cpu, run);
1285         break;
1286     case PRIV_B9_PCISTG:
1287         r = kvm_pcistg_service_call(cpu, run);
1288         break;
1289     case PRIV_B9_PCILG:
1290         r = kvm_pcilg_service_call(cpu, run);
1291         break;
1292     case PRIV_B9_RPCIT:
1293         r = kvm_rpcit_service_call(cpu, run);
1294         break;
1295     case PRIV_B9_EQBS:
1296         /* just inject exception */
1297         r = -1;
1298         break;
1299     default:
1300         r = -1;
1301         DPRINTF("KVM: unhandled PRIV: 0xb9%x\n", ipa1);
1302         break;
1303     }
1304
1305     return r;
1306 }
1307
1308 static int handle_eb(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run, uint8_t ipbl)
1309 {
1310     int r = 0;
1311
1312     switch (ipbl) {
1313     case PRIV_EB_PCISTB:
1314         r = kvm_pcistb_service_call(cpu, run);
1315         break;
1316     case PRIV_EB_SIC:
1317         r = kvm_sic_service_call(cpu, run);
1318         break;
1319     case PRIV_EB_SQBS:
1320         /* just inject exception */
1321         r = -1;
1322         break;
1323     default:
1324         r = -1;
1325         DPRINTF("KVM: unhandled PRIV: 0xeb%x\n", ipbl);
1326         break;
1327     }
1328
1329     return r;
1330 }
1331
1332 static int handle_e3(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run, uint8_t ipbl)
1333 {
1334     int r = 0;
1335
1336     switch (ipbl) {
1337     case PRIV_E3_MPCIFC:
1338         r = kvm_mpcifc_service_call(cpu, run);
1339         break;
1340     case PRIV_E3_STPCIFC:
1341         r = kvm_stpcifc_service_call(cpu, run);
1342         break;
1343     default:
1344         r = -1;
1345         DPRINTF("KVM: unhandled PRIV: 0xe3%x\n", ipbl);
1346         break;
1347     }
1348
1349     return r;
1350 }
1351
1352 static int handle_hypercall(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1353 {
1354     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1355     int ret;
1356
1357     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1358     ret = s390_virtio_hypercall(env);
1359     if (ret == -EINVAL) {
1360         enter_pgmcheck(cpu, PGM_SPECIFICATION);
1361         return 0;
1362     }
1363
1364     return ret;
1365 }
1366
1367 static void kvm_handle_diag_288(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1368 {
1369     uint64_t r1, r3;
1370     int rc;
1371
1372     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1373     r1 = (run->s390_sieic.ipa & 0x00f0) >> 4;
1374     r3 = run->s390_sieic.ipa & 0x000f;
1375     rc = handle_diag_288(&cpu->env, r1, r3);
1376     if (rc) {
1377         enter_pgmcheck(cpu, PGM_SPECIFICATION);
1378     }
1379 }
1380
1381 static void kvm_handle_diag_308(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1382 {
1383     uint64_t r1, r3;
1384
1385     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1386     r1 = (run->s390_sieic.ipa & 0x00f0) >> 4;
1387     r3 = run->s390_sieic.ipa & 0x000f;
1388     handle_diag_308(&cpu->env, r1, r3);
1389 }
1390
1391 static int handle_sw_breakpoint(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1392 {
1393     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1394     unsigned long pc;
1395
1396     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1397
1398     pc = env->psw.addr - sw_bp_ilen;
1399     if (kvm_find_sw_breakpoint(CPU(cpu), pc)) {
1400         env->psw.addr = pc;
1401         return EXCP_DEBUG;
1402     }
1403
1404     return -ENOENT;
1405 }
1406
1407 #define DIAG_KVM_CODE_MASK 0x000000000000ffff
1408
1409 static int handle_diag(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run, uint32_t ipb)
1410 {
1411     int r = 0;
1412     uint16_t func_code;
1413
1414     /*
1415      * For any diagnose call we support, bits 48-63 of the resulting
1416      * address specify the function code; the remainder is ignored.
1417      */
1418     func_code = decode_basedisp_rs(&cpu->env, ipb, NULL) & DIAG_KVM_CODE_MASK;
1419     switch (func_code) {
1420     case DIAG_TIMEREVENT:
1421         kvm_handle_diag_288(cpu, run);
1422         break;
1423     case DIAG_IPL:
1424         kvm_handle_diag_308(cpu, run);
1425         break;
1426     case DIAG_KVM_HYPERCALL:
1427         r = handle_hypercall(cpu, run);
1428         break;
1429     case DIAG_KVM_BREAKPOINT:
1430         r = handle_sw_breakpoint(cpu, run);
1431         break;
1432     default:
1433         DPRINTF("KVM: unknown DIAG: 0x%x\n", func_code);
1434         enter_pgmcheck(cpu, PGM_SPECIFICATION);
1435         break;
1436     }
1437
1438     return r;
1439 }
1440
1441 typedef struct SigpInfo {
1442     uint64_t param;
1443     int cc;
1444     uint64_t *status_reg;
1445 } SigpInfo;
1446
1447 static void set_sigp_status(SigpInfo *si, uint64_t status)
1448 {
1449     *si->status_reg &= 0xffffffff00000000ULL;
1450     *si->status_reg |= status;
1451     si->cc = SIGP_CC_STATUS_STORED;
1452 }
1453
1454 static void sigp_start(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1455 {
1456     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1457     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1458
1459     if (s390_cpu_get_state(cpu) != CPU_STATE_STOPPED) {
1460         si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1461         return;
1462     }
1463
1464     s390_cpu_set_state(CPU_STATE_OPERATING, cpu);
1465     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1466 }
1467
1468 static void sigp_stop(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1469 {
1470     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1471     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1472     struct kvm_s390_irq irq = {
1473         .type = KVM_S390_SIGP_STOP,
1474     };
1475
1476     if (s390_cpu_get_state(cpu) != CPU_STATE_OPERATING) {
1477         si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1478         return;
1479     }
1480
1481     /* disabled wait - sleeping in user space */
1482     if (cs->halted) {
1483         s390_cpu_set_state(CPU_STATE_STOPPED, cpu);
1484     } else {
1485         /* execute the stop function */
1486         cpu->env.sigp_order = SIGP_STOP;
1487         kvm_s390_vcpu_interrupt(cpu, &irq);
1488     }
1489     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1490 }
1491
1492 #define ADTL_GS_OFFSET   1024 /* offset of GS data in adtl save area */
1493 #define ADTL_GS_MIN_SIZE 2048 /* minimal size of adtl save area for GS */
1494 static int do_store_adtl_status(S390CPU *cpu, hwaddr addr, hwaddr len)
1495 {
1496     hwaddr save = len;
1497     void *mem;
1498
1499     mem = cpu_physical_memory_map(addr, &save, 1);
1500     if (!mem) {
1501         return -EFAULT;
1502     }
1503     if (save != len) {
1504         cpu_physical_memory_unmap(mem, len, 1, 0);
1505         return -EFAULT;
1506     }
1507
1508     if (s390_has_feat(S390_FEAT_VECTOR)) {
1509         memcpy(mem, &cpu->env.vregs, 512);
1510     }
1511     if (s390_has_feat(S390_FEAT_GUARDED_STORAGE) && len >= ADTL_GS_MIN_SIZE) {
1512         memcpy(mem + ADTL_GS_OFFSET, &cpu->env.gscb, 32);
1513     }
1514
1515     cpu_physical_memory_unmap(mem, len, 1, len);
1516
1517     return 0;
1518 }
1519
1520 #define KVM_S390_STORE_STATUS_DEF_ADDR offsetof(LowCore, floating_pt_save_area)
1521 #define SAVE_AREA_SIZE 512
1522 static int kvm_s390_store_status(S390CPU *cpu, hwaddr addr, bool store_arch)
1523 {
1524     static const uint8_t ar_id = 1;
1525     uint64_t ckc = cpu->env.ckc >> 8;
1526     void *mem;
1527     int i;
1528     hwaddr len = SAVE_AREA_SIZE;
1529
1530     mem = cpu_physical_memory_map(addr, &len, 1);
1531     if (!mem) {
1532         return -EFAULT;
1533     }
1534     if (len != SAVE_AREA_SIZE) {
1535         cpu_physical_memory_unmap(mem, len, 1, 0);
1536         return -EFAULT;
1537     }
1538
1539     if (store_arch) {
1540         cpu_physical_memory_write(offsetof(LowCore, ar_access_id), &ar_id, 1);
1541     }
1542     for (i = 0; i < 16; ++i) {
1543         *((uint64_t *)mem + i) = get_freg(&cpu->env, i)->ll;
1544     }
1545     memcpy(mem + 128, &cpu->env.regs, 128);
1546     memcpy(mem + 256, &cpu->env.psw, 16);
1547     memcpy(mem + 280, &cpu->env.psa, 4);
1548     memcpy(mem + 284, &cpu->env.fpc, 4);
1549     memcpy(mem + 292, &cpu->env.todpr, 4);
1550     memcpy(mem + 296, &cpu->env.cputm, 8);
1551     memcpy(mem + 304, &ckc, 8);
1552     memcpy(mem + 320, &cpu->env.aregs, 64);
1553     memcpy(mem + 384, &cpu->env.cregs, 128);
1554
1555     cpu_physical_memory_unmap(mem, len, 1, len);
1556
1557     return 0;
1558 }
1559
1560 static void sigp_stop_and_store_status(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1561 {
1562     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1563     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1564     struct kvm_s390_irq irq = {
1565         .type = KVM_S390_SIGP_STOP,
1566     };
1567
1568     /* disabled wait - sleeping in user space */
1569     if (s390_cpu_get_state(cpu) == CPU_STATE_OPERATING && cs->halted) {
1570         s390_cpu_set_state(CPU_STATE_STOPPED, cpu);
1571     }
1572
1573     switch (s390_cpu_get_state(cpu)) {
1574     case CPU_STATE_OPERATING:
1575         cpu->env.sigp_order = SIGP_STOP_STORE_STATUS;
1576         kvm_s390_vcpu_interrupt(cpu, &irq);
1577         /* store will be performed when handling the stop intercept */
1578         break;
1579     case CPU_STATE_STOPPED:
1580         /* already stopped, just store the status */
1581         cpu_synchronize_state(cs);
1582         kvm_s390_store_status(cpu, KVM_S390_STORE_STATUS_DEF_ADDR, true);
1583         break;
1584     }
1585     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1586 }
1587
1588 static void sigp_store_status_at_address(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1589 {
1590     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1591     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1592     uint32_t address = si->param & 0x7ffffe00u;
1593
1594     /* cpu has to be stopped */
1595     if (s390_cpu_get_state(cpu) != CPU_STATE_STOPPED) {
1596         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INCORRECT_STATE);
1597         return;
1598     }
1599
1600     cpu_synchronize_state(cs);
1601
1602     if (kvm_s390_store_status(cpu, address, false)) {
1603         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER);
1604         return;
1605     }
1606     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1607 }
1608
1609 #define ADTL_SAVE_LC_MASK  0xfUL
1610 static void sigp_store_adtl_status(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1611 {
1612     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1613     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1614     uint8_t lc = si->param & ADTL_SAVE_LC_MASK;
1615     hwaddr addr = si->param & ~ADTL_SAVE_LC_MASK;
1616     hwaddr len = 1UL << (lc ? lc : 10);
1617
1618     if (!s390_has_feat(S390_FEAT_VECTOR) &&
1619         !s390_has_feat(S390_FEAT_GUARDED_STORAGE)) {
1620         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_ORDER);
1621         return;
1622     }
1623
1624     /* cpu has to be stopped */
1625     if (s390_cpu_get_state(cpu) != CPU_STATE_STOPPED) {
1626         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INCORRECT_STATE);
1627         return;
1628     }
1629
1630     /* address must be aligned to length */
1631     if (addr & (len - 1)) {
1632         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER);
1633         return;
1634     }
1635
1636     /* no GS: only lc == 0 is valid */
1637     if (!s390_has_feat(S390_FEAT_GUARDED_STORAGE) &&
1638         lc != 0) {
1639         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER);
1640         return;
1641     }
1642
1643     /* GS: 0, 10, 11, 12 are valid */
1644     if (s390_has_feat(S390_FEAT_GUARDED_STORAGE) &&
1645         lc != 0 &&
1646         lc != 10 &&
1647         lc != 11 &&
1648         lc != 12) {
1649         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER);
1650         return;
1651     }
1652
1653     cpu_synchronize_state(cs);
1654
1655     if (do_store_adtl_status(cpu, addr, len)) {
1656         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER);
1657         return;
1658     }
1659     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1660 }
1661
1662 static void sigp_restart(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1663 {
1664     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1665     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1666     struct kvm_s390_irq irq = {
1667         .type = KVM_S390_RESTART,
1668     };
1669
1670     switch (s390_cpu_get_state(cpu)) {
1671     case CPU_STATE_STOPPED:
1672         /* the restart irq has to be delivered prior to any other pending irq */
1673         cpu_synchronize_state(cs);
1674         do_restart_interrupt(&cpu->env);
1675         s390_cpu_set_state(CPU_STATE_OPERATING, cpu);
1676         break;
1677     case CPU_STATE_OPERATING:
1678         kvm_s390_vcpu_interrupt(cpu, &irq);
1679         break;
1680     }
1681     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1682 }
1683
1684 int kvm_s390_cpu_restart(S390CPU *cpu)
1685 {
1686     SigpInfo si = {};
1687
1688     run_on_cpu(CPU(cpu), sigp_restart, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1689     DPRINTF("DONE: KVM cpu restart: %p\n", &cpu->env);
1690     return 0;
1691 }
1692
1693 static void sigp_initial_cpu_reset(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1694 {
1695     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1696     S390CPUClass *scc = S390_CPU_GET_CLASS(cpu);
1697     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1698
1699     cpu_synchronize_state(cs);
1700     scc->initial_cpu_reset(cs);
1701     cpu_synchronize_post_reset(cs);
1702     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1703 }
1704
1705 static void sigp_cpu_reset(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1706 {
1707     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1708     S390CPUClass *scc = S390_CPU_GET_CLASS(cpu);
1709     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1710
1711     cpu_synchronize_state(cs);
1712     scc->cpu_reset(cs);
1713     cpu_synchronize_post_reset(cs);
1714     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1715 }
1716
1717 static void sigp_set_prefix(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1718 {
1719     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1720     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1721     uint32_t addr = si->param & 0x7fffe000u;
1722
1723     cpu_synchronize_state(cs);
1724
1725     if (!address_space_access_valid(&address_space_memory, addr,
1726                                     sizeof(struct LowCore), false)) {
1727         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER);
1728         return;
1729     }
1730
1731     /* cpu has to be stopped */
1732     if (s390_cpu_get_state(cpu) != CPU_STATE_STOPPED) {
1733         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INCORRECT_STATE);
1734         return;
1735     }
1736
1737     cpu->env.psa = addr;
1738     cpu_synchronize_post_init(cs);
1739     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1740 }
1741
1742 static int handle_sigp_single_dst(S390CPU *dst_cpu, uint8_t order,
1743                                   uint64_t param, uint64_t *status_reg)
1744 {
1745     SigpInfo si = {
1746         .param = param,
1747         .status_reg = status_reg,
1748     };
1749
1750     /* cpu available? */
1751     if (dst_cpu == NULL) {
1752         return SIGP_CC_NOT_OPERATIONAL;
1753     }
1754
1755     /* only resets can break pending orders */
1756     if (dst_cpu->env.sigp_order != 0 &&
1757         order != SIGP_CPU_RESET &&
1758         order != SIGP_INITIAL_CPU_RESET) {
1759         return SIGP_CC_BUSY;
1760     }
1761
1762     switch (order) {
1763     case SIGP_START:
1764         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_start, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1765         break;
1766     case SIGP_STOP:
1767         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_stop, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1768         break;
1769     case SIGP_RESTART:
1770         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_restart, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1771         break;
1772     case SIGP_STOP_STORE_STATUS:
1773         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_stop_and_store_status, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1774         break;
1775     case SIGP_STORE_STATUS_ADDR:
1776         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_store_status_at_address, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1777         break;
1778     case SIGP_STORE_ADTL_STATUS:
1779         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_store_adtl_status, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1780         break;
1781     case SIGP_SET_PREFIX:
1782         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_set_prefix, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1783         break;
1784     case SIGP_INITIAL_CPU_RESET:
1785         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_initial_cpu_reset, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1786         break;
1787     case SIGP_CPU_RESET:
1788         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_cpu_reset, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1789         break;
1790     default:
1791         DPRINTF("KVM: unknown SIGP: 0x%x\n", order);
1792         set_sigp_status(&si, SIGP_STAT_INVALID_ORDER);
1793     }
1794
1795     return si.cc;
1796 }
1797
1798 static int sigp_set_architecture(S390CPU *cpu, uint32_t param,
1799                                  uint64_t *status_reg)
1800 {
1801     CPUState *cur_cs;
1802     S390CPU *cur_cpu;
1803     bool all_stopped = true;
1804
1805     CPU_FOREACH(cur_cs) {
1806         cur_cpu = S390_CPU(cur_cs);
1807
1808         if (cur_cpu == cpu) {
1809             continue;
1810         }
1811         if (s390_cpu_get_state(cur_cpu) != CPU_STATE_STOPPED) {
1812             all_stopped = false;
1813         }
1814     }
1815
1816     *status_reg &= 0xffffffff00000000ULL;
1817
1818     /* Reject set arch order, with czam we're always in z/Arch mode. */
1819     *status_reg |= (all_stopped ? SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER :
1820                     SIGP_STAT_INCORRECT_STATE);
1821     return SIGP_CC_STATUS_STORED;
1822 }
1823
1824 static int handle_sigp(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run, uint8_t ipa1)
1825 {
1826     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1827     const uint8_t r1 = ipa1 >> 4;
1828     const uint8_t r3 = ipa1 & 0x0f;
1829     int ret;
1830     uint8_t order;
1831     uint64_t *status_reg;
1832     uint64_t param;
1833     S390CPU *dst_cpu = NULL;
1834
1835     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1836
1837     /* get order code */
1838     order = decode_basedisp_rs(env, run->s390_sieic.ipb, NULL)
1839         & SIGP_ORDER_MASK;
1840     status_reg = &env->regs[r1];
1841     param = (r1 % 2) ? env->regs[r1] : env->regs[r1 + 1];
1842
1843     if (qemu_mutex_trylock(&qemu_sigp_mutex)) {
1844         ret = SIGP_CC_BUSY;
1845         goto out;
1846     }
1847
1848     switch (order) {
1849     case SIGP_SET_ARCH:
1850         ret = sigp_set_architecture(cpu, param, status_reg);
1851         break;
1852     default:
1853         /* all other sigp orders target a single vcpu */
1854         dst_cpu = s390_cpu_addr2state(env->regs[r3]);
1855         ret = handle_sigp_single_dst(dst_cpu, order, param, status_reg);
1856     }
1857     qemu_mutex_unlock(&qemu_sigp_mutex);
1858
1859 out:
1860     trace_kvm_sigp_finished(order, CPU(cpu)->cpu_index,
1861                             dst_cpu ? CPU(dst_cpu)->cpu_index : -1, ret);
1862
1863     if (ret >= 0) {
1864         setcc(cpu, ret);
1865         return 0;
1866     }
1867
1868     return ret;
1869 }
1870
1871 static int handle_instruction(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1872 {
1873     unsigned int ipa0 = (run->s390_sieic.ipa & 0xff00);
1874     uint8_t ipa1 = run->s390_sieic.ipa & 0x00ff;
1875     int r = -1;
1876
1877     DPRINTF("handle_instruction 0x%x 0x%x\n",
1878             run->s390_sieic.ipa, run->s390_sieic.ipb);
1879     switch (ipa0) {
1880     case IPA0_B2:
1881         r = handle_b2(cpu, run, ipa1);
1882         break;
1883     case IPA0_B9:
1884         r = handle_b9(cpu, run, ipa1);
1885         break;
1886     case IPA0_EB:
1887         r = handle_eb(cpu, run, run->s390_sieic.ipb & 0xff);
1888         break;
1889     case IPA0_E3:
1890         r = handle_e3(cpu, run, run->s390_sieic.ipb & 0xff);
1891         break;
1892     case IPA0_DIAG:
1893         r = handle_diag(cpu, run, run->s390_sieic.ipb);
1894         break;
1895     case IPA0_SIGP:
1896         r = handle_sigp(cpu, run, ipa1);
1897         break;
1898     }
1899
1900     if (r < 0) {
1901         r = 0;
1902         enter_pgmcheck(cpu, 0x0001);
1903     }
1904
1905     return r;
1906 }
1907
1908 static bool is_special_wait_psw(CPUState *cs)
1909 {
1910     /* signal quiesce */
1911     return cs->kvm_run->psw_addr == 0xfffUL;
1912 }
1913
1914 static void unmanageable_intercept(S390CPU *cpu, const char *str, int pswoffset)
1915 {
1916     CPUState *cs = CPU(cpu);
1917
1918     error_report("Unmanageable %s! CPU%i new PSW: 0x%016lx:%016lx",
1919                  str, cs->cpu_index, ldq_phys(cs->as, cpu->env.psa + pswoffset),
1920                  ldq_phys(cs->as, cpu->env.psa + pswoffset + 8));
1921     s390_cpu_halt(cpu);
1922     qemu_system_guest_panicked(NULL);
1923 }
1924
1925 /* try to detect pgm check loops */
1926 static int handle_oper_loop(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1927 {
1928     CPUState *cs = CPU(cpu);
1929     PSW oldpsw, newpsw;
1930
1931     cpu_synchronize_state(cs);
1932     newpsw.mask = ldq_phys(cs->as, cpu->env.psa +
1933                            offsetof(LowCore, program_new_psw));
1934     newpsw.addr = ldq_phys(cs->as, cpu->env.psa +
1935                            offsetof(LowCore, program_new_psw) + 8);
1936     oldpsw.mask  = run->psw_mask;
1937     oldpsw.addr  = run->psw_addr;
1938     /*
1939      * Avoid endless loops of operation exceptions, if the pgm new
1940      * PSW will cause a new operation exception.
1941      * The heuristic checks if the pgm new psw is within 6 bytes before
1942      * the faulting psw address (with same DAT, AS settings) and the
1943      * new psw is not a wait psw and the fault was not triggered by
1944      * problem state. In that case go into crashed state.
1945      */
1946
1947     if (oldpsw.addr - newpsw.addr <= 6 &&
1948         !(newpsw.mask & PSW_MASK_WAIT) &&
1949         !(oldpsw.mask & PSW_MASK_PSTATE) &&
1950         (newpsw.mask & PSW_MASK_ASC) == (oldpsw.mask & PSW_MASK_ASC) &&
1951         (newpsw.mask & PSW_MASK_DAT) == (oldpsw.mask & PSW_MASK_DAT)) {
1952         unmanageable_intercept(cpu, "operation exception loop",
1953                                offsetof(LowCore, program_new_psw));
1954         return EXCP_HALTED;
1955     }
1956     return 0;
1957 }
1958
1959 static int handle_intercept(S390CPU *cpu)
1960 {
1961     CPUState *cs = CPU(cpu);
1962     struct kvm_run *run = cs->kvm_run;
1963     int icpt_code = run->s390_sieic.icptcode;
1964     int r = 0;
1965
1966     DPRINTF("intercept: 0x%x (at 0x%lx)\n", icpt_code,
1967             (long)cs->kvm_run->psw_addr);
1968     switch (icpt_code) {
1969         case ICPT_INSTRUCTION:
1970             r = handle_instruction(cpu, run);
1971             break;
1972         case ICPT_PROGRAM:
1973             unmanageable_intercept(cpu, "program interrupt",
1974                                    offsetof(LowCore, program_new_psw));
1975             r = EXCP_HALTED;
1976             break;
1977         case ICPT_EXT_INT:
1978             unmanageable_intercept(cpu, "external interrupt",
1979                                    offsetof(LowCore, external_new_psw));
1980             r = EXCP_HALTED;
1981             break;
1982         case ICPT_WAITPSW:
1983             /* disabled wait, since enabled wait is handled in kernel */
1984             cpu_synchronize_state(cs);
1985             if (s390_cpu_halt(cpu) == 0) {
1986                 if (is_special_wait_psw(cs)) {
1987                     qemu_system_shutdown_request(SHUTDOWN_CAUSE_GUEST_SHUTDOWN);
1988                 } else {
1989                     qemu_system_guest_panicked(NULL);
1990                 }
1991             }
1992             r = EXCP_HALTED;
1993             break;
1994         case ICPT_CPU_STOP:
1995             if (s390_cpu_set_state(CPU_STATE_STOPPED, cpu) == 0) {
1996                 qemu_system_shutdown_request(SHUTDOWN_CAUSE_GUEST_SHUTDOWN);
1997             }
1998             if (cpu->env.sigp_order == SIGP_STOP_STORE_STATUS) {
1999                 kvm_s390_store_status(cpu, KVM_S390_STORE_STATUS_DEF_ADDR,
2000                                       true);
2001             }
2002             cpu->env.sigp_order = 0;
2003             r = EXCP_HALTED;
2004             break;
2005         case ICPT_OPEREXC:
2006             /* check for break points */
2007             r = handle_sw_breakpoint(cpu, run);
2008             if (r == -ENOENT) {
2009                 /* Then check for potential pgm check loops */
2010                 r = handle_oper_loop(cpu, run);
2011                 if (r == 0) {
2012                     enter_pgmcheck(cpu, PGM_OPERATION);
2013                 }
2014             }
2015             break;
2016         case ICPT_SOFT_INTERCEPT:
2017             fprintf(stderr, "KVM unimplemented icpt SOFT\n");
2018             exit(1);
2019             break;
2020         case ICPT_IO:
2021             fprintf(stderr, "KVM unimplemented icpt IO\n");
2022             exit(1);
2023             break;
2024         default:
2025             fprintf(stderr, "Unknown intercept code: %d\n", icpt_code);
2026             exit(1);
2027             break;
2028     }
2029
2030     return r;
2031 }
2032
2033 static int handle_tsch(S390CPU *cpu)
2034 {
2035     CPUState *cs = CPU(cpu);
2036     struct kvm_run *run = cs->kvm_run;
2037     int ret;
2038
2039     cpu_synchronize_state(cs);
2040
2041     ret = ioinst_handle_tsch(cpu, cpu->env.regs[1], run->s390_tsch.ipb);
2042     if (ret < 0) {
2043         /*
2044          * Failure.
2045          * If an I/O interrupt had been dequeued, we have to reinject it.
2046          */
2047         if (run->s390_tsch.dequeued) {
2048             kvm_s390_io_interrupt(run->s390_tsch.subchannel_id,
2049                                   run->s390_tsch.subchannel_nr,
2050                                   run->s390_tsch.io_int_parm,
2051                                   run->s390_tsch.io_int_word);
2052         }
2053         ret = 0;
2054     }
2055     return ret;
2056 }
2057
2058 static void insert_stsi_3_2_2(S390CPU *cpu, __u64 addr, uint8_t ar)
2059 {
2060     struct sysib_322 sysib;
2061     int del;
2062
2063     if (s390_cpu_virt_mem_read(cpu, addr, ar, &sysib, sizeof(sysib))) {
2064         return;
2065     }
2066     /* Shift the stack of Extended Names to prepare for our own data */
2067     memmove(&sysib.ext_names[1], &sysib.ext_names[0],
2068             sizeof(sysib.ext_names[0]) * (sysib.count - 1));
2069     /* First virt level, that doesn't provide Ext Names delimits stack. It is
2070      * assumed it's not capable of managing Extended Names for lower levels.
2071      */
2072     for (del = 1; del < sysib.count; del++) {
2073         if (!sysib.vm[del].ext_name_encoding || !sysib.ext_names[del][0]) {
2074             break;
2075         }
2076     }
2077     if (del < sysib.count) {
2078         memset(sysib.ext_names[del], 0,
2079                sizeof(sysib.ext_names[0]) * (sysib.count - del));
2080     }
2081     /* Insert short machine name in EBCDIC, padded with blanks */
2082     if (qemu_name) {
2083         memset(sysib.vm[0].name, 0x40, sizeof(sysib.vm[0].name));
2084         ebcdic_put(sysib.vm[0].name, qemu_name, MIN(sizeof(sysib.vm[0].name),
2085                                                     strlen(qemu_name)));
2086     }
2087     sysib.vm[0].ext_name_encoding = 2; /* 2 = UTF-8 */
2088     memset(sysib.ext_names[0], 0, sizeof(sysib.ext_names[0]));
2089     /* If hypervisor specifies zero Extended Name in STSI322 SYSIB, it's
2090      * considered by s390 as not capable of providing any Extended Name.
2091      * Therefore if no name was specified on qemu invocation, we go with the
2092      * same "KVMguest" default, which KVM has filled into short name field.
2093      */
2094     if (qemu_name) {
2095         strncpy((char *)sysib.ext_names[0], qemu_name,
2096                 sizeof(sysib.ext_names[0]));
2097     } else {
2098         strcpy((char *)sysib.ext_names[0], "KVMguest");
2099     }
2100     /* Insert UUID */
2101     memcpy(sysib.vm[0].uuid, &qemu_uuid, sizeof(sysib.vm[0].uuid));
2102
2103     s390_cpu_virt_mem_write(cpu, addr, ar, &sysib, sizeof(sysib));
2104 }
2105
2106 static int handle_stsi(S390CPU *cpu)
2107 {
2108     CPUState *cs = CPU(cpu);
2109     struct kvm_run *run = cs->kvm_run;
2110
2111     switch (run->s390_stsi.fc) {
2112     case 3:
2113         if (run->s390_stsi.sel1 != 2 || run->s390_stsi.sel2 != 2) {
2114             return 0;
2115         }
2116         /* Only sysib 3.2.2 needs post-handling for now. */
2117         insert_stsi_3_2_2(cpu, run->s390_stsi.addr, run->s390_stsi.ar);
2118         return 0;
2119     default:
2120         return 0;
2121     }
2122 }
2123
2124 static int kvm_arch_handle_debug_exit(S390CPU *cpu)
2125 {
2126     CPUState *cs = CPU(cpu);
2127     struct kvm_run *run = cs->kvm_run;
2128
2129     int ret = 0;
2130     struct kvm_debug_exit_arch *arch_info = &run->debug.arch;
2131
2132     switch (arch_info->type) {
2133     case KVM_HW_WP_WRITE:
2134         if (find_hw_breakpoint(arch_info->addr, -1, arch_info->type)) {
2135             cs->watchpoint_hit = &hw_watchpoint;
2136             hw_watchpoint.vaddr = arch_info->addr;
2137             hw_watchpoint.flags = BP_MEM_WRITE;
2138             ret = EXCP_DEBUG;
2139         }
2140         break;
2141     case KVM_HW_BP:
2142         if (find_hw_breakpoint(arch_info->addr, -1, arch_info->type)) {
2143             ret = EXCP_DEBUG;
2144         }
2145         break;
2146     case KVM_SINGLESTEP:
2147         if (cs->singlestep_enabled) {
2148             ret = EXCP_DEBUG;
2149         }
2150         break;
2151     default:
2152         ret = -ENOSYS;
2153     }
2154
2155     return ret;
2156 }
2157
2158 int kvm_arch_handle_exit(CPUState *cs, struct kvm_run *run)
2159 {
2160     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
2161     int ret = 0;
2162
2163     qemu_mutex_lock_iothread();
2164
2165     switch (run->exit_reason) {
2166         case KVM_EXIT_S390_SIEIC:
2167             ret = handle_intercept(cpu);
2168             break;
2169         case KVM_EXIT_S390_RESET:
2170             s390_reipl_request();
2171             break;
2172         case KVM_EXIT_S390_TSCH:
2173             ret = handle_tsch(cpu);
2174             break;
2175         case KVM_EXIT_S390_STSI:
2176             ret = handle_stsi(cpu);
2177             break;
2178         case KVM_EXIT_DEBUG:
2179             ret = kvm_arch_handle_debug_exit(cpu);
2180             break;
2181         default:
2182             fprintf(stderr, "Unknown KVM exit: %d\n", run->exit_reason);
2183             break;
2184     }
2185     qemu_mutex_unlock_iothread();
2186
2187     if (ret == 0) {
2188         ret = EXCP_INTERRUPT;
2189     }
2190     return ret;
2191 }
2192
2193 bool kvm_arch_stop_on_emulation_error(CPUState *cpu)
2194 {
2195     return true;
2196 }
2197
2198 void kvm_s390_io_interrupt(uint16_t subchannel_id,
2199                            uint16_t subchannel_nr, uint32_t io_int_parm,
2200                            uint32_t io_int_word)
2201 {
2202     struct kvm_s390_irq irq = {
2203         .u.io.subchannel_id = subchannel_id,
2204         .u.io.subchannel_nr = subchannel_nr,
2205         .u.io.io_int_parm = io_int_parm,
2206         .u.io.io_int_word = io_int_word,
2207     };
2208
2209     if (io_int_word & IO_INT_WORD_AI) {
2210         irq.type = KVM_S390_INT_IO(1, 0, 0, 0);
2211     } else {
2212         irq.type = KVM_S390_INT_IO(0, (subchannel_id & 0xff00) >> 8,
2213                                       (subchannel_id & 0x0006),
2214                                       subchannel_nr);
2215     }
2216     kvm_s390_floating_interrupt(&irq);
2217 }
2218
2219 static uint64_t build_channel_report_mcic(void)
2220 {
2221     uint64_t mcic;
2222
2223     /* subclass: indicate channel report pending */
2224     mcic = MCIC_SC_CP |
2225     /* subclass modifiers: none */
2226     /* storage errors: none */
2227     /* validity bits: no damage */
2228         MCIC_VB_WP | MCIC_VB_MS | MCIC_VB_PM | MCIC_VB_IA | MCIC_VB_FP |
2229         MCIC_VB_GR | MCIC_VB_CR | MCIC_VB_ST | MCIC_VB_AR | MCIC_VB_PR |
2230         MCIC_VB_FC | MCIC_VB_CT | MCIC_VB_CC;
2231     if (s390_has_feat(S390_FEAT_VECTOR)) {
2232         mcic |= MCIC_VB_VR;
2233     }
2234     if (s390_has_feat(S390_FEAT_GUARDED_STORAGE)) {
2235         mcic |= MCIC_VB_GS;
2236     }
2237     return mcic;
2238 }
2239
2240 void kvm_s390_crw_mchk(void)
2241 {
2242     struct kvm_s390_irq irq = {
2243         .type = KVM_S390_MCHK,
2244         .u.mchk.cr14 = 1 << 28,
2245         .u.mchk.mcic = build_channel_report_mcic(),
2246     };
2247     kvm_s390_floating_interrupt(&irq);
2248 }
2249
2250 void kvm_s390_enable_css_support(S390CPU *cpu)
2251 {
2252     int r;
2253
2254     /* Activate host kernel channel subsystem support. */
2255     r = kvm_vcpu_enable_cap(CPU(cpu), KVM_CAP_S390_CSS_SUPPORT, 0);
2256     assert(r == 0);
2257 }
2258
2259 void kvm_arch_init_irq_routing(KVMState *s)
2260 {
2261     /*
2262      * Note that while irqchip capabilities generally imply that cpustates
2263      * are handled in-kernel, it is not true for s390 (yet); therefore, we
2264      * have to override the common code kvm_halt_in_kernel_allowed setting.
2265      */
2266     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQ_ROUTING)) {
2267         kvm_gsi_routing_allowed = true;
2268         kvm_halt_in_kernel_allowed = false;
2269     }
2270 }
2271
2272 int kvm_s390_assign_subch_ioeventfd(EventNotifier *notifier, uint32_t sch,
2273                                     int vq, bool assign)
2274 {
2275     struct kvm_ioeventfd kick = {
2276         .flags = KVM_IOEVENTFD_FLAG_VIRTIO_CCW_NOTIFY |
2277         KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH,
2278         .fd = event_notifier_get_fd(notifier),
2279         .datamatch = vq,
2280         .addr = sch,
2281         .len = 8,
2282     };
2283     if (!kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_IOEVENTFD)) {
2284         return -ENOSYS;
2285     }
2286     if (!assign) {
2287         kick.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN;
2288     }
2289     return kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_IOEVENTFD, &kick);
2290 }
2291
2292 int kvm_s390_get_memslot_count(KVMState *s)
2293 {
2294     return kvm_check_extension(s, KVM_CAP_NR_MEMSLOTS);
2295 }
2296
2297 int kvm_s390_get_ri(void)
2298 {
2299     return cap_ri;
2300 }
2301
2302 int kvm_s390_get_gs(void)
2303 {
2304     return cap_gs;
2305 }
2306
2307 int kvm_s390_set_cpu_state(S390CPU *cpu, uint8_t cpu_state)
2308 {
2309     struct kvm_mp_state mp_state = {};
2310     int ret;
2311
2312     /* the kvm part might not have been initialized yet */
2313     if (CPU(cpu)->kvm_state == NULL) {
2314         return 0;
2315     }
2316
2317     switch (cpu_state) {
2318     case CPU_STATE_STOPPED:
2319         mp_state.mp_state = KVM_MP_STATE_STOPPED;
2320         break;
2321     case CPU_STATE_CHECK_STOP:
2322         mp_state.mp_state = KVM_MP_STATE_CHECK_STOP;
2323         break;
2324     case CPU_STATE_OPERATING:
2325         mp_state.mp_state = KVM_MP_STATE_OPERATING;
2326         break;
2327     case CPU_STATE_LOAD:
2328         mp_state.mp_state = KVM_MP_STATE_LOAD;
2329         break;
2330     default:
2331         error_report("Requested CPU state is not a valid S390 CPU state: %u",
2332                      cpu_state);
2333         exit(1);
2334     }
2335
2336     ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_SET_MP_STATE, &mp_state);
2337     if (ret) {
2338         trace_kvm_failed_cpu_state_set(CPU(cpu)->cpu_index, cpu_state,
2339                                        strerror(-ret));
2340     }
2341
2342     return ret;
2343 }
2344
2345 void kvm_s390_vcpu_interrupt_pre_save(S390CPU *cpu)
2346 {
2347     struct kvm_s390_irq_state irq_state;
2348     CPUState *cs = CPU(cpu);
2349     int32_t bytes;
2350
2351     if (!kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_S390_IRQ_STATE)) {
2352         return;
2353     }
2354
2355     irq_state.buf = (uint64_t) cpu->irqstate;
2356     irq_state.len = VCPU_IRQ_BUF_SIZE;
2357
2358     bytes = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_S390_GET_IRQ_STATE, &irq_state);
2359     if (bytes < 0) {
2360         cpu->irqstate_saved_size = 0;
2361         error_report("Migration of interrupt state failed");
2362         return;
2363     }
2364
2365     cpu->irqstate_saved_size = bytes;
2366 }
2367
2368 int kvm_s390_vcpu_interrupt_post_load(S390CPU *cpu)
2369 {
2370     CPUState *cs = CPU(cpu);
2371     struct kvm_s390_irq_state irq_state;
2372     int r;
2373
2374     if (cpu->irqstate_saved_size == 0) {
2375         return 0;
2376     }
2377
2378     if (!kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_S390_IRQ_STATE)) {
2379         return -ENOSYS;
2380     }
2381
2382     irq_state.buf = (uint64_t) cpu->irqstate;
2383     irq_state.len = cpu->irqstate_saved_size;
2384
2385     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_S390_SET_IRQ_STATE, &irq_state);
2386     if (r) {
2387         error_report("Setting interrupt state failed %d", r);
2388     }
2389     return r;
2390 }
2391
2392 int kvm_arch_fixup_msi_route(struct kvm_irq_routing_entry *route,
2393                              uint64_t address, uint32_t data, PCIDevice *dev)
2394 {
2395     S390PCIBusDevice *pbdev;
2396     uint32_t idx = data >> ZPCI_MSI_VEC_BITS;
2397     uint32_t vec = data & ZPCI_MSI_VEC_MASK;
2398
2399     pbdev = s390_pci_find_dev_by_idx(s390_get_phb(), idx);
2400     if (!pbdev) {
2401         DPRINTF("add_msi_route no dev\n");
2402         return -ENODEV;
2403     }
2404
2405     pbdev->routes.adapter.ind_offset = vec;
2406
2407     route->type = KVM_IRQ_ROUTING_S390_ADAPTER;
2408     route->flags = 0;
2409     route->u.adapter.summary_addr = pbdev->routes.adapter.summary_addr;
2410     route->u.adapter.ind_addr = pbdev->routes.adapter.ind_addr;
2411     route->u.adapter.summary_offset = pbdev->routes.adapter.summary_offset;
2412     route->u.adapter.ind_offset = pbdev->routes.adapter.ind_offset;
2413     route->u.adapter.adapter_id = pbdev->routes.adapter.adapter_id;
2414     return 0;
2415 }
2416
2417 int kvm_arch_add_msi_route_post(struct kvm_irq_routing_entry *route,
2418                                 int vector, PCIDevice *dev)
2419 {
2420     return 0;
2421 }
2422
2423 int kvm_arch_release_virq_post(int virq)
2424 {
2425     return 0;
2426 }
2427
2428 int kvm_arch_msi_data_to_gsi(uint32_t data)
2429 {
2430     abort();
2431 }
2432
2433 static inline int test_bit_inv(long nr, const unsigned long *addr)
2434 {
2435     return test_bit(BE_BIT_NR(nr), addr);
2436 }
2437
2438 static inline void set_bit_inv(long nr, unsigned long *addr)
2439 {
2440     set_bit(BE_BIT_NR(nr), addr);
2441 }
2442
2443 static int query_cpu_subfunc(S390FeatBitmap features)
2444 {
2445     struct kvm_s390_vm_cpu_subfunc prop;
2446     struct kvm_device_attr attr = {
2447         .group = KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2448         .attr = KVM_S390_VM_CPU_MACHINE_SUBFUNC,
2449         .addr = (uint64_t) &prop,
2450     };
2451     int rc;
2452
2453     rc = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_GET_DEVICE_ATTR, &attr);
2454     if (rc) {
2455         return  rc;
2456     }
2457
2458     /*
2459      * We're going to add all subfunctions now, if the corresponding feature
2460      * is available that unlocks the query functions.
2461      */
2462     s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PLO, prop.plo);
2463     if (test_bit(S390_FEAT_TOD_CLOCK_STEERING, features)) {
2464         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PTFF, prop.ptff);
2465     }
2466     if (test_bit(S390_FEAT_MSA, features)) {
2467         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMAC, prop.kmac);
2468         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMC, prop.kmc);
2469         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KM, prop.km);
2470         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KIMD, prop.kimd);
2471         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KLMD, prop.klmd);
2472     }
2473     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_3, features)) {
2474         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PCKMO, prop.pckmo);
2475     }
2476     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_4, features)) {
2477         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMCTR, prop.kmctr);
2478         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMF, prop.kmf);
2479         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMO, prop.kmo);
2480         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PCC, prop.pcc);
2481     }
2482     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_5, features)) {
2483         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PPNO, prop.ppno);
2484     }
2485     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_8, features)) {
2486         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMA, prop.kma);
2487     }
2488     return 0;
2489 }
2490
2491 static int configure_cpu_subfunc(const S390FeatBitmap features)
2492 {
2493     struct kvm_s390_vm_cpu_subfunc prop = {};
2494     struct kvm_device_attr attr = {
2495         .group = KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2496         .attr = KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR_SUBFUNC,
2497         .addr = (uint64_t) &prop,
2498     };
2499
2500     if (!kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2501                            KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR_SUBFUNC)) {
2502         /* hardware support might be missing, IBC will handle most of this */
2503         return 0;
2504     }
2505
2506     s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PLO, prop.plo);
2507     if (test_bit(S390_FEAT_TOD_CLOCK_STEERING, features)) {
2508         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PTFF, prop.ptff);
2509         prop.ptff[0] |= 0x80; /* query is always available */
2510     }
2511     if (test_bit(S390_FEAT_MSA, features)) {
2512         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMAC, prop.kmac);
2513         prop.kmac[0] |= 0x80; /* query is always available */
2514         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMC, prop.kmc);
2515         prop.kmc[0] |= 0x80; /* query is always available */
2516         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KM, prop.km);
2517         prop.km[0] |= 0x80; /* query is always available */
2518         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KIMD, prop.kimd);
2519         prop.kimd[0] |= 0x80; /* query is always available */
2520         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KLMD, prop.klmd);
2521         prop.klmd[0] |= 0x80; /* query is always available */
2522     }
2523     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_3, features)) {
2524         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PCKMO, prop.pckmo);
2525         prop.pckmo[0] |= 0x80; /* query is always available */
2526     }
2527     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_4, features)) {
2528         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMCTR, prop.kmctr);
2529         prop.kmctr[0] |= 0x80; /* query is always available */
2530         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMF, prop.kmf);
2531         prop.kmf[0] |= 0x80; /* query is always available */
2532         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMO, prop.kmo);
2533         prop.kmo[0] |= 0x80; /* query is always available */
2534         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PCC, prop.pcc);
2535         prop.pcc[0] |= 0x80; /* query is always available */
2536     }
2537     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_5, features)) {
2538         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PPNO, prop.ppno);
2539         prop.ppno[0] |= 0x80; /* query is always available */
2540     }
2541     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_8, features)) {
2542         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMA, prop.kma);
2543         prop.kma[0] |= 0x80; /* query is always available */
2544     }
2545     return kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
2546 }
2547
2548 static int kvm_to_feat[][2] = {
2549     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_ESOP, S390_FEAT_ESOP },
2550     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_SIEF2, S390_FEAT_SIE_F2 },
2551     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_64BSCAO , S390_FEAT_SIE_64BSCAO },
2552     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_SIIF, S390_FEAT_SIE_SIIF },
2553     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_GPERE, S390_FEAT_SIE_GPERE },
2554     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_GSLS, S390_FEAT_SIE_GSLS },
2555     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_IB, S390_FEAT_SIE_IB },
2556     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_CEI, S390_FEAT_SIE_CEI },
2557     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_IBS, S390_FEAT_SIE_IBS },
2558     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_SKEY, S390_FEAT_SIE_SKEY },
2559     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_CMMA, S390_FEAT_SIE_CMMA },
2560     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_PFMFI, S390_FEAT_SIE_PFMFI},
2561     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_SIGPIF, S390_FEAT_SIE_SIGPIF},
2562     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_KSS, S390_FEAT_SIE_KSS},
2563 };
2564
2565 static int query_cpu_feat(S390FeatBitmap features)
2566 {
2567     struct kvm_s390_vm_cpu_feat prop;
2568     struct kvm_device_attr attr = {
2569         .group = KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2570         .attr = KVM_S390_VM_CPU_MACHINE_FEAT,
2571         .addr = (uint64_t) &prop,
2572     };
2573     int rc;
2574     int i;
2575
2576     rc = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_GET_DEVICE_ATTR, &attr);
2577     if (rc) {
2578         return  rc;
2579     }
2580
2581     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(kvm_to_feat); i++) {
2582         if (test_bit_inv(kvm_to_feat[i][0], (unsigned long *)prop.feat)) {
2583             set_bit(kvm_to_feat[i][1], features);
2584         }
2585     }
2586     return 0;
2587 }
2588
2589 static int configure_cpu_feat(const S390FeatBitmap features)
2590 {
2591     struct kvm_s390_vm_cpu_feat prop = {};
2592     struct kvm_device_attr attr = {
2593         .group = KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2594         .attr = KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR_FEAT,
2595         .addr = (uint64_t) &prop,
2596     };
2597     int i;
2598
2599     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(kvm_to_feat); i++) {
2600         if (test_bit(kvm_to_feat[i][1], features)) {
2601             set_bit_inv(kvm_to_feat[i][0], (unsigned long *)prop.feat);
2602         }
2603     }
2604     return kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
2605 }
2606
2607 bool kvm_s390_cpu_models_supported(void)
2608 {
2609     if (!cpu_model_allowed()) {
2610         /* compatibility machines interfere with the cpu model */
2611         return false;
2612     }
2613     return kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2614                              KVM_S390_VM_CPU_MACHINE) &&
2615            kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2616                              KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR) &&
2617            kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2618                              KVM_S390_VM_CPU_MACHINE_FEAT) &&
2619            kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2620                              KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR_FEAT) &&
2621            kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2622                              KVM_S390_VM_CPU_MACHINE_SUBFUNC);
2623 }
2624
2625 void kvm_s390_get_host_cpu_model(S390CPUModel *model, Error **errp)
2626 {
2627     struct kvm_s390_vm_cpu_machine prop = {};
2628     struct kvm_device_attr attr = {
2629         .group = KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2630         .attr = KVM_S390_VM_CPU_MACHINE,
2631         .addr = (uint64_t) &prop,
2632     };
2633     uint16_t unblocked_ibc = 0, cpu_type = 0;
2634     int rc;
2635
2636     memset(model, 0, sizeof(*model));
2637
2638     if (!kvm_s390_cpu_models_supported()) {
2639         error_setg(errp, "KVM doesn't support CPU models");
2640         return;
2641     }
2642
2643     /* query the basic cpu model properties */
2644     rc = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_GET_DEVICE_ATTR, &attr);
2645     if (rc) {
2646         error_setg(errp, "KVM: Error querying host CPU model: %d", rc);
2647         return;
2648     }
2649
2650     cpu_type = cpuid_type(prop.cpuid);
2651     if (has_ibc(prop.ibc)) {
2652         model->lowest_ibc = lowest_ibc(prop.ibc);
2653         unblocked_ibc = unblocked_ibc(prop.ibc);
2654     }
2655     model->cpu_id = cpuid_id(prop.cpuid);
2656     model->cpu_id_format = cpuid_format(prop.cpuid);
2657     model->cpu_ver = 0xff;
2658
2659     /* get supported cpu features indicated via STFL(E) */
2660     s390_add_from_feat_block(model->features, S390_FEAT_TYPE_STFL,
2661                              (uint8_t *) prop.fac_mask);
2662     /* dat-enhancement facility 2 has no bit but was introduced with stfle */
2663     if (test_bit(S390_FEAT_STFLE, model->features)) {
2664         set_bit(S390_FEAT_DAT_ENH_2, model->features);
2665     }
2666     /* get supported cpu features indicated e.g. via SCLP */
2667     rc = query_cpu_feat(model->features);
2668     if (rc) {
2669         error_setg(errp, "KVM: Error querying CPU features: %d", rc);
2670         return;
2671     }
2672     /* get supported cpu subfunctions indicated via query / test bit */
2673     rc = query_cpu_subfunc(model->features);
2674     if (rc) {
2675         error_setg(errp, "KVM: Error querying CPU subfunctions: %d", rc);
2676         return;
2677     }
2678
2679     /* with cpu model support, CMM is only indicated if really available */
2680     if (kvm_s390_cmma_available()) {
2681         set_bit(S390_FEAT_CMM, model->features);
2682     } else {
2683         /* no cmm -> no cmm nt */
2684         clear_bit(S390_FEAT_CMM_NT, model->features);
2685     }
2686
2687     /* set zpci and aen facilities */
2688     set_bit(S390_FEAT_ZPCI, model->features);
2689     set_bit(S390_FEAT_ADAPTER_EVENT_NOTIFICATION, model->features);
2690
2691     if (s390_known_cpu_type(cpu_type)) {
2692         /* we want the exact model, even if some features are missing */
2693         model->def = s390_find_cpu_def(cpu_type, ibc_gen(unblocked_ibc),
2694                                        ibc_ec_ga(unblocked_ibc), NULL);
2695     } else {
2696         /* model unknown, e.g. too new - search using features */
2697         model->def = s390_find_cpu_def(0, ibc_gen(unblocked_ibc),
2698                                        ibc_ec_ga(unblocked_ibc),
2699                                        model->features);
2700     }
2701     if (!model->def) {
2702         error_setg(errp, "KVM: host CPU model could not be identified");
2703         return;
2704     }
2705     /* strip of features that are not part of the maximum model */
2706     bitmap_and(model->features, model->features, model->def->full_feat,
2707                S390_FEAT_MAX);
2708 }
2709
2710 void kvm_s390_apply_cpu_model(const S390CPUModel *model, Error **errp)
2711 {
2712     struct kvm_s390_vm_cpu_processor prop  = {
2713         .fac_list = { 0 },
2714     };
2715     struct kvm_device_attr attr = {
2716         .group = KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2717         .attr = KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR,
2718         .addr = (uint64_t) &prop,
2719     };
2720     int rc;
2721
2722     if (!model) {
2723         /* compatibility handling if cpu models are disabled */
2724         if (kvm_s390_cmma_available()) {
2725             kvm_s390_enable_cmma();
2726         }
2727         return;
2728     }
2729     if (!kvm_s390_cpu_models_supported()) {
2730         error_setg(errp, "KVM doesn't support CPU models");
2731         return;
2732     }
2733     prop.cpuid = s390_cpuid_from_cpu_model(model);
2734     prop.ibc = s390_ibc_from_cpu_model(model);
2735     /* configure cpu features indicated via STFL(e) */
2736     s390_fill_feat_block(model->features, S390_FEAT_TYPE_STFL,
2737                          (uint8_t *) prop.fac_list);
2738     rc = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
2739     if (rc) {
2740         error_setg(errp, "KVM: Error configuring the CPU model: %d", rc);
2741         return;
2742     }
2743     /* configure cpu features indicated e.g. via SCLP */
2744     rc = configure_cpu_feat(model->features);
2745     if (rc) {
2746         error_setg(errp, "KVM: Error configuring CPU features: %d", rc);
2747         return;
2748     }
2749     /* configure cpu subfunctions indicated via query / test bit */
2750     rc = configure_cpu_subfunc(model->features);
2751     if (rc) {
2752         error_setg(errp, "KVM: Error configuring CPU subfunctions: %d", rc);
2753         return;
2754     }
2755     /* enable CMM via CMMA */
2756     if (test_bit(S390_FEAT_CMM, model->features)) {
2757         kvm_s390_enable_cmma();
2758     }
2759 }