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
 143 static void *legacy_s390_alloc(size_t size, uint64_t *align);
 144
 145 static int kvm_s390_query_mem_limit(KVMState *s, uint64_t *memory_limit)
 146 {
 147     struct kvm_device_attr attr = {
 148         .group = KVM_S390_VM_MEM_CTRL,
 149         .attr = KVM_S390_VM_MEM_LIMIT_SIZE,
 150         .addr = (uint64_t) memory_limit,
 151     };
 152
 153     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_GET_DEVICE_ATTR, &attr);
 154 }
 155
 156 int kvm_s390_set_mem_limit(KVMState *s, uint64_t new_limit, uint64_t *hw_limit)
 157 {
 158     int rc;
 159
 160     struct kvm_device_attr attr = {
 161         .group = KVM_S390_VM_MEM_CTRL,
 162         .attr = KVM_S390_VM_MEM_LIMIT_SIZE,
 163         .addr = (uint64_t) &new_limit,
 164     };
 165
 166     if (!kvm_vm_check_mem_attr(s, KVM_S390_VM_MEM_LIMIT_SIZE)) {
 167         return 0;
 168     }
 169
 170     rc = kvm_s390_query_mem_limit(s, hw_limit);
 171     if (rc) {
 172         return rc;
 173     } else if (*hw_limit < new_limit) {
 174         return -E2BIG;
 175     }
 176
 177     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
 178 }
 179
 180 static bool kvm_s390_cmma_available(void)
 181 {
 182     static bool initialized, value;
 183
 184     if (!initialized) {
 185         initialized = true;
 186         value = kvm_vm_check_mem_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_MEM_ENABLE_CMMA) &&
 187                 kvm_vm_check_mem_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_MEM_CLR_CMMA);
 188     }
 189     return value;
 190 }
 191
 192 void kvm_s390_cmma_reset(void)
 193 {
 194     int rc;
 195     struct kvm_device_attr attr = {
 196         .group = KVM_S390_VM_MEM_CTRL,
 197         .attr = KVM_S390_VM_MEM_CLR_CMMA,
 198     };
 199
 200     if (mem_path || !kvm_s390_cmma_available()) {
 201         return;
 202     }
 203
 204     rc = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
 205     trace_kvm_clear_cmma(rc);
 206 }
 207
 208 static void kvm_s390_enable_cmma(void)
 209 {
 210     int rc;
 211     struct kvm_device_attr attr = {
 212         .group = KVM_S390_VM_MEM_CTRL,
 213         .attr = KVM_S390_VM_MEM_ENABLE_CMMA,
 214     };
 215
 216     rc = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
 217     trace_kvm_enable_cmma(rc);
 218 }
 219
 220 static void kvm_s390_set_attr(uint64_t attr)
 221 {
 222     struct kvm_device_attr attribute = {
 223         .group = KVM_S390_VM_CRYPTO,
 224         .attr  = attr,
 225     };
 226
 227     int ret = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attribute);
 228
 229     if (ret) {
 230         error_report("Failed to set crypto device attribute %lu: %s",
 231                      attr, strerror(-ret));
 232     }
 233 }
 234
 235 static void kvm_s390_init_aes_kw(void)
 236 {
 237     uint64_t attr = KVM_S390_VM_CRYPTO_DISABLE_AES_KW;
 238
 239     if (object_property_get_bool(OBJECT(qdev_get_machine()), "aes-key-wrap",
 240                                  NULL)) {
 241             attr = KVM_S390_VM_CRYPTO_ENABLE_AES_KW;
 242     }
 243
 244     if (kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CRYPTO, attr)) {
 245             kvm_s390_set_attr(attr);
 246     }
 247 }
 248
 249 static void kvm_s390_init_dea_kw(void)
 250 {
 251     uint64_t attr = KVM_S390_VM_CRYPTO_DISABLE_DEA_KW;
 252
 253     if (object_property_get_bool(OBJECT(qdev_get_machine()), "dea-key-wrap",
 254                                  NULL)) {
 255             attr = KVM_S390_VM_CRYPTO_ENABLE_DEA_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 void kvm_s390_crypto_reset(void)
 264 {
 265     if (s390_has_feat(S390_FEAT_MSA_EXT_3)) {
 266         kvm_s390_init_aes_kw();
 267         kvm_s390_init_dea_kw();
 268     }
 269 }
 270
 271 int kvm_arch_init(MachineState *ms, KVMState *s)
 272 {
 273     cap_sync_regs = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_SYNC_REGS);
 274     cap_async_pf = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_ASYNC_PF);
 275     cap_mem_op = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_S390_MEM_OP);
 276     cap_s390_irq = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_S390_INJECT_IRQ);
 277
 278     if (!kvm_check_extension(s, KVM_CAP_S390_GMAP)
 279         || !kvm_check_extension(s, KVM_CAP_S390_COW)) {
 280         phys_mem_set_alloc(legacy_s390_alloc);
 281     }
 282
 283     kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_USER_SIGP, 0);
 284     kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_VECTOR_REGISTERS, 0);
 285     kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_USER_STSI, 0);
 286     if (ri_allowed()) {
 287         if (kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_RI, 0) == 0) {
 288             cap_ri = 1;
 289         }
 290     }
 291
 292     qemu_mutex_init(&qemu_sigp_mutex);
 293
 294     return 0;
 295 }
 296
 297 int kvm_arch_irqchip_create(MachineState *ms, KVMState *s)
 298 {
 299     return 0;
 300 }
 301
 302 unsigned long kvm_arch_vcpu_id(CPUState *cpu)
 303 {
 304     return cpu->cpu_index;
 305 }
 306
 307 int kvm_arch_init_vcpu(CPUState *cs)
 308 {
 309     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
 310     kvm_s390_set_cpu_state(cpu, cpu->env.cpu_state);
 311     cpu->irqstate = g_malloc0(VCPU_IRQ_BUF_SIZE);
 312     return 0;
 313 }
 314
 315 void kvm_s390_reset_vcpu(S390CPU *cpu)
 316 {
 317     CPUState *cs = CPU(cpu);
 318
 319     /* The initial reset call is needed here to reset in-kernel
 320      * vcpu data that we can't access directly from QEMU
 321      * (i.e. with older kernels which don't support sync_regs/ONE_REG).
 322      * Before this ioctl cpu_synchronize_state() is called in common kvm
 323      * code (kvm-all) */
 324     if (kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_S390_INITIAL_RESET, NULL)) {
 325         error_report("Initial CPU reset failed on CPU %i", cs->cpu_index);
 326     }
 327 }
 328
 329 static int can_sync_regs(CPUState *cs, int regs)
 330 {
 331     return cap_sync_regs && (cs->kvm_run->kvm_valid_regs & regs) == regs;
 332 }
 333
 334 int kvm_arch_put_registers(CPUState *cs, int level)
 335 {
 336     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
 337     CPUS390XState *env = &cpu->env;
 338     struct kvm_sregs sregs;
 339     struct kvm_regs regs;
 340     struct kvm_fpu fpu = {};
 341     int r;
 342     int i;
 343
 344     /* always save the PSW  and the GPRS*/
 345     cs->kvm_run->psw_addr = env->psw.addr;
 346     cs->kvm_run->psw_mask = env->psw.mask;
 347
 348     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_GPRS)) {
 349         for (i = 0; i < 16; i++) {
 350             cs->kvm_run->s.regs.gprs[i] = env->regs[i];
 351             cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_GPRS;
 352         }
 353     } else {
 354         for (i = 0; i < 16; i++) {
 355             regs.gprs[i] = env->regs[i];
 356         }
 357         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_REGS, &regs);
 358         if (r < 0) {
 359             return r;
 360         }
 361     }
 362
 363     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_VRS)) {
 364         for (i = 0; i < 32; i++) {
 365             cs->kvm_run->s.regs.vrs[i][0] = env->vregs[i][0].ll;
 366             cs->kvm_run->s.regs.vrs[i][1] = env->vregs[i][1].ll;
 367         }
 368         cs->kvm_run->s.regs.fpc = env->fpc;
 369         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_VRS;
 370     } else if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_FPRS)) {
 371         for (i = 0; i < 16; i++) {
 372             cs->kvm_run->s.regs.fprs[i] = get_freg(env, i)->ll;
 373         }
 374         cs->kvm_run->s.regs.fpc = env->fpc;
 375         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_FPRS;
 376     } else {
 377         /* Floating point */
 378         for (i = 0; i < 16; i++) {
 379             fpu.fprs[i] = get_freg(env, i)->ll;
 380         }
 381         fpu.fpc = env->fpc;
 382
 383         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_FPU, &fpu);
 384         if (r < 0) {
 385             return r;
 386         }
 387     }
 388
 389     /* Do we need to save more than that? */
 390     if (level == KVM_PUT_RUNTIME_STATE) {
 391         return 0;
 392     }
 393
 394     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_ARCH0)) {
 395         cs->kvm_run->s.regs.cputm = env->cputm;
 396         cs->kvm_run->s.regs.ckc = env->ckc;
 397         cs->kvm_run->s.regs.todpr = env->todpr;
 398         cs->kvm_run->s.regs.gbea = env->gbea;
 399         cs->kvm_run->s.regs.pp = env->pp;
 400         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_ARCH0;
 401     } else {
 402         /*
 403          * These ONE_REGS are not protected by a capability. As they are only
 404          * necessary for migration we just trace a possible error, but don't
 405          * return with an error return code.
 406          */
 407         kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_CPU_TIMER, &env->cputm);
 408         kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_CLOCK_COMP, &env->ckc);
 409         kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_TODPR, &env->todpr);
 410         kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_GBEA, &env->gbea);
 411         kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PP, &env->pp);
 412     }
 413
 414     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_RICCB)) {
 415         memcpy(cs->kvm_run->s.regs.riccb, env->riccb, 64);
 416         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_RICCB;
 417     }
 418
 419     /* pfault parameters */
 420     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_PFAULT)) {
 421         cs->kvm_run->s.regs.pft = env->pfault_token;
 422         cs->kvm_run->s.regs.pfs = env->pfault_select;
 423         cs->kvm_run->s.regs.pfc = env->pfault_compare;
 424         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_PFAULT;
 425     } else if (cap_async_pf) {
 426         r = kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PFTOKEN, &env->pfault_token);
 427         if (r < 0) {
 428             return r;
 429         }
 430         r = kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PFCOMPARE, &env->pfault_compare);
 431         if (r < 0) {
 432             return r;
 433         }
 434         r = kvm_set_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PFSELECT, &env->pfault_select);
 435         if (r < 0) {
 436             return r;
 437         }
 438     }
 439
 440     /* access registers and control registers*/
 441     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_ACRS | KVM_SYNC_CRS)) {
 442         for (i = 0; i < 16; i++) {
 443             cs->kvm_run->s.regs.acrs[i] = env->aregs[i];
 444             cs->kvm_run->s.regs.crs[i] = env->cregs[i];
 445         }
 446         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_ACRS;
 447         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_CRS;
 448     } else {
 449         for (i = 0; i < 16; i++) {
 450             sregs.acrs[i] = env->aregs[i];
 451             sregs.crs[i] = env->cregs[i];
 452         }
 453         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_SREGS, &sregs);
 454         if (r < 0) {
 455             return r;
 456         }
 457     }
 458
 459     /* Finally the prefix */
 460     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_PREFIX)) {
 461         cs->kvm_run->s.regs.prefix = env->psa;
 462         cs->kvm_run->kvm_dirty_regs |= KVM_SYNC_PREFIX;
 463     } else {
 464         /* prefix is only supported via sync regs */
 465     }
 466     return 0;
 467 }
 468
 469 int kvm_arch_get_registers(CPUState *cs)
 470 {
 471     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
 472     CPUS390XState *env = &cpu->env;
 473     struct kvm_sregs sregs;
 474     struct kvm_regs regs;
 475     struct kvm_fpu fpu;
 476     int i, r;
 477
 478     /* get the PSW */
 479     env->psw.addr = cs->kvm_run->psw_addr;
 480     env->psw.mask = cs->kvm_run->psw_mask;
 481
 482     /* the GPRS */
 483     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_GPRS)) {
 484         for (i = 0; i < 16; i++) {
 485             env->regs[i] = cs->kvm_run->s.regs.gprs[i];
 486         }
 487     } else {
 488         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_REGS, &regs);
 489         if (r < 0) {
 490             return r;
 491         }
 492          for (i = 0; i < 16; i++) {
 493             env->regs[i] = regs.gprs[i];
 494         }
 495     }
 496
 497     /* The ACRS and CRS */
 498     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_ACRS | KVM_SYNC_CRS)) {
 499         for (i = 0; i < 16; i++) {
 500             env->aregs[i] = cs->kvm_run->s.regs.acrs[i];
 501             env->cregs[i] = cs->kvm_run->s.regs.crs[i];
 502         }
 503     } else {
 504         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_SREGS, &sregs);
 505         if (r < 0) {
 506             return r;
 507         }
 508          for (i = 0; i < 16; i++) {
 509             env->aregs[i] = sregs.acrs[i];
 510             env->cregs[i] = sregs.crs[i];
 511         }
 512     }
 513
 514     /* Floating point and vector registers */
 515     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_VRS)) {
 516         for (i = 0; i < 32; i++) {
 517             env->vregs[i][0].ll = cs->kvm_run->s.regs.vrs[i][0];
 518             env->vregs[i][1].ll = cs->kvm_run->s.regs.vrs[i][1];
 519         }
 520         env->fpc = cs->kvm_run->s.regs.fpc;
 521     } else if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_FPRS)) {
 522         for (i = 0; i < 16; i++) {
 523             get_freg(env, i)->ll = cs->kvm_run->s.regs.fprs[i];
 524         }
 525         env->fpc = cs->kvm_run->s.regs.fpc;
 526     } else {
 527         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_FPU, &fpu);
 528         if (r < 0) {
 529             return r;
 530         }
 531         for (i = 0; i < 16; i++) {
 532             get_freg(env, i)->ll = fpu.fprs[i];
 533         }
 534         env->fpc = fpu.fpc;
 535     }
 536
 537     /* The prefix */
 538     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_PREFIX)) {
 539         env->psa = cs->kvm_run->s.regs.prefix;
 540     }
 541
 542     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_ARCH0)) {
 543         env->cputm = cs->kvm_run->s.regs.cputm;
 544         env->ckc = cs->kvm_run->s.regs.ckc;
 545         env->todpr = cs->kvm_run->s.regs.todpr;
 546         env->gbea = cs->kvm_run->s.regs.gbea;
 547         env->pp = cs->kvm_run->s.regs.pp;
 548     } else {
 549         /*
 550          * These ONE_REGS are not protected by a capability. As they are only
 551          * necessary for migration we just trace a possible error, but don't
 552          * return with an error return code.
 553          */
 554         kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_CPU_TIMER, &env->cputm);
 555         kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_CLOCK_COMP, &env->ckc);
 556         kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_TODPR, &env->todpr);
 557         kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_GBEA, &env->gbea);
 558         kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PP, &env->pp);
 559     }
 560
 561     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_RICCB)) {
 562         memcpy(env->riccb, cs->kvm_run->s.regs.riccb, 64);
 563     }
 564
 565     /* pfault parameters */
 566     if (can_sync_regs(cs, KVM_SYNC_PFAULT)) {
 567         env->pfault_token = cs->kvm_run->s.regs.pft;
 568         env->pfault_select = cs->kvm_run->s.regs.pfs;
 569         env->pfault_compare = cs->kvm_run->s.regs.pfc;
 570     } else if (cap_async_pf) {
 571         r = kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PFTOKEN, &env->pfault_token);
 572         if (r < 0) {
 573             return r;
 574         }
 575         r = kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PFCOMPARE, &env->pfault_compare);
 576         if (r < 0) {
 577             return r;
 578         }
 579         r = kvm_get_one_reg(cs, KVM_REG_S390_PFSELECT, &env->pfault_select);
 580         if (r < 0) {
 581             return r;
 582         }
 583     }
 584
 585     return 0;
 586 }
 587
 588 int kvm_s390_get_clock(uint8_t *tod_high, uint64_t *tod_low)
 589 {
 590     int r;
 591     struct kvm_device_attr attr = {
 592         .group = KVM_S390_VM_TOD,
 593         .attr = KVM_S390_VM_TOD_LOW,
 594         .addr = (uint64_t)tod_low,
 595     };
 596
 597     r = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_GET_DEVICE_ATTR, &attr);
 598     if (r) {
 599         return r;
 600     }
 601
 602     attr.attr = KVM_S390_VM_TOD_HIGH;
 603     attr.addr = (uint64_t)tod_high;
 604     return kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_GET_DEVICE_ATTR, &attr);
 605 }
 606
 607 int kvm_s390_set_clock(uint8_t *tod_high, uint64_t *tod_low)
 608 {
 609     int r;
 610
 611     struct kvm_device_attr attr = {
 612         .group = KVM_S390_VM_TOD,
 613         .attr = KVM_S390_VM_TOD_LOW,
 614         .addr = (uint64_t)tod_low,
 615     };
 616
 617     r = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
 618     if (r) {
 619         return r;
 620     }
 621
 622     attr.attr = KVM_S390_VM_TOD_HIGH;
 623     attr.addr = (uint64_t)tod_high;
 624     return kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
 625 }
 626
 627 /**
 628  * kvm_s390_mem_op:
 629  * @addr:      the logical start address in guest memory
 630  * @ar:        the access register number
 631  * @hostbuf:   buffer in host memory. NULL = do only checks w/o copying
 632  * @len:       length that should be transferred
 633  * @is_write:  true = write, false = read
 634  * Returns:    0 on success, non-zero if an exception or error occurred
 635  *
 636  * Use KVM ioctl to read/write from/to guest memory. An access exception
 637  * is injected into the vCPU in case of translation errors.
 638  */
 639 int kvm_s390_mem_op(S390CPU *cpu, vaddr addr, uint8_t ar, void *hostbuf,
 640                     int len, bool is_write)
 641 {
 642     struct kvm_s390_mem_op mem_op = {
 643         .gaddr = addr,
 644         .flags = KVM_S390_MEMOP_F_INJECT_EXCEPTION,
 645         .size = len,
 646         .op = is_write ? KVM_S390_MEMOP_LOGICAL_WRITE
 647                        : KVM_S390_MEMOP_LOGICAL_READ,
 648         .buf = (uint64_t)hostbuf,
 649         .ar = ar,
 650     };
 651     int ret;
 652
 653     if (!cap_mem_op) {
 654         return -ENOSYS;
 655     }
 656     if (!hostbuf) {
 657         mem_op.flags |= KVM_S390_MEMOP_F_CHECK_ONLY;
 658     }
 659
 660     ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_S390_MEM_OP, &mem_op);
 661     if (ret < 0) {
 662         error_printf("KVM_S390_MEM_OP failed: %s\n", strerror(-ret));
 663     }
 664     return ret;
 665 }
 666
 667 /*
 668  * Legacy layout for s390:
 669  * Older S390 KVM requires the topmost vma of the RAM to be
 670  * smaller than an system defined value, which is at least 256GB.
 671  * Larger systems have larger values. We put the guest between
 672  * the end of data segment (system break) and this value. We
 673  * use 32GB as a base to have enough room for the system break
 674  * to grow. We also have to use MAP parameters that avoid
 675  * read-only mapping of guest pages.
 676  */
 677 static void *legacy_s390_alloc(size_t size, uint64_t *align)
 678 {
 679     void *mem;
 680
 681     mem = mmap((void *) 0x800000000ULL, size,
 682                PROT_EXEC|PROT_READ|PROT_WRITE,
 683                MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS | MAP_FIXED, -1, 0);
 684     return mem == MAP_FAILED ? NULL : mem;
 685 }
 686
 687 static uint8_t const *sw_bp_inst;
 688 static uint8_t sw_bp_ilen;
 689
 690 static void determine_sw_breakpoint_instr(void)
 691 {
 692         /* DIAG 501 is used for sw breakpoints with old kernels */
 693         static const uint8_t diag_501[] = {0x83, 0x24, 0x05, 0x01};
 694         /* Instruction 0x0000 is used for sw breakpoints with recent kernels */
 695         static const uint8_t instr_0x0000[] = {0x00, 0x00};
 696
 697         if (sw_bp_inst) {
 698             return;
 699         }
 700         if (kvm_vm_enable_cap(kvm_state, KVM_CAP_S390_USER_INSTR0, 0)) {
 701             sw_bp_inst = diag_501;
 702             sw_bp_ilen = sizeof(diag_501);
 703             DPRINTF("KVM: will use 4-byte sw breakpoints.\n");
 704         } else {
 705             sw_bp_inst = instr_0x0000;
 706             sw_bp_ilen = sizeof(instr_0x0000);
 707             DPRINTF("KVM: will use 2-byte sw breakpoints.\n");
 708         }
 709 }
 710
 711 int kvm_arch_insert_sw_breakpoint(CPUState *cs, struct kvm_sw_breakpoint *bp)
 712 {
 713     determine_sw_breakpoint_instr();
 714
 715     if (cpu_memory_rw_debug(cs, bp->pc, (uint8_t *)&bp->saved_insn,
 716                             sw_bp_ilen, 0) ||
 717         cpu_memory_rw_debug(cs, bp->pc, (uint8_t *)sw_bp_inst, sw_bp_ilen, 1)) {
 718         return -EINVAL;
 719     }
 720     return 0;
 721 }
 722
 723 int kvm_arch_remove_sw_breakpoint(CPUState *cs, struct kvm_sw_breakpoint *bp)
 724 {
 725     uint8_t t[MAX_ILEN];
 726
 727     if (cpu_memory_rw_debug(cs, bp->pc, t, sw_bp_ilen, 0)) {
 728         return -EINVAL;
 729     } else if (memcmp(t, sw_bp_inst, sw_bp_ilen)) {
 730         return -EINVAL;
 731     } else if (cpu_memory_rw_debug(cs, bp->pc, (uint8_t *)&bp->saved_insn,
 732                                    sw_bp_ilen, 1)) {
 733         return -EINVAL;
 734     }
 735
 736     return 0;
 737 }
 738
 739 static struct kvm_hw_breakpoint *find_hw_breakpoint(target_ulong addr,
 740                                                     int len, int type)
 741 {
 742     int n;
 743
 744     for (n = 0; n < nb_hw_breakpoints; n++) {
 745         if (hw_breakpoints[n].addr == addr && hw_breakpoints[n].type == type &&
 746             (hw_breakpoints[n].len == len || len == -1)) {
 747             return &hw_breakpoints[n];
 748         }
 749     }
 750
 751     return NULL;
 752 }
 753
 754 static int insert_hw_breakpoint(target_ulong addr, int len, int type)
 755 {
 756     int size;
 757
 758     if (find_hw_breakpoint(addr, len, type)) {
 759         return -EEXIST;
 760     }
 761
 762     size = (nb_hw_breakpoints + 1) * sizeof(struct kvm_hw_breakpoint);
 763
 764     if (!hw_breakpoints) {
 765         nb_hw_breakpoints = 0;
 766         hw_breakpoints = (struct kvm_hw_breakpoint *)g_try_malloc(size);
 767     } else {
 768         hw_breakpoints =
 769             (struct kvm_hw_breakpoint *)g_try_realloc(hw_breakpoints, size);
 770     }
 771
 772     if (!hw_breakpoints) {
 773         nb_hw_breakpoints = 0;
 774         return -ENOMEM;
 775     }
 776
 777     hw_breakpoints[nb_hw_breakpoints].addr = addr;
 778     hw_breakpoints[nb_hw_breakpoints].len = len;
 779     hw_breakpoints[nb_hw_breakpoints].type = type;
 780
 781     nb_hw_breakpoints++;
 782
 783     return 0;
 784 }
 785
 786 int kvm_arch_insert_hw_breakpoint(target_ulong addr,
 787                                   target_ulong len, int type)
 788 {
 789     switch (type) {
 790     case GDB_BREAKPOINT_HW:
 791         type = KVM_HW_BP;
 792         break;
 793     case GDB_WATCHPOINT_WRITE:
 794         if (len < 1) {
 795             return -EINVAL;
 796         }
 797         type = KVM_HW_WP_WRITE;
 798         break;
 799     default:
 800         return -ENOSYS;
 801     }
 802     return insert_hw_breakpoint(addr, len, type);
 803 }
 804
 805 int kvm_arch_remove_hw_breakpoint(target_ulong addr,
 806                                   target_ulong len, int type)
 807 {
 808     int size;
 809     struct kvm_hw_breakpoint *bp = find_hw_breakpoint(addr, len, type);
 810
 811     if (bp == NULL) {
 812         return -ENOENT;
 813     }
 814
 815     nb_hw_breakpoints--;
 816     if (nb_hw_breakpoints > 0) {
 817         /*
 818          * In order to trim the array, move the last element to the position to
 819          * be removed - if necessary.
 820          */
 821         if (bp != &hw_breakpoints[nb_hw_breakpoints]) {
 822             *bp = hw_breakpoints[nb_hw_breakpoints];
 823         }
 824         size = nb_hw_breakpoints * sizeof(struct kvm_hw_breakpoint);
 825         hw_breakpoints =
 826              (struct kvm_hw_breakpoint *)g_realloc(hw_breakpoints, size);
 827     } else {
 828         g_free(hw_breakpoints);
 829         hw_breakpoints = NULL;
 830     }
 831
 832     return 0;
 833 }
 834
 835 void kvm_arch_remove_all_hw_breakpoints(void)
 836 {
 837     nb_hw_breakpoints = 0;
 838     g_free(hw_breakpoints);
 839     hw_breakpoints = NULL;
 840 }
 841
 842 void kvm_arch_update_guest_debug(CPUState *cpu, struct kvm_guest_debug *dbg)
 843 {
 844     int i;
 845
 846     if (nb_hw_breakpoints > 0) {
 847         dbg->arch.nr_hw_bp = nb_hw_breakpoints;
 848         dbg->arch.hw_bp = hw_breakpoints;
 849
 850         for (i = 0; i < nb_hw_breakpoints; ++i) {
 851             hw_breakpoints[i].phys_addr = s390_cpu_get_phys_addr_debug(cpu,
 852                                                        hw_breakpoints[i].addr);
 853         }
 854         dbg->control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_USE_HW_BP;
 855     } else {
 856         dbg->arch.nr_hw_bp = 0;
 857         dbg->arch.hw_bp = NULL;
 858     }
 859 }
 860
 861 void kvm_arch_pre_run(CPUState *cpu, struct kvm_run *run)
 862 {
 863 }
 864
 865 MemTxAttrs kvm_arch_post_run(CPUState *cs, struct kvm_run *run)
 866 {
 867     return MEMTXATTRS_UNSPECIFIED;
 868 }
 869
 870 int kvm_arch_process_async_events(CPUState *cs)
 871 {
 872     return cs->halted;
 873 }
 874
 875 static int s390_kvm_irq_to_interrupt(struct kvm_s390_irq *irq,
 876                                      struct kvm_s390_interrupt *interrupt)
 877 {
 878     int r = 0;
 879
 880     interrupt->type = irq->type;
 881     switch (irq->type) {
 882     case KVM_S390_INT_VIRTIO:
 883         interrupt->parm = irq->u.ext.ext_params;
 884         /* fall through */
 885     case KVM_S390_INT_PFAULT_INIT:
 886     case KVM_S390_INT_PFAULT_DONE:
 887         interrupt->parm64 = irq->u.ext.ext_params2;
 888         break;
 889     case KVM_S390_PROGRAM_INT:
 890         interrupt->parm = irq->u.pgm.code;
 891         break;
 892     case KVM_S390_SIGP_SET_PREFIX:
 893         interrupt->parm = irq->u.prefix.address;
 894         break;
 895     case KVM_S390_INT_SERVICE:
 896         interrupt->parm = irq->u.ext.ext_params;
 897         break;
 898     case KVM_S390_MCHK:
 899         interrupt->parm = irq->u.mchk.cr14;
 900         interrupt->parm64 = irq->u.mchk.mcic;
 901         break;
 902     case KVM_S390_INT_EXTERNAL_CALL:
 903         interrupt->parm = irq->u.extcall.code;
 904         break;
 905     case KVM_S390_INT_EMERGENCY:
 906         interrupt->parm = irq->u.emerg.code;
 907         break;
 908     case KVM_S390_SIGP_STOP:
 909     case KVM_S390_RESTART:
 910         break; /* These types have no parameters */
 911     case KVM_S390_INT_IO_MIN...KVM_S390_INT_IO_MAX:
 912         interrupt->parm = irq->u.io.subchannel_id << 16;
 913         interrupt->parm |= irq->u.io.subchannel_nr;
 914         interrupt->parm64 = (uint64_t)irq->u.io.io_int_parm << 32;
 915         interrupt->parm64 |= irq->u.io.io_int_word;
 916         break;
 917     default:
 918         r = -EINVAL;
 919         break;
 920     }
 921     return r;
 922 }
 923
 924 static void inject_vcpu_irq_legacy(CPUState *cs, struct kvm_s390_irq *irq)
 925 {
 926     struct kvm_s390_interrupt kvmint = {};
 927     int r;
 928
 929     r = s390_kvm_irq_to_interrupt(irq, &kvmint);
 930     if (r < 0) {
 931         fprintf(stderr, "%s called with bogus interrupt\n", __func__);
 932         exit(1);
 933     }
 934
 935     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_S390_INTERRUPT, &kvmint);
 936     if (r < 0) {
 937         fprintf(stderr, "KVM failed to inject interrupt\n");
 938         exit(1);
 939     }
 940 }
 941
 942 void kvm_s390_vcpu_interrupt(S390CPU *cpu, struct kvm_s390_irq *irq)
 943 {
 944     CPUState *cs = CPU(cpu);
 945     int r;
 946
 947     if (cap_s390_irq) {
 948         r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_S390_IRQ, irq);
 949         if (!r) {
 950             return;
 951         }
 952         error_report("KVM failed to inject interrupt %llx", irq->type);
 953         exit(1);
 954     }
 955
 956     inject_vcpu_irq_legacy(cs, irq);
 957 }
 958
 959 static void __kvm_s390_floating_interrupt(struct kvm_s390_irq *irq)
 960 {
 961     struct kvm_s390_interrupt kvmint = {};
 962     int r;
 963
 964     r = s390_kvm_irq_to_interrupt(irq, &kvmint);
 965     if (r < 0) {
 966         fprintf(stderr, "%s called with bogus interrupt\n", __func__);
 967         exit(1);
 968     }
 969
 970     r = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_S390_INTERRUPT, &kvmint);
 971     if (r < 0) {
 972         fprintf(stderr, "KVM failed to inject interrupt\n");
 973         exit(1);
 974     }
 975 }
 976
 977 void kvm_s390_floating_interrupt(struct kvm_s390_irq *irq)
 978 {
 979     static bool use_flic = true;
 980     int r;
 981
 982     if (use_flic) {
 983         r = kvm_s390_inject_flic(irq);
 984         if (r == -ENOSYS) {
 985             use_flic = false;
 986         }
 987         if (!r) {
 988             return;
 989         }
 990     }
 991     __kvm_s390_floating_interrupt(irq);
 992 }
 993
 994 void kvm_s390_service_interrupt(uint32_t parm)
 995 {
 996     struct kvm_s390_irq irq = {
 997         .type = KVM_S390_INT_SERVICE,
 998         .u.ext.ext_params = parm,
 999     };
1000
1001     kvm_s390_floating_interrupt(&irq);
1002 }
1003
1004 static void enter_pgmcheck(S390CPU *cpu, uint16_t code)
1005 {
1006     struct kvm_s390_irq irq = {
1007         .type = KVM_S390_PROGRAM_INT,
1008         .u.pgm.code = code,
1009     };
1010
1011     kvm_s390_vcpu_interrupt(cpu, &irq);
1012 }
1013
1014 void kvm_s390_access_exception(S390CPU *cpu, uint16_t code, uint64_t te_code)
1015 {
1016     struct kvm_s390_irq irq = {
1017         .type = KVM_S390_PROGRAM_INT,
1018         .u.pgm.code = code,
1019         .u.pgm.trans_exc_code = te_code,
1020         .u.pgm.exc_access_id = te_code & 3,
1021     };
1022
1023     kvm_s390_vcpu_interrupt(cpu, &irq);
1024 }
1025
1026 static int kvm_sclp_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run,
1027                                  uint16_t ipbh0)
1028 {
1029     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1030     uint64_t sccb;
1031     uint32_t code;
1032     int r = 0;
1033
1034     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1035     sccb = env->regs[ipbh0 & 0xf];
1036     code = env->regs[(ipbh0 & 0xf0) >> 4];
1037
1038     r = sclp_service_call(env, sccb, code);
1039     if (r < 0) {
1040         enter_pgmcheck(cpu, -r);
1041     } else {
1042         setcc(cpu, r);
1043     }
1044
1045     return 0;
1046 }
1047
1048 static int handle_b2(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run, uint8_t ipa1)
1049 {
1050     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1051     int rc = 0;
1052     uint16_t ipbh0 = (run->s390_sieic.ipb & 0xffff0000) >> 16;
1053
1054     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1055
1056     switch (ipa1) {
1057     case PRIV_B2_XSCH:
1058         ioinst_handle_xsch(cpu, env->regs[1]);
1059         break;
1060     case PRIV_B2_CSCH:
1061         ioinst_handle_csch(cpu, env->regs[1]);
1062         break;
1063     case PRIV_B2_HSCH:
1064         ioinst_handle_hsch(cpu, env->regs[1]);
1065         break;
1066     case PRIV_B2_MSCH:
1067         ioinst_handle_msch(cpu, env->regs[1], run->s390_sieic.ipb);
1068         break;
1069     case PRIV_B2_SSCH:
1070         ioinst_handle_ssch(cpu, env->regs[1], run->s390_sieic.ipb);
1071         break;
1072     case PRIV_B2_STCRW:
1073         ioinst_handle_stcrw(cpu, run->s390_sieic.ipb);
1074         break;
1075     case PRIV_B2_STSCH:
1076         ioinst_handle_stsch(cpu, env->regs[1], run->s390_sieic.ipb);
1077         break;
1078     case PRIV_B2_TSCH:
1079         /* We should only get tsch via KVM_EXIT_S390_TSCH. */
1080         fprintf(stderr, "Spurious tsch intercept\n");
1081         break;
1082     case PRIV_B2_CHSC:
1083         ioinst_handle_chsc(cpu, run->s390_sieic.ipb);
1084         break;
1085     case PRIV_B2_TPI:
1086         /* This should have been handled by kvm already. */
1087         fprintf(stderr, "Spurious tpi intercept\n");
1088         break;
1089     case PRIV_B2_SCHM:
1090         ioinst_handle_schm(cpu, env->regs[1], env->regs[2],
1091                            run->s390_sieic.ipb);
1092         break;
1093     case PRIV_B2_RSCH:
1094         ioinst_handle_rsch(cpu, env->regs[1]);
1095         break;
1096     case PRIV_B2_RCHP:
1097         ioinst_handle_rchp(cpu, env->regs[1]);
1098         break;
1099     case PRIV_B2_STCPS:
1100         /* We do not provide this instruction, it is suppressed. */
1101         break;
1102     case PRIV_B2_SAL:
1103         ioinst_handle_sal(cpu, env->regs[1]);
1104         break;
1105     case PRIV_B2_SIGA:
1106         /* Not provided, set CC = 3 for subchannel not operational */
1107         setcc(cpu, 3);
1108         break;
1109     case PRIV_B2_SCLP_CALL:
1110         rc = kvm_sclp_service_call(cpu, run, ipbh0);
1111         break;
1112     default:
1113         rc = -1;
1114         DPRINTF("KVM: unhandled PRIV: 0xb2%x\n", ipa1);
1115         break;
1116     }
1117
1118     return rc;
1119 }
1120
1121 static uint64_t get_base_disp_rxy(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run,
1122                                   uint8_t *ar)
1123 {
1124     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1125     uint32_t x2 = (run->s390_sieic.ipa & 0x000f);
1126     uint32_t base2 = run->s390_sieic.ipb >> 28;
1127     uint32_t disp2 = ((run->s390_sieic.ipb & 0x0fff0000) >> 16) +
1128                      ((run->s390_sieic.ipb & 0xff00) << 4);
1129
1130     if (disp2 & 0x80000) {
1131         disp2 += 0xfff00000;
1132     }
1133     if (ar) {
1134         *ar = base2;
1135     }
1136
1137     return (base2 ? env->regs[base2] : 0) +
1138            (x2 ? env->regs[x2] : 0) + (long)(int)disp2;
1139 }
1140
1141 static uint64_t get_base_disp_rsy(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run,
1142                                   uint8_t *ar)
1143 {
1144     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1145     uint32_t base2 = run->s390_sieic.ipb >> 28;
1146     uint32_t disp2 = ((run->s390_sieic.ipb & 0x0fff0000) >> 16) +
1147                      ((run->s390_sieic.ipb & 0xff00) << 4);
1148
1149     if (disp2 & 0x80000) {
1150         disp2 += 0xfff00000;
1151     }
1152     if (ar) {
1153         *ar = base2;
1154     }
1155
1156     return (base2 ? env->regs[base2] : 0) + (long)(int)disp2;
1157 }
1158
1159 static int kvm_clp_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1160 {
1161     uint8_t r2 = (run->s390_sieic.ipb & 0x000f0000) >> 16;
1162
1163     return clp_service_call(cpu, r2);
1164 }
1165
1166 static int kvm_pcilg_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1167 {
1168     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipb & 0x00f00000) >> 20;
1169     uint8_t r2 = (run->s390_sieic.ipb & 0x000f0000) >> 16;
1170
1171     return pcilg_service_call(cpu, r1, r2);
1172 }
1173
1174 static int kvm_pcistg_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1175 {
1176     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipb & 0x00f00000) >> 20;
1177     uint8_t r2 = (run->s390_sieic.ipb & 0x000f0000) >> 16;
1178
1179     return pcistg_service_call(cpu, r1, r2);
1180 }
1181
1182 static int kvm_stpcifc_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1183 {
1184     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipa & 0x00f0) >> 4;
1185     uint64_t fiba;
1186     uint8_t ar;
1187
1188     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1189     fiba = get_base_disp_rxy(cpu, run, &ar);
1190
1191     return stpcifc_service_call(cpu, r1, fiba, ar);
1192 }
1193
1194 static int kvm_sic_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1195 {
1196     /* NOOP */
1197     return 0;
1198 }
1199
1200 static int kvm_rpcit_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1201 {
1202     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipb & 0x00f00000) >> 20;
1203     uint8_t r2 = (run->s390_sieic.ipb & 0x000f0000) >> 16;
1204
1205     return rpcit_service_call(cpu, r1, r2);
1206 }
1207
1208 static int kvm_pcistb_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1209 {
1210     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipa & 0x00f0) >> 4;
1211     uint8_t r3 = run->s390_sieic.ipa & 0x000f;
1212     uint64_t gaddr;
1213     uint8_t ar;
1214
1215     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1216     gaddr = get_base_disp_rsy(cpu, run, &ar);
1217
1218     return pcistb_service_call(cpu, r1, r3, gaddr, ar);
1219 }
1220
1221 static int kvm_mpcifc_service_call(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1222 {
1223     uint8_t r1 = (run->s390_sieic.ipa & 0x00f0) >> 4;
1224     uint64_t fiba;
1225     uint8_t ar;
1226
1227     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1228     fiba = get_base_disp_rxy(cpu, run, &ar);
1229
1230     return mpcifc_service_call(cpu, r1, fiba, ar);
1231 }
1232
1233 static int handle_b9(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run, uint8_t ipa1)
1234 {
1235     int r = 0;
1236
1237     switch (ipa1) {
1238     case PRIV_B9_CLP:
1239         r = kvm_clp_service_call(cpu, run);
1240         break;
1241     case PRIV_B9_PCISTG:
1242         r = kvm_pcistg_service_call(cpu, run);
1243         break;
1244     case PRIV_B9_PCILG:
1245         r = kvm_pcilg_service_call(cpu, run);
1246         break;
1247     case PRIV_B9_RPCIT:
1248         r = kvm_rpcit_service_call(cpu, run);
1249         break;
1250     case PRIV_B9_EQBS:
1251         /* just inject exception */
1252         r = -1;
1253         break;
1254     default:
1255         r = -1;
1256         DPRINTF("KVM: unhandled PRIV: 0xb9%x\n", ipa1);
1257         break;
1258     }
1259
1260     return r;
1261 }
1262
1263 static int handle_eb(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run, uint8_t ipbl)
1264 {
1265     int r = 0;
1266
1267     switch (ipbl) {
1268     case PRIV_EB_PCISTB:
1269         r = kvm_pcistb_service_call(cpu, run);
1270         break;
1271     case PRIV_EB_SIC:
1272         r = kvm_sic_service_call(cpu, run);
1273         break;
1274     case PRIV_EB_SQBS:
1275         /* just inject exception */
1276         r = -1;
1277         break;
1278     default:
1279         r = -1;
1280         DPRINTF("KVM: unhandled PRIV: 0xeb%x\n", ipbl);
1281         break;
1282     }
1283
1284     return r;
1285 }
1286
1287 static int handle_e3(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run, uint8_t ipbl)
1288 {
1289     int r = 0;
1290
1291     switch (ipbl) {
1292     case PRIV_E3_MPCIFC:
1293         r = kvm_mpcifc_service_call(cpu, run);
1294         break;
1295     case PRIV_E3_STPCIFC:
1296         r = kvm_stpcifc_service_call(cpu, run);
1297         break;
1298     default:
1299         r = -1;
1300         DPRINTF("KVM: unhandled PRIV: 0xe3%x\n", ipbl);
1301         break;
1302     }
1303
1304     return r;
1305 }
1306
1307 static int handle_hypercall(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1308 {
1309     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1310     int ret;
1311
1312     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1313     ret = s390_virtio_hypercall(env);
1314     if (ret == -EINVAL) {
1315         enter_pgmcheck(cpu, PGM_SPECIFICATION);
1316         return 0;
1317     }
1318
1319     return ret;
1320 }
1321
1322 static void kvm_handle_diag_288(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1323 {
1324     uint64_t r1, r3;
1325     int rc;
1326
1327     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1328     r1 = (run->s390_sieic.ipa & 0x00f0) >> 4;
1329     r3 = run->s390_sieic.ipa & 0x000f;
1330     rc = handle_diag_288(&cpu->env, r1, r3);
1331     if (rc) {
1332         enter_pgmcheck(cpu, PGM_SPECIFICATION);
1333     }
1334 }
1335
1336 static void kvm_handle_diag_308(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1337 {
1338     uint64_t r1, r3;
1339
1340     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1341     r1 = (run->s390_sieic.ipa & 0x00f0) >> 4;
1342     r3 = run->s390_sieic.ipa & 0x000f;
1343     handle_diag_308(&cpu->env, r1, r3);
1344 }
1345
1346 static int handle_sw_breakpoint(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1347 {
1348     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1349     unsigned long pc;
1350
1351     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1352
1353     pc = env->psw.addr - sw_bp_ilen;
1354     if (kvm_find_sw_breakpoint(CPU(cpu), pc)) {
1355         env->psw.addr = pc;
1356         return EXCP_DEBUG;
1357     }
1358
1359     return -ENOENT;
1360 }
1361
1362 #define DIAG_KVM_CODE_MASK 0x000000000000ffff
1363
1364 static int handle_diag(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run, uint32_t ipb)
1365 {
1366     int r = 0;
1367     uint16_t func_code;
1368
1369     /*
1370      * For any diagnose call we support, bits 48-63 of the resulting
1371      * address specify the function code; the remainder is ignored.
1372      */
1373     func_code = decode_basedisp_rs(&cpu->env, ipb, NULL) & DIAG_KVM_CODE_MASK;
1374     switch (func_code) {
1375     case DIAG_TIMEREVENT:
1376         kvm_handle_diag_288(cpu, run);
1377         break;
1378     case DIAG_IPL:
1379         kvm_handle_diag_308(cpu, run);
1380         break;
1381     case DIAG_KVM_HYPERCALL:
1382         r = handle_hypercall(cpu, run);
1383         break;
1384     case DIAG_KVM_BREAKPOINT:
1385         r = handle_sw_breakpoint(cpu, run);
1386         break;
1387     default:
1388         DPRINTF("KVM: unknown DIAG: 0x%x\n", func_code);
1389         enter_pgmcheck(cpu, PGM_SPECIFICATION);
1390         break;
1391     }
1392
1393     return r;
1394 }
1395
1396 typedef struct SigpInfo {
1397     uint64_t param;
1398     int cc;
1399     uint64_t *status_reg;
1400 } SigpInfo;
1401
1402 static void set_sigp_status(SigpInfo *si, uint64_t status)
1403 {
1404     *si->status_reg &= 0xffffffff00000000ULL;
1405     *si->status_reg |= status;
1406     si->cc = SIGP_CC_STATUS_STORED;
1407 }
1408
1409 static void sigp_start(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1410 {
1411     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1412     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1413
1414     if (s390_cpu_get_state(cpu) != CPU_STATE_STOPPED) {
1415         si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1416         return;
1417     }
1418
1419     s390_cpu_set_state(CPU_STATE_OPERATING, cpu);
1420     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1421 }
1422
1423 static void sigp_stop(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1424 {
1425     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1426     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1427     struct kvm_s390_irq irq = {
1428         .type = KVM_S390_SIGP_STOP,
1429     };
1430
1431     if (s390_cpu_get_state(cpu) != CPU_STATE_OPERATING) {
1432         si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1433         return;
1434     }
1435
1436     /* disabled wait - sleeping in user space */
1437     if (cs->halted) {
1438         s390_cpu_set_state(CPU_STATE_STOPPED, cpu);
1439     } else {
1440         /* execute the stop function */
1441         cpu->env.sigp_order = SIGP_STOP;
1442         kvm_s390_vcpu_interrupt(cpu, &irq);
1443     }
1444     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1445 }
1446
1447 #define ADTL_SAVE_AREA_SIZE 1024
1448 static int kvm_s390_store_adtl_status(S390CPU *cpu, hwaddr addr)
1449 {
1450     void *mem;
1451     hwaddr len = ADTL_SAVE_AREA_SIZE;
1452
1453     mem = cpu_physical_memory_map(addr, &len, 1);
1454     if (!mem) {
1455         return -EFAULT;
1456     }
1457     if (len != ADTL_SAVE_AREA_SIZE) {
1458         cpu_physical_memory_unmap(mem, len, 1, 0);
1459         return -EFAULT;
1460     }
1461
1462     memcpy(mem, &cpu->env.vregs, 512);
1463
1464     cpu_physical_memory_unmap(mem, len, 1, len);
1465
1466     return 0;
1467 }
1468
1469 #define KVM_S390_STORE_STATUS_DEF_ADDR offsetof(LowCore, floating_pt_save_area)
1470 #define SAVE_AREA_SIZE 512
1471 static int kvm_s390_store_status(S390CPU *cpu, hwaddr addr, bool store_arch)
1472 {
1473     static const uint8_t ar_id = 1;
1474     uint64_t ckc = cpu->env.ckc >> 8;
1475     void *mem;
1476     int i;
1477     hwaddr len = SAVE_AREA_SIZE;
1478
1479     mem = cpu_physical_memory_map(addr, &len, 1);
1480     if (!mem) {
1481         return -EFAULT;
1482     }
1483     if (len != SAVE_AREA_SIZE) {
1484         cpu_physical_memory_unmap(mem, len, 1, 0);
1485         return -EFAULT;
1486     }
1487
1488     if (store_arch) {
1489         cpu_physical_memory_write(offsetof(LowCore, ar_access_id), &ar_id, 1);
1490     }
1491     for (i = 0; i < 16; ++i) {
1492         *((uint64_t *)mem + i) = get_freg(&cpu->env, i)->ll;
1493     }
1494     memcpy(mem + 128, &cpu->env.regs, 128);
1495     memcpy(mem + 256, &cpu->env.psw, 16);
1496     memcpy(mem + 280, &cpu->env.psa, 4);
1497     memcpy(mem + 284, &cpu->env.fpc, 4);
1498     memcpy(mem + 292, &cpu->env.todpr, 4);
1499     memcpy(mem + 296, &cpu->env.cputm, 8);
1500     memcpy(mem + 304, &ckc, 8);
1501     memcpy(mem + 320, &cpu->env.aregs, 64);
1502     memcpy(mem + 384, &cpu->env.cregs, 128);
1503
1504     cpu_physical_memory_unmap(mem, len, 1, len);
1505
1506     return 0;
1507 }
1508
1509 static void sigp_stop_and_store_status(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1510 {
1511     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1512     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1513     struct kvm_s390_irq irq = {
1514         .type = KVM_S390_SIGP_STOP,
1515     };
1516
1517     /* disabled wait - sleeping in user space */
1518     if (s390_cpu_get_state(cpu) == CPU_STATE_OPERATING && cs->halted) {
1519         s390_cpu_set_state(CPU_STATE_STOPPED, cpu);
1520     }
1521
1522     switch (s390_cpu_get_state(cpu)) {
1523     case CPU_STATE_OPERATING:
1524         cpu->env.sigp_order = SIGP_STOP_STORE_STATUS;
1525         kvm_s390_vcpu_interrupt(cpu, &irq);
1526         /* store will be performed when handling the stop intercept */
1527         break;
1528     case CPU_STATE_STOPPED:
1529         /* already stopped, just store the status */
1530         cpu_synchronize_state(cs);
1531         kvm_s390_store_status(cpu, KVM_S390_STORE_STATUS_DEF_ADDR, true);
1532         break;
1533     }
1534     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1535 }
1536
1537 static void sigp_store_status_at_address(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1538 {
1539     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1540     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1541     uint32_t address = si->param & 0x7ffffe00u;
1542
1543     /* cpu has to be stopped */
1544     if (s390_cpu_get_state(cpu) != CPU_STATE_STOPPED) {
1545         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INCORRECT_STATE);
1546         return;
1547     }
1548
1549     cpu_synchronize_state(cs);
1550
1551     if (kvm_s390_store_status(cpu, address, false)) {
1552         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER);
1553         return;
1554     }
1555     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1556 }
1557
1558 static void sigp_store_adtl_status(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1559 {
1560     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1561     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1562
1563     if (!s390_has_feat(S390_FEAT_VECTOR)) {
1564         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_ORDER);
1565         return;
1566     }
1567
1568     /* cpu has to be stopped */
1569     if (s390_cpu_get_state(cpu) != CPU_STATE_STOPPED) {
1570         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INCORRECT_STATE);
1571         return;
1572     }
1573
1574     /* parameter must be aligned to 1024-byte boundary */
1575     if (si->param & 0x3ff) {
1576         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER);
1577         return;
1578     }
1579
1580     cpu_synchronize_state(cs);
1581
1582     if (kvm_s390_store_adtl_status(cpu, si->param)) {
1583         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER);
1584         return;
1585     }
1586     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1587 }
1588
1589 static void sigp_restart(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1590 {
1591     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1592     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1593     struct kvm_s390_irq irq = {
1594         .type = KVM_S390_RESTART,
1595     };
1596
1597     switch (s390_cpu_get_state(cpu)) {
1598     case CPU_STATE_STOPPED:
1599         /* the restart irq has to be delivered prior to any other pending irq */
1600         cpu_synchronize_state(cs);
1601         do_restart_interrupt(&cpu->env);
1602         s390_cpu_set_state(CPU_STATE_OPERATING, cpu);
1603         break;
1604     case CPU_STATE_OPERATING:
1605         kvm_s390_vcpu_interrupt(cpu, &irq);
1606         break;
1607     }
1608     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1609 }
1610
1611 int kvm_s390_cpu_restart(S390CPU *cpu)
1612 {
1613     SigpInfo si = {};
1614
1615     run_on_cpu(CPU(cpu), sigp_restart, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1616     DPRINTF("DONE: KVM cpu restart: %p\n", &cpu->env);
1617     return 0;
1618 }
1619
1620 static void sigp_initial_cpu_reset(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1621 {
1622     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1623     S390CPUClass *scc = S390_CPU_GET_CLASS(cpu);
1624     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1625
1626     cpu_synchronize_state(cs);
1627     scc->initial_cpu_reset(cs);
1628     cpu_synchronize_post_reset(cs);
1629     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1630 }
1631
1632 static void sigp_cpu_reset(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1633 {
1634     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1635     S390CPUClass *scc = S390_CPU_GET_CLASS(cpu);
1636     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1637
1638     cpu_synchronize_state(cs);
1639     scc->cpu_reset(cs);
1640     cpu_synchronize_post_reset(cs);
1641     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1642 }
1643
1644 static void sigp_set_prefix(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
1645 {
1646     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
1647     SigpInfo *si = arg.host_ptr;
1648     uint32_t addr = si->param & 0x7fffe000u;
1649
1650     cpu_synchronize_state(cs);
1651
1652     if (!address_space_access_valid(&address_space_memory, addr,
1653                                     sizeof(struct LowCore), false)) {
1654         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER);
1655         return;
1656     }
1657
1658     /* cpu has to be stopped */
1659     if (s390_cpu_get_state(cpu) != CPU_STATE_STOPPED) {
1660         set_sigp_status(si, SIGP_STAT_INCORRECT_STATE);
1661         return;
1662     }
1663
1664     cpu->env.psa = addr;
1665     cpu_synchronize_post_init(cs);
1666     si->cc = SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1667 }
1668
1669 static int handle_sigp_single_dst(S390CPU *dst_cpu, uint8_t order,
1670                                   uint64_t param, uint64_t *status_reg)
1671 {
1672     SigpInfo si = {
1673         .param = param,
1674         .status_reg = status_reg,
1675     };
1676
1677     /* cpu available? */
1678     if (dst_cpu == NULL) {
1679         return SIGP_CC_NOT_OPERATIONAL;
1680     }
1681
1682     /* only resets can break pending orders */
1683     if (dst_cpu->env.sigp_order != 0 &&
1684         order != SIGP_CPU_RESET &&
1685         order != SIGP_INITIAL_CPU_RESET) {
1686         return SIGP_CC_BUSY;
1687     }
1688
1689     switch (order) {
1690     case SIGP_START:
1691         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_start, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1692         break;
1693     case SIGP_STOP:
1694         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_stop, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1695         break;
1696     case SIGP_RESTART:
1697         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_restart, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1698         break;
1699     case SIGP_STOP_STORE_STATUS:
1700         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_stop_and_store_status, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1701         break;
1702     case SIGP_STORE_STATUS_ADDR:
1703         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_store_status_at_address, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1704         break;
1705     case SIGP_STORE_ADTL_STATUS:
1706         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_store_adtl_status, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1707         break;
1708     case SIGP_SET_PREFIX:
1709         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_set_prefix, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1710         break;
1711     case SIGP_INITIAL_CPU_RESET:
1712         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_initial_cpu_reset, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1713         break;
1714     case SIGP_CPU_RESET:
1715         run_on_cpu(CPU(dst_cpu), sigp_cpu_reset, RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&si));
1716         break;
1717     default:
1718         DPRINTF("KVM: unknown SIGP: 0x%x\n", order);
1719         set_sigp_status(&si, SIGP_STAT_INVALID_ORDER);
1720     }
1721
1722     return si.cc;
1723 }
1724
1725 static int sigp_set_architecture(S390CPU *cpu, uint32_t param,
1726                                  uint64_t *status_reg)
1727 {
1728     CPUState *cur_cs;
1729     S390CPU *cur_cpu;
1730
1731     /* due to the BQL, we are the only active cpu */
1732     CPU_FOREACH(cur_cs) {
1733         cur_cpu = S390_CPU(cur_cs);
1734         if (cur_cpu->env.sigp_order != 0) {
1735             return SIGP_CC_BUSY;
1736         }
1737         cpu_synchronize_state(cur_cs);
1738         /* all but the current one have to be stopped */
1739         if (cur_cpu != cpu &&
1740             s390_cpu_get_state(cur_cpu) != CPU_STATE_STOPPED) {
1741             *status_reg &= 0xffffffff00000000ULL;
1742             *status_reg |= SIGP_STAT_INCORRECT_STATE;
1743             return SIGP_CC_STATUS_STORED;
1744         }
1745     }
1746
1747     switch (param & 0xff) {
1748     case SIGP_MODE_ESA_S390:
1749         /* not supported */
1750         return SIGP_CC_NOT_OPERATIONAL;
1751     case SIGP_MODE_Z_ARCH_TRANS_ALL_PSW:
1752     case SIGP_MODE_Z_ARCH_TRANS_CUR_PSW:
1753         CPU_FOREACH(cur_cs) {
1754             cur_cpu = S390_CPU(cur_cs);
1755             cur_cpu->env.pfault_token = -1UL;
1756         }
1757         break;
1758     default:
1759         *status_reg &= 0xffffffff00000000ULL;
1760         *status_reg |= SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER;
1761         return SIGP_CC_STATUS_STORED;
1762     }
1763
1764     return SIGP_CC_ORDER_CODE_ACCEPTED;
1765 }
1766
1767 static int handle_sigp(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run, uint8_t ipa1)
1768 {
1769     CPUS390XState *env = &cpu->env;
1770     const uint8_t r1 = ipa1 >> 4;
1771     const uint8_t r3 = ipa1 & 0x0f;
1772     int ret;
1773     uint8_t order;
1774     uint64_t *status_reg;
1775     uint64_t param;
1776     S390CPU *dst_cpu = NULL;
1777
1778     cpu_synchronize_state(CPU(cpu));
1779
1780     /* get order code */
1781     order = decode_basedisp_rs(env, run->s390_sieic.ipb, NULL)
1782         & SIGP_ORDER_MASK;
1783     status_reg = &env->regs[r1];
1784     param = (r1 % 2) ? env->regs[r1] : env->regs[r1 + 1];
1785
1786     if (qemu_mutex_trylock(&qemu_sigp_mutex)) {
1787         ret = SIGP_CC_BUSY;
1788         goto out;
1789     }
1790
1791     switch (order) {
1792     case SIGP_SET_ARCH:
1793         ret = sigp_set_architecture(cpu, param, status_reg);
1794         break;
1795     default:
1796         /* all other sigp orders target a single vcpu */
1797         dst_cpu = s390_cpu_addr2state(env->regs[r3]);
1798         ret = handle_sigp_single_dst(dst_cpu, order, param, status_reg);
1799     }
1800     qemu_mutex_unlock(&qemu_sigp_mutex);
1801
1802 out:
1803     trace_kvm_sigp_finished(order, CPU(cpu)->cpu_index,
1804                             dst_cpu ? CPU(dst_cpu)->cpu_index : -1, ret);
1805
1806     if (ret >= 0) {
1807         setcc(cpu, ret);
1808         return 0;
1809     }
1810
1811     return ret;
1812 }
1813
1814 static int handle_instruction(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1815 {
1816     unsigned int ipa0 = (run->s390_sieic.ipa & 0xff00);
1817     uint8_t ipa1 = run->s390_sieic.ipa & 0x00ff;
1818     int r = -1;
1819
1820     DPRINTF("handle_instruction 0x%x 0x%x\n",
1821             run->s390_sieic.ipa, run->s390_sieic.ipb);
1822     switch (ipa0) {
1823     case IPA0_B2:
1824         r = handle_b2(cpu, run, ipa1);
1825         break;
1826     case IPA0_B9:
1827         r = handle_b9(cpu, run, ipa1);
1828         break;
1829     case IPA0_EB:
1830         r = handle_eb(cpu, run, run->s390_sieic.ipb & 0xff);
1831         break;
1832     case IPA0_E3:
1833         r = handle_e3(cpu, run, run->s390_sieic.ipb & 0xff);
1834         break;
1835     case IPA0_DIAG:
1836         r = handle_diag(cpu, run, run->s390_sieic.ipb);
1837         break;
1838     case IPA0_SIGP:
1839         r = handle_sigp(cpu, run, ipa1);
1840         break;
1841     }
1842
1843     if (r < 0) {
1844         r = 0;
1845         enter_pgmcheck(cpu, 0x0001);
1846     }
1847
1848     return r;
1849 }
1850
1851 static bool is_special_wait_psw(CPUState *cs)
1852 {
1853     /* signal quiesce */
1854     return cs->kvm_run->psw_addr == 0xfffUL;
1855 }
1856
1857 static void unmanageable_intercept(S390CPU *cpu, const char *str, int pswoffset)
1858 {
1859     CPUState *cs = CPU(cpu);
1860
1861     error_report("Unmanageable %s! CPU%i new PSW: 0x%016lx:%016lx",
1862                  str, cs->cpu_index, ldq_phys(cs->as, cpu->env.psa + pswoffset),
1863                  ldq_phys(cs->as, cpu->env.psa + pswoffset + 8));
1864     s390_cpu_halt(cpu);
1865     qemu_system_guest_panicked(NULL);
1866 }
1867
1868 /* try to detect pgm check loops */
1869 static int handle_oper_loop(S390CPU *cpu, struct kvm_run *run)
1870 {
1871     CPUState *cs = CPU(cpu);
1872     PSW oldpsw, newpsw;
1873
1874     cpu_synchronize_state(cs);
1875     newpsw.mask = ldq_phys(cs->as, cpu->env.psa +
1876                            offsetof(LowCore, program_new_psw));
1877     newpsw.addr = ldq_phys(cs->as, cpu->env.psa +
1878                            offsetof(LowCore, program_new_psw) + 8);
1879     oldpsw.mask  = run->psw_mask;
1880     oldpsw.addr  = run->psw_addr;
1881     /*
1882      * Avoid endless loops of operation exceptions, if the pgm new
1883      * PSW will cause a new operation exception.
1884      * The heuristic checks if the pgm new psw is within 6 bytes before
1885      * the faulting psw address (with same DAT, AS settings) and the
1886      * new psw is not a wait psw and the fault was not triggered by
1887      * problem state. In that case go into crashed state.
1888      */
1889
1890     if (oldpsw.addr - newpsw.addr <= 6 &&
1891         !(newpsw.mask & PSW_MASK_WAIT) &&
1892         !(oldpsw.mask & PSW_MASK_PSTATE) &&
1893         (newpsw.mask & PSW_MASK_ASC) == (oldpsw.mask & PSW_MASK_ASC) &&
1894         (newpsw.mask & PSW_MASK_DAT) == (oldpsw.mask & PSW_MASK_DAT)) {
1895         unmanageable_intercept(cpu, "operation exception loop",
1896                                offsetof(LowCore, program_new_psw));
1897         return EXCP_HALTED;
1898     }
1899     return 0;
1900 }
1901
1902 static int handle_intercept(S390CPU *cpu)
1903 {
1904     CPUState *cs = CPU(cpu);
1905     struct kvm_run *run = cs->kvm_run;
1906     int icpt_code = run->s390_sieic.icptcode;
1907     int r = 0;
1908
1909     DPRINTF("intercept: 0x%x (at 0x%lx)\n", icpt_code,
1910             (long)cs->kvm_run->psw_addr);
1911     switch (icpt_code) {
1912         case ICPT_INSTRUCTION:
1913             r = handle_instruction(cpu, run);
1914             break;
1915         case ICPT_PROGRAM:
1916             unmanageable_intercept(cpu, "program interrupt",
1917                                    offsetof(LowCore, program_new_psw));
1918             r = EXCP_HALTED;
1919             break;
1920         case ICPT_EXT_INT:
1921             unmanageable_intercept(cpu, "external interrupt",
1922                                    offsetof(LowCore, external_new_psw));
1923             r = EXCP_HALTED;
1924             break;
1925         case ICPT_WAITPSW:
1926             /* disabled wait, since enabled wait is handled in kernel */
1927             cpu_synchronize_state(cs);
1928             if (s390_cpu_halt(cpu) == 0) {
1929                 if (is_special_wait_psw(cs)) {
1930                     qemu_system_shutdown_request(SHUTDOWN_CAUSE_GUEST_SHUTDOWN);
1931                 } else {
1932                     qemu_system_guest_panicked(NULL);
1933                 }
1934             }
1935             r = EXCP_HALTED;
1936             break;
1937         case ICPT_CPU_STOP:
1938             if (s390_cpu_set_state(CPU_STATE_STOPPED, cpu) == 0) {
1939                 qemu_system_shutdown_request(SHUTDOWN_CAUSE_GUEST_SHUTDOWN);
1940             }
1941             if (cpu->env.sigp_order == SIGP_STOP_STORE_STATUS) {
1942                 kvm_s390_store_status(cpu, KVM_S390_STORE_STATUS_DEF_ADDR,
1943                                       true);
1944             }
1945             cpu->env.sigp_order = 0;
1946             r = EXCP_HALTED;
1947             break;
1948         case ICPT_OPEREXC:
1949             /* check for break points */
1950             r = handle_sw_breakpoint(cpu, run);
1951             if (r == -ENOENT) {
1952                 /* Then check for potential pgm check loops */
1953                 r = handle_oper_loop(cpu, run);
1954                 if (r == 0) {
1955                     enter_pgmcheck(cpu, PGM_OPERATION);
1956                 }
1957             }
1958             break;
1959         case ICPT_SOFT_INTERCEPT:
1960             fprintf(stderr, "KVM unimplemented icpt SOFT\n");
1961             exit(1);
1962             break;
1963         case ICPT_IO:
1964             fprintf(stderr, "KVM unimplemented icpt IO\n");
1965             exit(1);
1966             break;
1967         default:
1968             fprintf(stderr, "Unknown intercept code: %d\n", icpt_code);
1969             exit(1);
1970             break;
1971     }
1972
1973     return r;
1974 }
1975
1976 static int handle_tsch(S390CPU *cpu)
1977 {
1978     CPUState *cs = CPU(cpu);
1979     struct kvm_run *run = cs->kvm_run;
1980     int ret;
1981
1982     cpu_synchronize_state(cs);
1983
1984     ret = ioinst_handle_tsch(cpu, cpu->env.regs[1], run->s390_tsch.ipb);
1985     if (ret < 0) {
1986         /*
1987          * Failure.
1988          * If an I/O interrupt had been dequeued, we have to reinject it.
1989          */
1990         if (run->s390_tsch.dequeued) {
1991             kvm_s390_io_interrupt(run->s390_tsch.subchannel_id,
1992                                   run->s390_tsch.subchannel_nr,
1993                                   run->s390_tsch.io_int_parm,
1994                                   run->s390_tsch.io_int_word);
1995         }
1996         ret = 0;
1997     }
1998     return ret;
1999 }
2000
2001 static void insert_stsi_3_2_2(S390CPU *cpu, __u64 addr, uint8_t ar)
2002 {
2003     struct sysib_322 sysib;
2004     int del;
2005
2006     if (s390_cpu_virt_mem_read(cpu, addr, ar, &sysib, sizeof(sysib))) {
2007         return;
2008     }
2009     /* Shift the stack of Extended Names to prepare for our own data */
2010     memmove(&sysib.ext_names[1], &sysib.ext_names[0],
2011             sizeof(sysib.ext_names[0]) * (sysib.count - 1));
2012     /* First virt level, that doesn't provide Ext Names delimits stack. It is
2013      * assumed it's not capable of managing Extended Names for lower levels.
2014      */
2015     for (del = 1; del < sysib.count; del++) {
2016         if (!sysib.vm[del].ext_name_encoding || !sysib.ext_names[del][0]) {
2017             break;
2018         }
2019     }
2020     if (del < sysib.count) {
2021         memset(sysib.ext_names[del], 0,
2022                sizeof(sysib.ext_names[0]) * (sysib.count - del));
2023     }
2024     /* Insert short machine name in EBCDIC, padded with blanks */
2025     if (qemu_name) {
2026         memset(sysib.vm[0].name, 0x40, sizeof(sysib.vm[0].name));
2027         ebcdic_put(sysib.vm[0].name, qemu_name, MIN(sizeof(sysib.vm[0].name),
2028                                                     strlen(qemu_name)));
2029     }
2030     sysib.vm[0].ext_name_encoding = 2; /* 2 = UTF-8 */
2031     memset(sysib.ext_names[0], 0, sizeof(sysib.ext_names[0]));
2032     /* If hypervisor specifies zero Extended Name in STSI322 SYSIB, it's
2033      * considered by s390 as not capable of providing any Extended Name.
2034      * Therefore if no name was specified on qemu invocation, we go with the
2035      * same "KVMguest" default, which KVM has filled into short name field.
2036      */
2037     if (qemu_name) {
2038         strncpy((char *)sysib.ext_names[0], qemu_name,
2039                 sizeof(sysib.ext_names[0]));
2040     } else {
2041         strcpy((char *)sysib.ext_names[0], "KVMguest");
2042     }
2043     /* Insert UUID */
2044     memcpy(sysib.vm[0].uuid, &qemu_uuid, sizeof(sysib.vm[0].uuid));
2045
2046     s390_cpu_virt_mem_write(cpu, addr, ar, &sysib, sizeof(sysib));
2047 }
2048
2049 static int handle_stsi(S390CPU *cpu)
2050 {
2051     CPUState *cs = CPU(cpu);
2052     struct kvm_run *run = cs->kvm_run;
2053
2054     switch (run->s390_stsi.fc) {
2055     case 3:
2056         if (run->s390_stsi.sel1 != 2 || run->s390_stsi.sel2 != 2) {
2057             return 0;
2058         }
2059         /* Only sysib 3.2.2 needs post-handling for now. */
2060         insert_stsi_3_2_2(cpu, run->s390_stsi.addr, run->s390_stsi.ar);
2061         return 0;
2062     default:
2063         return 0;
2064     }
2065 }
2066
2067 static int kvm_arch_handle_debug_exit(S390CPU *cpu)
2068 {
2069     CPUState *cs = CPU(cpu);
2070     struct kvm_run *run = cs->kvm_run;
2071
2072     int ret = 0;
2073     struct kvm_debug_exit_arch *arch_info = &run->debug.arch;
2074
2075     switch (arch_info->type) {
2076     case KVM_HW_WP_WRITE:
2077         if (find_hw_breakpoint(arch_info->addr, -1, arch_info->type)) {
2078             cs->watchpoint_hit = &hw_watchpoint;
2079             hw_watchpoint.vaddr = arch_info->addr;
2080             hw_watchpoint.flags = BP_MEM_WRITE;
2081             ret = EXCP_DEBUG;
2082         }
2083         break;
2084     case KVM_HW_BP:
2085         if (find_hw_breakpoint(arch_info->addr, -1, arch_info->type)) {
2086             ret = EXCP_DEBUG;
2087         }
2088         break;
2089     case KVM_SINGLESTEP:
2090         if (cs->singlestep_enabled) {
2091             ret = EXCP_DEBUG;
2092         }
2093         break;
2094     default:
2095         ret = -ENOSYS;
2096     }
2097
2098     return ret;
2099 }
2100
2101 int kvm_arch_handle_exit(CPUState *cs, struct kvm_run *run)
2102 {
2103     S390CPU *cpu = S390_CPU(cs);
2104     int ret = 0;
2105
2106     qemu_mutex_lock_iothread();
2107
2108     switch (run->exit_reason) {
2109         case KVM_EXIT_S390_SIEIC:
2110             ret = handle_intercept(cpu);
2111             break;
2112         case KVM_EXIT_S390_RESET:
2113             s390_reipl_request();
2114             break;
2115         case KVM_EXIT_S390_TSCH:
2116             ret = handle_tsch(cpu);
2117             break;
2118         case KVM_EXIT_S390_STSI:
2119             ret = handle_stsi(cpu);
2120             break;
2121         case KVM_EXIT_DEBUG:
2122             ret = kvm_arch_handle_debug_exit(cpu);
2123             break;
2124         default:
2125             fprintf(stderr, "Unknown KVM exit: %d\n", run->exit_reason);
2126             break;
2127     }
2128     qemu_mutex_unlock_iothread();
2129
2130     if (ret == 0) {
2131         ret = EXCP_INTERRUPT;
2132     }
2133     return ret;
2134 }
2135
2136 bool kvm_arch_stop_on_emulation_error(CPUState *cpu)
2137 {
2138     return true;
2139 }
2140
2141 void kvm_s390_io_interrupt(uint16_t subchannel_id,
2142                            uint16_t subchannel_nr, uint32_t io_int_parm,
2143                            uint32_t io_int_word)
2144 {
2145     struct kvm_s390_irq irq = {
2146         .u.io.subchannel_id = subchannel_id,
2147         .u.io.subchannel_nr = subchannel_nr,
2148         .u.io.io_int_parm = io_int_parm,
2149         .u.io.io_int_word = io_int_word,
2150     };
2151
2152     if (io_int_word & IO_INT_WORD_AI) {
2153         irq.type = KVM_S390_INT_IO(1, 0, 0, 0);
2154     } else {
2155         irq.type = KVM_S390_INT_IO(0, (subchannel_id & 0xff00) >> 8,
2156                                       (subchannel_id & 0x0006),
2157                                       subchannel_nr);
2158     }
2159     kvm_s390_floating_interrupt(&irq);
2160 }
2161
2162 static uint64_t build_channel_report_mcic(void)
2163 {
2164     uint64_t mcic;
2165
2166     /* subclass: indicate channel report pending */
2167     mcic = MCIC_SC_CP |
2168     /* subclass modifiers: none */
2169     /* storage errors: none */
2170     /* validity bits: no damage */
2171         MCIC_VB_WP | MCIC_VB_MS | MCIC_VB_PM | MCIC_VB_IA | MCIC_VB_FP |
2172         MCIC_VB_GR | MCIC_VB_CR | MCIC_VB_ST | MCIC_VB_AR | MCIC_VB_PR |
2173         MCIC_VB_FC | MCIC_VB_CT | MCIC_VB_CC;
2174     if (s390_has_feat(S390_FEAT_VECTOR)) {
2175         mcic |= MCIC_VB_VR;
2176     }
2177     return mcic;
2178 }
2179
2180 void kvm_s390_crw_mchk(void)
2181 {
2182     struct kvm_s390_irq irq = {
2183         .type = KVM_S390_MCHK,
2184         .u.mchk.cr14 = 1 << 28,
2185         .u.mchk.mcic = build_channel_report_mcic(),
2186     };
2187     kvm_s390_floating_interrupt(&irq);
2188 }
2189
2190 void kvm_s390_enable_css_support(S390CPU *cpu)
2191 {
2192     int r;
2193
2194     /* Activate host kernel channel subsystem support. */
2195     r = kvm_vcpu_enable_cap(CPU(cpu), KVM_CAP_S390_CSS_SUPPORT, 0);
2196     assert(r == 0);
2197 }
2198
2199 void kvm_arch_init_irq_routing(KVMState *s)
2200 {
2201     /*
2202      * Note that while irqchip capabilities generally imply that cpustates
2203      * are handled in-kernel, it is not true for s390 (yet); therefore, we
2204      * have to override the common code kvm_halt_in_kernel_allowed setting.
2205      */
2206     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQ_ROUTING)) {
2207         kvm_gsi_routing_allowed = true;
2208         kvm_halt_in_kernel_allowed = false;
2209     }
2210 }
2211
2212 int kvm_s390_assign_subch_ioeventfd(EventNotifier *notifier, uint32_t sch,
2213                                     int vq, bool assign)
2214 {
2215     struct kvm_ioeventfd kick = {
2216         .flags = KVM_IOEVENTFD_FLAG_VIRTIO_CCW_NOTIFY |
2217         KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH,
2218         .fd = event_notifier_get_fd(notifier),
2219         .datamatch = vq,
2220         .addr = sch,
2221         .len = 8,
2222     };
2223     if (!kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_IOEVENTFD)) {
2224         return -ENOSYS;
2225     }
2226     if (!assign) {
2227         kick.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN;
2228     }
2229     return kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_IOEVENTFD, &kick);
2230 }
2231
2232 int kvm_s390_get_memslot_count(KVMState *s)
2233 {
2234     return kvm_check_extension(s, KVM_CAP_NR_MEMSLOTS);
2235 }
2236
2237 int kvm_s390_get_ri(void)
2238 {
2239     return cap_ri;
2240 }
2241
2242 int kvm_s390_set_cpu_state(S390CPU *cpu, uint8_t cpu_state)
2243 {
2244     struct kvm_mp_state mp_state = {};
2245     int ret;
2246
2247     /* the kvm part might not have been initialized yet */
2248     if (CPU(cpu)->kvm_state == NULL) {
2249         return 0;
2250     }
2251
2252     switch (cpu_state) {
2253     case CPU_STATE_STOPPED:
2254         mp_state.mp_state = KVM_MP_STATE_STOPPED;
2255         break;
2256     case CPU_STATE_CHECK_STOP:
2257         mp_state.mp_state = KVM_MP_STATE_CHECK_STOP;
2258         break;
2259     case CPU_STATE_OPERATING:
2260         mp_state.mp_state = KVM_MP_STATE_OPERATING;
2261         break;
2262     case CPU_STATE_LOAD:
2263         mp_state.mp_state = KVM_MP_STATE_LOAD;
2264         break;
2265     default:
2266         error_report("Requested CPU state is not a valid S390 CPU state: %u",
2267                      cpu_state);
2268         exit(1);
2269     }
2270
2271     ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_SET_MP_STATE, &mp_state);
2272     if (ret) {
2273         trace_kvm_failed_cpu_state_set(CPU(cpu)->cpu_index, cpu_state,
2274                                        strerror(-ret));
2275     }
2276
2277     return ret;
2278 }
2279
2280 void kvm_s390_vcpu_interrupt_pre_save(S390CPU *cpu)
2281 {
2282     struct kvm_s390_irq_state irq_state;
2283     CPUState *cs = CPU(cpu);
2284     int32_t bytes;
2285
2286     if (!kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_S390_IRQ_STATE)) {
2287         return;
2288     }
2289
2290     irq_state.buf = (uint64_t) cpu->irqstate;
2291     irq_state.len = VCPU_IRQ_BUF_SIZE;
2292
2293     bytes = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_S390_GET_IRQ_STATE, &irq_state);
2294     if (bytes < 0) {
2295         cpu->irqstate_saved_size = 0;
2296         error_report("Migration of interrupt state failed");
2297         return;
2298     }
2299
2300     cpu->irqstate_saved_size = bytes;
2301 }
2302
2303 int kvm_s390_vcpu_interrupt_post_load(S390CPU *cpu)
2304 {
2305     CPUState *cs = CPU(cpu);
2306     struct kvm_s390_irq_state irq_state;
2307     int r;
2308
2309     if (cpu->irqstate_saved_size == 0) {
2310         return 0;
2311     }
2312
2313     if (!kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_S390_IRQ_STATE)) {
2314         return -ENOSYS;
2315     }
2316
2317     irq_state.buf = (uint64_t) cpu->irqstate;
2318     irq_state.len = cpu->irqstate_saved_size;
2319
2320     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_S390_SET_IRQ_STATE, &irq_state);
2321     if (r) {
2322         error_report("Setting interrupt state failed %d", r);
2323     }
2324     return r;
2325 }
2326
2327 int kvm_arch_fixup_msi_route(struct kvm_irq_routing_entry *route,
2328                              uint64_t address, uint32_t data, PCIDevice *dev)
2329 {
2330     S390PCIBusDevice *pbdev;
2331     uint32_t idx = data >> ZPCI_MSI_VEC_BITS;
2332     uint32_t vec = data & ZPCI_MSI_VEC_MASK;
2333
2334     pbdev = s390_pci_find_dev_by_idx(s390_get_phb(), idx);
2335     if (!pbdev) {
2336         DPRINTF("add_msi_route no dev\n");
2337         return -ENODEV;
2338     }
2339
2340     pbdev->routes.adapter.ind_offset = vec;
2341
2342     route->type = KVM_IRQ_ROUTING_S390_ADAPTER;
2343     route->flags = 0;
2344     route->u.adapter.summary_addr = pbdev->routes.adapter.summary_addr;
2345     route->u.adapter.ind_addr = pbdev->routes.adapter.ind_addr;
2346     route->u.adapter.summary_offset = pbdev->routes.adapter.summary_offset;
2347     route->u.adapter.ind_offset = pbdev->routes.adapter.ind_offset;
2348     route->u.adapter.adapter_id = pbdev->routes.adapter.adapter_id;
2349     return 0;
2350 }
2351
2352 int kvm_arch_add_msi_route_post(struct kvm_irq_routing_entry *route,
2353                                 int vector, PCIDevice *dev)
2354 {
2355     return 0;
2356 }
2357
2358 int kvm_arch_release_virq_post(int virq)
2359 {
2360     return 0;
2361 }
2362
2363 int kvm_arch_msi_data_to_gsi(uint32_t data)
2364 {
2365     abort();
2366 }
2367
2368 static inline int test_bit_inv(long nr, const unsigned long *addr)
2369 {
2370     return test_bit(BE_BIT_NR(nr), addr);
2371 }
2372
2373 static inline void set_bit_inv(long nr, unsigned long *addr)
2374 {
2375     set_bit(BE_BIT_NR(nr), addr);
2376 }
2377
2378 static int query_cpu_subfunc(S390FeatBitmap features)
2379 {
2380     struct kvm_s390_vm_cpu_subfunc prop;
2381     struct kvm_device_attr attr = {
2382         .group = KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2383         .attr = KVM_S390_VM_CPU_MACHINE_SUBFUNC,
2384         .addr = (uint64_t) &prop,
2385     };
2386     int rc;
2387
2388     rc = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_GET_DEVICE_ATTR, &attr);
2389     if (rc) {
2390         return  rc;
2391     }
2392
2393     /*
2394      * We're going to add all subfunctions now, if the corresponding feature
2395      * is available that unlocks the query functions.
2396      */
2397     s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PLO, prop.plo);
2398     if (test_bit(S390_FEAT_TOD_CLOCK_STEERING, features)) {
2399         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PTFF, prop.ptff);
2400     }
2401     if (test_bit(S390_FEAT_MSA, features)) {
2402         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMAC, prop.kmac);
2403         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMC, prop.kmc);
2404         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KM, prop.km);
2405         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KIMD, prop.kimd);
2406         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KLMD, prop.klmd);
2407     }
2408     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_3, features)) {
2409         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PCKMO, prop.pckmo);
2410     }
2411     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_4, features)) {
2412         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMCTR, prop.kmctr);
2413         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMF, prop.kmf);
2414         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMO, prop.kmo);
2415         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PCC, prop.pcc);
2416     }
2417     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_5, features)) {
2418         s390_add_from_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PPNO, prop.ppno);
2419     }
2420     return 0;
2421 }
2422
2423 static int configure_cpu_subfunc(const S390FeatBitmap features)
2424 {
2425     struct kvm_s390_vm_cpu_subfunc prop = {};
2426     struct kvm_device_attr attr = {
2427         .group = KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2428         .attr = KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR_SUBFUNC,
2429         .addr = (uint64_t) &prop,
2430     };
2431
2432     if (!kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2433                            KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR_SUBFUNC)) {
2434         /* hardware support might be missing, IBC will handle most of this */
2435         return 0;
2436     }
2437
2438     s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PLO, prop.plo);
2439     if (test_bit(S390_FEAT_TOD_CLOCK_STEERING, features)) {
2440         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PTFF, prop.ptff);
2441         prop.ptff[0] |= 0x80; /* query is always available */
2442     }
2443     if (test_bit(S390_FEAT_MSA, features)) {
2444         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMAC, prop.kmac);
2445         prop.kmac[0] |= 0x80; /* query is always available */
2446         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMC, prop.kmc);
2447         prop.kmc[0] |= 0x80; /* query is always available */
2448         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KM, prop.km);
2449         prop.km[0] |= 0x80; /* query is always available */
2450         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KIMD, prop.kimd);
2451         prop.kimd[0] |= 0x80; /* query is always available */
2452         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KLMD, prop.klmd);
2453         prop.klmd[0] |= 0x80; /* query is always available */
2454     }
2455     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_3, features)) {
2456         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PCKMO, prop.pckmo);
2457         prop.pckmo[0] |= 0x80; /* query is always available */
2458     }
2459     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_4, features)) {
2460         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMCTR, prop.kmctr);
2461         prop.kmctr[0] |= 0x80; /* query is always available */
2462         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMF, prop.kmf);
2463         prop.kmf[0] |= 0x80; /* query is always available */
2464         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_KMO, prop.kmo);
2465         prop.kmo[0] |= 0x80; /* query is always available */
2466         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PCC, prop.pcc);
2467         prop.pcc[0] |= 0x80; /* query is always available */
2468     }
2469     if (test_bit(S390_FEAT_MSA_EXT_5, features)) {
2470         s390_fill_feat_block(features, S390_FEAT_TYPE_PPNO, prop.ppno);
2471         prop.ppno[0] |= 0x80; /* query is always available */
2472     }
2473     return kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
2474 }
2475
2476 static int kvm_to_feat[][2] = {
2477     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_ESOP, S390_FEAT_ESOP },
2478     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_SIEF2, S390_FEAT_SIE_F2 },
2479     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_64BSCAO , S390_FEAT_SIE_64BSCAO },
2480     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_SIIF, S390_FEAT_SIE_SIIF },
2481     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_GPERE, S390_FEAT_SIE_GPERE },
2482     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_GSLS, S390_FEAT_SIE_GSLS },
2483     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_IB, S390_FEAT_SIE_IB },
2484     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_CEI, S390_FEAT_SIE_CEI },
2485     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_IBS, S390_FEAT_SIE_IBS },
2486     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_SKEY, S390_FEAT_SIE_SKEY },
2487     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_CMMA, S390_FEAT_SIE_CMMA },
2488     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_PFMFI, S390_FEAT_SIE_PFMFI},
2489     { KVM_S390_VM_CPU_FEAT_SIGPIF, S390_FEAT_SIE_SIGPIF},
2490 };
2491
2492 static int query_cpu_feat(S390FeatBitmap features)
2493 {
2494     struct kvm_s390_vm_cpu_feat prop;
2495     struct kvm_device_attr attr = {
2496         .group = KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2497         .attr = KVM_S390_VM_CPU_MACHINE_FEAT,
2498         .addr = (uint64_t) &prop,
2499     };
2500     int rc;
2501     int i;
2502
2503     rc = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_GET_DEVICE_ATTR, &attr);
2504     if (rc) {
2505         return  rc;
2506     }
2507
2508     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(kvm_to_feat); i++) {
2509         if (test_bit_inv(kvm_to_feat[i][0], (unsigned long *)prop.feat)) {
2510             set_bit(kvm_to_feat[i][1], features);
2511         }
2512     }
2513     return 0;
2514 }
2515
2516 static int configure_cpu_feat(const S390FeatBitmap features)
2517 {
2518     struct kvm_s390_vm_cpu_feat prop = {};
2519     struct kvm_device_attr attr = {
2520         .group = KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2521         .attr = KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR_FEAT,
2522         .addr = (uint64_t) &prop,
2523     };
2524     int i;
2525
2526     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(kvm_to_feat); i++) {
2527         if (test_bit(kvm_to_feat[i][1], features)) {
2528             set_bit_inv(kvm_to_feat[i][0], (unsigned long *)prop.feat);
2529         }
2530     }
2531     return kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
2532 }
2533
2534 bool kvm_s390_cpu_models_supported(void)
2535 {
2536     if (!cpu_model_allowed()) {
2537         /* compatibility machines interfere with the cpu model */
2538         return false;
2539     }
2540     return kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2541                              KVM_S390_VM_CPU_MACHINE) &&
2542            kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2543                              KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR) &&
2544            kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2545                              KVM_S390_VM_CPU_MACHINE_FEAT) &&
2546            kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2547                              KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR_FEAT) &&
2548            kvm_vm_check_attr(kvm_state, KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2549                              KVM_S390_VM_CPU_MACHINE_SUBFUNC);
2550 }
2551
2552 void kvm_s390_get_host_cpu_model(S390CPUModel *model, Error **errp)
2553 {
2554     struct kvm_s390_vm_cpu_machine prop = {};
2555     struct kvm_device_attr attr = {
2556         .group = KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2557         .attr = KVM_S390_VM_CPU_MACHINE,
2558         .addr = (uint64_t) &prop,
2559     };
2560     uint16_t unblocked_ibc = 0, cpu_type = 0;
2561     int rc;
2562
2563     memset(model, 0, sizeof(*model));
2564
2565     if (!kvm_s390_cpu_models_supported()) {
2566         error_setg(errp, "KVM doesn't support CPU models");
2567         return;
2568     }
2569
2570     /* query the basic cpu model properties */
2571     rc = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_GET_DEVICE_ATTR, &attr);
2572     if (rc) {
2573         error_setg(errp, "KVM: Error querying host CPU model: %d", rc);
2574         return;
2575     }
2576
2577     cpu_type = cpuid_type(prop.cpuid);
2578     if (has_ibc(prop.ibc)) {
2579         model->lowest_ibc = lowest_ibc(prop.ibc);
2580         unblocked_ibc = unblocked_ibc(prop.ibc);
2581     }
2582     model->cpu_id = cpuid_id(prop.cpuid);
2583     model->cpu_ver = 0xff;
2584
2585     /* get supported cpu features indicated via STFL(E) */
2586     s390_add_from_feat_block(model->features, S390_FEAT_TYPE_STFL,
2587                              (uint8_t *) prop.fac_mask);
2588     /* dat-enhancement facility 2 has no bit but was introduced with stfle */
2589     if (test_bit(S390_FEAT_STFLE, model->features)) {
2590         set_bit(S390_FEAT_DAT_ENH_2, model->features);
2591     }
2592     /* get supported cpu features indicated e.g. via SCLP */
2593     rc = query_cpu_feat(model->features);
2594     if (rc) {
2595         error_setg(errp, "KVM: Error querying CPU features: %d", rc);
2596         return;
2597     }
2598     /* get supported cpu subfunctions indicated via query / test bit */
2599     rc = query_cpu_subfunc(model->features);
2600     if (rc) {
2601         error_setg(errp, "KVM: Error querying CPU subfunctions: %d", rc);
2602         return;
2603     }
2604
2605     /* with cpu model support, CMM is only indicated if really available */
2606     if (kvm_s390_cmma_available()) {
2607         set_bit(S390_FEAT_CMM, model->features);
2608     }
2609
2610     if (s390_known_cpu_type(cpu_type)) {
2611         /* we want the exact model, even if some features are missing */
2612         model->def = s390_find_cpu_def(cpu_type, ibc_gen(unblocked_ibc),
2613                                        ibc_ec_ga(unblocked_ibc), NULL);
2614     } else {
2615         /* model unknown, e.g. too new - search using features */
2616         model->def = s390_find_cpu_def(0, ibc_gen(unblocked_ibc),
2617                                        ibc_ec_ga(unblocked_ibc),
2618                                        model->features);
2619     }
2620     if (!model->def) {
2621         error_setg(errp, "KVM: host CPU model could not be identified");
2622         return;
2623     }
2624     /* strip of features that are not part of the maximum model */
2625     bitmap_and(model->features, model->features, model->def->full_feat,
2626                S390_FEAT_MAX);
2627 }
2628
2629 void kvm_s390_apply_cpu_model(const S390CPUModel *model, Error **errp)
2630 {
2631     struct kvm_s390_vm_cpu_processor prop  = {
2632         .fac_list = { 0 },
2633     };
2634     struct kvm_device_attr attr = {
2635         .group = KVM_S390_VM_CPU_MODEL,
2636         .attr = KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR,
2637         .addr = (uint64_t) &prop,
2638     };
2639     int rc;
2640
2641     if (!model) {
2642         /* compatibility handling if cpu models are disabled */
2643         if (kvm_s390_cmma_available() && !mem_path) {
2644             kvm_s390_enable_cmma();
2645         }
2646         return;
2647     }
2648     if (!kvm_s390_cpu_models_supported()) {
2649         error_setg(errp, "KVM doesn't support CPU models");
2650         return;
2651     }
2652     prop.cpuid = s390_cpuid_from_cpu_model(model);
2653     prop.ibc = s390_ibc_from_cpu_model(model);
2654     /* configure cpu features indicated via STFL(e) */
2655     s390_fill_feat_block(model->features, S390_FEAT_TYPE_STFL,
2656                          (uint8_t *) prop.fac_list);
2657     rc = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_SET_DEVICE_ATTR, &attr);
2658     if (rc) {
2659         error_setg(errp, "KVM: Error configuring the CPU model: %d", rc);
2660         return;
2661     }
2662     /* configure cpu features indicated e.g. via SCLP */
2663     rc = configure_cpu_feat(model->features);
2664     if (rc) {
2665         error_setg(errp, "KVM: Error configuring CPU features: %d", rc);
2666         return;
2667     }
2668     /* configure cpu subfunctions indicated via query / test bit */
2669     rc = configure_cpu_subfunc(model->features);
2670     if (rc) {
2671         error_setg(errp, "KVM: Error configuring CPU subfunctions: %d", rc);
2672         return;
2673     }
2674     /* enable CMM via CMMA - disable on hugetlbfs */
2675     if (test_bit(S390_FEAT_CMM, model->features)) {
2676         if (mem_path) {
2677             error_report("Warning: CMM will not be enabled because it is not "
2678                          "compatible to hugetlbfs.");
2679         } else {
2680             kvm_s390_enable_cmma();
2681         }
2682     }
2683 }