kvm-all.c

   1 /*
   2  * QEMU KVM support
   3  *
   4  * Copyright IBM, Corp. 2008
   5  *           Red Hat, Inc. 2008
   6  *
   7  * Authors:
   8  *  Anthony Liguori   <[email protected]>
   9  *  Glauber Costa     <[email protected]>
  10  *
  11  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or later.
  12  * See the COPYING file in the top-level directory.
  13  *
  14  */
  15
  16 #include <sys/types.h>
  17 #include <sys/ioctl.h>
  18 #include <sys/mman.h>
  19 #include <stdarg.h>
  20
  21 #include <linux/kvm.h>
  22
  23 #include "qemu-common.h"
  24 #include "qemu/atomic.h"
  25 #include "qemu/option.h"
  26 #include "qemu/config-file.h"
  27 #include "qemu/error-report.h"
  28 #include "hw/hw.h"
  29 #include "hw/pci/msi.h"
  30 #include "hw/s390x/adapter.h"
  31 #include "exec/gdbstub.h"
  32 #include "sysemu/kvm_int.h"
  33 #include "qemu/bswap.h"
  34 #include "exec/memory.h"
  35 #include "exec/ram_addr.h"
  36 #include "exec/address-spaces.h"
  37 #include "qemu/event_notifier.h"
  38 #include "trace.h"
  39 #include "hw/irq.h"
  40
  41 #include "hw/boards.h"
  42
  43 /* This check must be after config-host.h is included */
  44 #ifdef CONFIG_EVENTFD
  45 #include <sys/eventfd.h>
  46 #endif
  47
  48 /* KVM uses PAGE_SIZE in its definition of KVM_COALESCED_MMIO_MAX. We
  49  * need to use the real host PAGE_SIZE, as that's what KVM will use.
  50  */
  51 #define PAGE_SIZE getpagesize()
  52
  53 //#define DEBUG_KVM
  54
  55 #ifdef DEBUG_KVM
  56 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  57     do { fprintf(stderr, fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
  58 #else
  59 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  60     do { } while (0)
  61 #endif
  62
  63 #define KVM_MSI_HASHTAB_SIZE    256
  64
  65 struct KVMState
  66 {
  67     AccelState parent_obj;
  68
  69     int nr_slots;
  70     int fd;
  71     int vmfd;
  72     int coalesced_mmio;
  73     struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
  74     bool coalesced_flush_in_progress;
  75     int broken_set_mem_region;
  76     int vcpu_events;
  77     int robust_singlestep;
  78     int debugregs;
  79 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
  80     struct kvm_sw_breakpoint_head kvm_sw_breakpoints;
  81 #endif
  82     int many_ioeventfds;
  83     int intx_set_mask;
  84     /* The man page (and posix) say ioctl numbers are signed int, but
  85      * they're not.  Linux, glibc and *BSD all treat ioctl numbers as
  86      * unsigned, and treating them as signed here can break things */
  87     unsigned irq_set_ioctl;
  88     unsigned int sigmask_len;
  89     GHashTable *gsimap;
  90 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
  91     struct kvm_irq_routing *irq_routes;
  92     int nr_allocated_irq_routes;
  93     uint32_t *used_gsi_bitmap;
  94     unsigned int gsi_count;
  95     QTAILQ_HEAD(msi_hashtab, KVMMSIRoute) msi_hashtab[KVM_MSI_HASHTAB_SIZE];
  96 #endif
  97     KVMMemoryListener memory_listener;
  98 };
  99
 100 KVMState *kvm_state;
 101 bool kvm_kernel_irqchip;
 102 bool kvm_async_interrupts_allowed;
 103 bool kvm_halt_in_kernel_allowed;
 104 bool kvm_eventfds_allowed;
 105 bool kvm_irqfds_allowed;
 106 bool kvm_resamplefds_allowed;
 107 bool kvm_msi_via_irqfd_allowed;
 108 bool kvm_gsi_routing_allowed;
 109 bool kvm_gsi_direct_mapping;
 110 bool kvm_allowed;
 111 bool kvm_readonly_mem_allowed;
 112 bool kvm_vm_attributes_allowed;
 113 bool kvm_direct_msi_allowed;
 114 bool kvm_ioeventfd_any_length_allowed;
 115
 116 static const KVMCapabilityInfo kvm_required_capabilites[] = {
 117     KVM_CAP_INFO(USER_MEMORY),
 118     KVM_CAP_INFO(DESTROY_MEMORY_REGION_WORKS),
 119     KVM_CAP_LAST_INFO
 120 };
 121
 122 static KVMSlot *kvm_get_free_slot(KVMMemoryListener *kml)
 123 {
 124     KVMState *s = kvm_state;
 125     int i;
 126
 127     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 128         if (kml->slots[i].memory_size == 0) {
 129             return &kml->slots[i];
 130         }
 131     }
 132
 133     return NULL;
 134 }
 135
 136 bool kvm_has_free_slot(MachineState *ms)
 137 {
 138     KVMState *s = KVM_STATE(ms->accelerator);
 139
 140     return kvm_get_free_slot(&s->memory_listener);
 141 }
 142
 143 static KVMSlot *kvm_alloc_slot(KVMMemoryListener *kml)
 144 {
 145     KVMSlot *slot = kvm_get_free_slot(kml);
 146
 147     if (slot) {
 148         return slot;
 149     }
 150
 151     fprintf(stderr, "%s: no free slot available\n", __func__);
 152     abort();
 153 }
 154
 155 static KVMSlot *kvm_lookup_matching_slot(KVMMemoryListener *kml,
 156                                          hwaddr start_addr,
 157                                          hwaddr end_addr)
 158 {
 159     KVMState *s = kvm_state;
 160     int i;
 161
 162     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 163         KVMSlot *mem = &kml->slots[i];
 164
 165         if (start_addr == mem->start_addr &&
 166             end_addr == mem->start_addr + mem->memory_size) {
 167             return mem;
 168         }
 169     }
 170
 171     return NULL;
 172 }
 173
 174 /*
 175  * Find overlapping slot with lowest start address
 176  */
 177 static KVMSlot *kvm_lookup_overlapping_slot(KVMMemoryListener *kml,
 178                                             hwaddr start_addr,
 179                                             hwaddr end_addr)
 180 {
 181     KVMState *s = kvm_state;
 182     KVMSlot *found = NULL;
 183     int i;
 184
 185     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 186         KVMSlot *mem = &kml->slots[i];
 187
 188         if (mem->memory_size == 0 ||
 189             (found && found->start_addr < mem->start_addr)) {
 190             continue;
 191         }
 192
 193         if (end_addr > mem->start_addr &&
 194             start_addr < mem->start_addr + mem->memory_size) {
 195             found = mem;
 196         }
 197     }
 198
 199     return found;
 200 }
 201
 202 int kvm_physical_memory_addr_from_host(KVMState *s, void *ram,
 203                                        hwaddr *phys_addr)
 204 {
 205     KVMMemoryListener *kml = &s->memory_listener;
 206     int i;
 207
 208     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 209         KVMSlot *mem = &kml->slots[i];
 210
 211         if (ram >= mem->ram && ram < mem->ram + mem->memory_size) {
 212             *phys_addr = mem->start_addr + (ram - mem->ram);
 213             return 1;
 214         }
 215     }
 216
 217     return 0;
 218 }
 219
 220 static int kvm_set_user_memory_region(KVMMemoryListener *kml, KVMSlot *slot)
 221 {
 222     KVMState *s = kvm_state;
 223     struct kvm_userspace_memory_region mem;
 224
 225     mem.slot = slot->slot | (kml->as_id << 16);
 226     mem.guest_phys_addr = slot->start_addr;
 227     mem.userspace_addr = (unsigned long)slot->ram;
 228     mem.flags = slot->flags;
 229
 230     if (slot->memory_size && mem.flags & KVM_MEM_READONLY) {
 231         /* Set the slot size to 0 before setting the slot to the desired
 232          * value. This is needed based on KVM commit 75d61fbc. */
 233         mem.memory_size = 0;
 234         kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_USER_MEMORY_REGION, &mem);
 235     }
 236     mem.memory_size = slot->memory_size;
 237     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_USER_MEMORY_REGION, &mem);
 238 }
 239
 240 int kvm_init_vcpu(CPUState *cpu)
 241 {
 242     KVMState *s = kvm_state;
 243     long mmap_size;
 244     int ret;
 245
 246     DPRINTF("kvm_init_vcpu\n");
 247
 248     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_VCPU, (void *)kvm_arch_vcpu_id(cpu));
 249     if (ret < 0) {
 250         DPRINTF("kvm_create_vcpu failed\n");
 251         goto err;
 252     }
 253
 254     cpu->kvm_fd = ret;
 255     cpu->kvm_state = s;
 256     cpu->kvm_vcpu_dirty = true;
 257
 258     mmap_size = kvm_ioctl(s, KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE, 0);
 259     if (mmap_size < 0) {
 260         ret = mmap_size;
 261         DPRINTF("KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE failed\n");
 262         goto err;
 263     }
 264
 265     cpu->kvm_run = mmap(NULL, mmap_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
 266                         cpu->kvm_fd, 0);
 267     if (cpu->kvm_run == MAP_FAILED) {
 268         ret = -errno;
 269         DPRINTF("mmap'ing vcpu state failed\n");
 270         goto err;
 271     }
 272
 273     if (s->coalesced_mmio && !s->coalesced_mmio_ring) {
 274         s->coalesced_mmio_ring =
 275             (void *)cpu->kvm_run + s->coalesced_mmio * PAGE_SIZE;
 276     }
 277
 278     ret = kvm_arch_init_vcpu(cpu);
 279 err:
 280     return ret;
 281 }
 282
 283 /*
 284  * dirty pages logging control
 285  */
 286
 287 static int kvm_mem_flags(MemoryRegion *mr)
 288 {
 289     bool readonly = mr->readonly || memory_region_is_romd(mr);
 290     int flags = 0;
 291
 292     if (memory_region_get_dirty_log_mask(mr) != 0) {
 293         flags |= KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES;
 294     }
 295     if (readonly && kvm_readonly_mem_allowed) {
 296         flags |= KVM_MEM_READONLY;
 297     }
 298     return flags;
 299 }
 300
 301 static int kvm_slot_update_flags(KVMMemoryListener *kml, KVMSlot *mem,
 302                                  MemoryRegion *mr)
 303 {
 304     int old_flags;
 305
 306     old_flags = mem->flags;
 307     mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 308
 309     /* If nothing changed effectively, no need to issue ioctl */
 310     if (mem->flags == old_flags) {
 311         return 0;
 312     }
 313
 314     return kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 315 }
 316
 317 static int kvm_section_update_flags(KVMMemoryListener *kml,
 318                                     MemoryRegionSection *section)
 319 {
 320     hwaddr phys_addr = section->offset_within_address_space;
 321     ram_addr_t size = int128_get64(section->size);
 322     KVMSlot *mem = kvm_lookup_matching_slot(kml, phys_addr, phys_addr + size);
 323
 324     if (mem == NULL)  {
 325         return 0;
 326     } else {
 327         return kvm_slot_update_flags(kml, mem, section->mr);
 328     }
 329 }
 330
 331 static void kvm_log_start(MemoryListener *listener,
 332                           MemoryRegionSection *section,
 333                           int old, int new)
 334 {
 335     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 336     int r;
 337
 338     if (old != 0) {
 339         return;
 340     }
 341
 342     r = kvm_section_update_flags(kml, section);
 343     if (r < 0) {
 344         abort();
 345     }
 346 }
 347
 348 static void kvm_log_stop(MemoryListener *listener,
 349                           MemoryRegionSection *section,
 350                           int old, int new)
 351 {
 352     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 353     int r;
 354
 355     if (new != 0) {
 356         return;
 357     }
 358
 359     r = kvm_section_update_flags(kml, section);
 360     if (r < 0) {
 361         abort();
 362     }
 363 }
 364
 365 /* get kvm's dirty pages bitmap and update qemu's */
 366 static int kvm_get_dirty_pages_log_range(MemoryRegionSection *section,
 367                                          unsigned long *bitmap)
 368 {
 369     ram_addr_t start = section->offset_within_region + section->mr->ram_addr;
 370     ram_addr_t pages = int128_get64(section->size) / getpagesize();
 371
 372     cpu_physical_memory_set_dirty_lebitmap(bitmap, start, pages);
 373     return 0;
 374 }
 375
 376 #define ALIGN(x, y)  (((x)+(y)-1) & ~((y)-1))
 377
 378 /**
 379  * kvm_physical_sync_dirty_bitmap - Grab dirty bitmap from kernel space
 380  * This function updates qemu's dirty bitmap using
 381  * memory_region_set_dirty().  This means all bits are set
 382  * to dirty.
 383  *
 384  * @start_add: start of logged region.
 385  * @end_addr: end of logged region.
 386  */
 387 static int kvm_physical_sync_dirty_bitmap(KVMMemoryListener *kml,
 388                                           MemoryRegionSection *section)
 389 {
 390     KVMState *s = kvm_state;
 391     unsigned long size, allocated_size = 0;
 392     struct kvm_dirty_log d = {};
 393     KVMSlot *mem;
 394     int ret = 0;
 395     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
 396     hwaddr end_addr = start_addr + int128_get64(section->size);
 397
 398     d.dirty_bitmap = NULL;
 399     while (start_addr < end_addr) {
 400         mem = kvm_lookup_overlapping_slot(kml, start_addr, end_addr);
 401         if (mem == NULL) {
 402             break;
 403         }
 404
 405         /* XXX bad kernel interface alert
 406          * For dirty bitmap, kernel allocates array of size aligned to
 407          * bits-per-long.  But for case when the kernel is 64bits and
 408          * the userspace is 32bits, userspace can't align to the same
 409          * bits-per-long, since sizeof(long) is different between kernel
 410          * and user space.  This way, userspace will provide buffer which
 411          * may be 4 bytes less than the kernel will use, resulting in
 412          * userspace memory corruption (which is not detectable by valgrind
 413          * too, in most cases).
 414          * So for now, let's align to 64 instead of HOST_LONG_BITS here, in
 415          * a hope that sizeof(long) wont become >8 any time soon.
 416          */
 417         size = ALIGN(((mem->memory_size) >> TARGET_PAGE_BITS),
 418                      /*HOST_LONG_BITS*/ 64) / 8;
 419         if (!d.dirty_bitmap) {
 420             d.dirty_bitmap = g_malloc(size);
 421         } else if (size > allocated_size) {
 422             d.dirty_bitmap = g_realloc(d.dirty_bitmap, size);
 423         }
 424         allocated_size = size;
 425         memset(d.dirty_bitmap, 0, allocated_size);
 426
 427         d.slot = mem->slot | (kml->as_id << 16);
 428         if (kvm_vm_ioctl(s, KVM_GET_DIRTY_LOG, &d) == -1) {
 429             DPRINTF("ioctl failed %d\n", errno);
 430             ret = -1;
 431             break;
 432         }
 433
 434         kvm_get_dirty_pages_log_range(section, d.dirty_bitmap);
 435         start_addr = mem->start_addr + mem->memory_size;
 436     }
 437     g_free(d.dirty_bitmap);
 438
 439     return ret;
 440 }
 441
 442 static void kvm_coalesce_mmio_region(MemoryListener *listener,
 443                                      MemoryRegionSection *secion,
 444                                      hwaddr start, hwaddr size)
 445 {
 446     KVMState *s = kvm_state;
 447
 448     if (s->coalesced_mmio) {
 449         struct kvm_coalesced_mmio_zone zone;
 450
 451         zone.addr = start;
 452         zone.size = size;
 453         zone.pad = 0;
 454
 455         (void)kvm_vm_ioctl(s, KVM_REGISTER_COALESCED_MMIO, &zone);
 456     }
 457 }
 458
 459 static void kvm_uncoalesce_mmio_region(MemoryListener *listener,
 460                                        MemoryRegionSection *secion,
 461                                        hwaddr start, hwaddr size)
 462 {
 463     KVMState *s = kvm_state;
 464
 465     if (s->coalesced_mmio) {
 466         struct kvm_coalesced_mmio_zone zone;
 467
 468         zone.addr = start;
 469         zone.size = size;
 470         zone.pad = 0;
 471
 472         (void)kvm_vm_ioctl(s, KVM_UNREGISTER_COALESCED_MMIO, &zone);
 473     }
 474 }
 475
 476 int kvm_check_extension(KVMState *s, unsigned int extension)
 477 {
 478     int ret;
 479
 480     ret = kvm_ioctl(s, KVM_CHECK_EXTENSION, extension);
 481     if (ret < 0) {
 482         ret = 0;
 483     }
 484
 485     return ret;
 486 }
 487
 488 int kvm_vm_check_extension(KVMState *s, unsigned int extension)
 489 {
 490     int ret;
 491
 492     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CHECK_EXTENSION, extension);
 493     if (ret < 0) {
 494         /* VM wide version not implemented, use global one instead */
 495         ret = kvm_check_extension(s, extension);
 496     }
 497
 498     return ret;
 499 }
 500
 501 static uint32_t adjust_ioeventfd_endianness(uint32_t val, uint32_t size)
 502 {
 503 #if defined(HOST_WORDS_BIGENDIAN) != defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
 504     /* The kernel expects ioeventfd values in HOST_WORDS_BIGENDIAN
 505      * endianness, but the memory core hands them in target endianness.
 506      * For example, PPC is always treated as big-endian even if running
 507      * on KVM and on PPC64LE.  Correct here.
 508      */
 509     switch (size) {
 510     case 2:
 511         val = bswap16(val);
 512         break;
 513     case 4:
 514         val = bswap32(val);
 515         break;
 516     }
 517 #endif
 518     return val;
 519 }
 520
 521 static int kvm_set_ioeventfd_mmio(int fd, hwaddr addr, uint32_t val,
 522                                   bool assign, uint32_t size, bool datamatch)
 523 {
 524     int ret;
 525     struct kvm_ioeventfd iofd = {
 526         .datamatch = datamatch ? adjust_ioeventfd_endianness(val, size) : 0,
 527         .addr = addr,
 528         .len = size,
 529         .flags = 0,
 530         .fd = fd,
 531     };
 532
 533     if (!kvm_enabled()) {
 534         return -ENOSYS;
 535     }
 536
 537     if (datamatch) {
 538         iofd.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH;
 539     }
 540     if (!assign) {
 541         iofd.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN;
 542     }
 543
 544     ret = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_IOEVENTFD, &iofd);
 545
 546     if (ret < 0) {
 547         return -errno;
 548     }
 549
 550     return 0;
 551 }
 552
 553 static int kvm_set_ioeventfd_pio(int fd, uint16_t addr, uint16_t val,
 554                                  bool assign, uint32_t size, bool datamatch)
 555 {
 556     struct kvm_ioeventfd kick = {
 557         .datamatch = datamatch ? adjust_ioeventfd_endianness(val, size) : 0,
 558         .addr = addr,
 559         .flags = KVM_IOEVENTFD_FLAG_PIO,
 560         .len = size,
 561         .fd = fd,
 562     };
 563     int r;
 564     if (!kvm_enabled()) {
 565         return -ENOSYS;
 566     }
 567     if (datamatch) {
 568         kick.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH;
 569     }
 570     if (!assign) {
 571         kick.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN;
 572     }
 573     r = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_IOEVENTFD, &kick);
 574     if (r < 0) {
 575         return r;
 576     }
 577     return 0;
 578 }
 579
 580
 581 static int kvm_check_many_ioeventfds(void)
 582 {
 583     /* Userspace can use ioeventfd for io notification.  This requires a host
 584      * that supports eventfd(2) and an I/O thread; since eventfd does not
 585      * support SIGIO it cannot interrupt the vcpu.
 586      *
 587      * Older kernels have a 6 device limit on the KVM io bus.  Find out so we
 588      * can avoid creating too many ioeventfds.
 589      */
 590 #if defined(CONFIG_EVENTFD)
 591     int ioeventfds[7];
 592     int i, ret = 0;
 593     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ioeventfds); i++) {
 594         ioeventfds[i] = eventfd(0, EFD_CLOEXEC);
 595         if (ioeventfds[i] < 0) {
 596             break;
 597         }
 598         ret = kvm_set_ioeventfd_pio(ioeventfds[i], 0, i, true, 2, true);
 599         if (ret < 0) {
 600             close(ioeventfds[i]);
 601             break;
 602         }
 603     }
 604
 605     /* Decide whether many devices are supported or not */
 606     ret = i == ARRAY_SIZE(ioeventfds);
 607
 608     while (i-- > 0) {
 609         kvm_set_ioeventfd_pio(ioeventfds[i], 0, i, false, 2, true);
 610         close(ioeventfds[i]);
 611     }
 612     return ret;
 613 #else
 614     return 0;
 615 #endif
 616 }
 617
 618 static const KVMCapabilityInfo *
 619 kvm_check_extension_list(KVMState *s, const KVMCapabilityInfo *list)
 620 {
 621     while (list->name) {
 622         if (!kvm_check_extension(s, list->value)) {
 623             return list;
 624         }
 625         list++;
 626     }
 627     return NULL;
 628 }
 629
 630 static void kvm_set_phys_mem(KVMMemoryListener *kml,
 631                              MemoryRegionSection *section, bool add)
 632 {
 633     KVMState *s = kvm_state;
 634     KVMSlot *mem, old;
 635     int err;
 636     MemoryRegion *mr = section->mr;
 637     bool writeable = !mr->readonly && !mr->rom_device;
 638     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
 639     ram_addr_t size = int128_get64(section->size);
 640     void *ram = NULL;
 641     unsigned delta;
 642
 643     /* kvm works in page size chunks, but the function may be called
 644        with sub-page size and unaligned start address. Pad the start
 645        address to next and truncate size to previous page boundary. */
 646     delta = qemu_real_host_page_size - (start_addr & ~qemu_real_host_page_mask);
 647     delta &= ~qemu_real_host_page_mask;
 648     if (delta > size) {
 649         return;
 650     }
 651     start_addr += delta;
 652     size -= delta;
 653     size &= qemu_real_host_page_mask;
 654     if (!size || (start_addr & ~qemu_real_host_page_mask)) {
 655         return;
 656     }
 657
 658     if (!memory_region_is_ram(mr)) {
 659         if (writeable || !kvm_readonly_mem_allowed) {
 660             return;
 661         } else if (!mr->romd_mode) {
 662             /* If the memory device is not in romd_mode, then we actually want
 663              * to remove the kvm memory slot so all accesses will trap. */
 664             add = false;
 665         }
 666     }
 667
 668     ram = memory_region_get_ram_ptr(mr) + section->offset_within_region + delta;
 669
 670     while (1) {
 671         mem = kvm_lookup_overlapping_slot(kml, start_addr, start_addr + size);
 672         if (!mem) {
 673             break;
 674         }
 675
 676         if (add && start_addr >= mem->start_addr &&
 677             (start_addr + size <= mem->start_addr + mem->memory_size) &&
 678             (ram - start_addr == mem->ram - mem->start_addr)) {
 679             /* The new slot fits into the existing one and comes with
 680              * identical parameters - update flags and done. */
 681             kvm_slot_update_flags(kml, mem, mr);
 682             return;
 683         }
 684
 685         old = *mem;
 686
 687         if (mem->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES) {
 688             kvm_physical_sync_dirty_bitmap(kml, section);
 689         }
 690
 691         /* unregister the overlapping slot */
 692         mem->memory_size = 0;
 693         err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 694         if (err) {
 695             fprintf(stderr, "%s: error unregistering overlapping slot: %s\n",
 696                     __func__, strerror(-err));
 697             abort();
 698         }
 699
 700         /* Workaround for older KVM versions: we can't join slots, even not by
 701          * unregistering the previous ones and then registering the larger
 702          * slot. We have to maintain the existing fragmentation. Sigh.
 703          *
 704          * This workaround assumes that the new slot starts at the same
 705          * address as the first existing one. If not or if some overlapping
 706          * slot comes around later, we will fail (not seen in practice so far)
 707          * - and actually require a recent KVM version. */
 708         if (s->broken_set_mem_region &&
 709             old.start_addr == start_addr && old.memory_size < size && add) {
 710             mem = kvm_alloc_slot(kml);
 711             mem->memory_size = old.memory_size;
 712             mem->start_addr = old.start_addr;
 713             mem->ram = old.ram;
 714             mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 715
 716             err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 717             if (err) {
 718                 fprintf(stderr, "%s: error updating slot: %s\n", __func__,
 719                         strerror(-err));
 720                 abort();
 721             }
 722
 723             start_addr += old.memory_size;
 724             ram += old.memory_size;
 725             size -= old.memory_size;
 726             continue;
 727         }
 728
 729         /* register prefix slot */
 730         if (old.start_addr < start_addr) {
 731             mem = kvm_alloc_slot(kml);
 732             mem->memory_size = start_addr - old.start_addr;
 733             mem->start_addr = old.start_addr;
 734             mem->ram = old.ram;
 735             mem->flags =  kvm_mem_flags(mr);
 736
 737             err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 738             if (err) {
 739                 fprintf(stderr, "%s: error registering prefix slot: %s\n",
 740                         __func__, strerror(-err));
 741 #ifdef TARGET_PPC
 742                 fprintf(stderr, "%s: This is probably because your kernel's " \
 743                                 "PAGE_SIZE is too big. Please try to use 4k " \
 744                                 "PAGE_SIZE!\n", __func__);
 745 #endif
 746                 abort();
 747             }
 748         }
 749
 750         /* register suffix slot */
 751         if (old.start_addr + old.memory_size > start_addr + size) {
 752             ram_addr_t size_delta;
 753
 754             mem = kvm_alloc_slot(kml);
 755             mem->start_addr = start_addr + size;
 756             size_delta = mem->start_addr - old.start_addr;
 757             mem->memory_size = old.memory_size - size_delta;
 758             mem->ram = old.ram + size_delta;
 759             mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 760
 761             err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 762             if (err) {
 763                 fprintf(stderr, "%s: error registering suffix slot: %s\n",
 764                         __func__, strerror(-err));
 765                 abort();
 766             }
 767         }
 768     }
 769
 770     /* in case the KVM bug workaround already "consumed" the new slot */
 771     if (!size) {
 772         return;
 773     }
 774     if (!add) {
 775         return;
 776     }
 777     mem = kvm_alloc_slot(kml);
 778     mem->memory_size = size;
 779     mem->start_addr = start_addr;
 780     mem->ram = ram;
 781     mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 782
 783     err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 784     if (err) {
 785         fprintf(stderr, "%s: error registering slot: %s\n", __func__,
 786                 strerror(-err));
 787         abort();
 788     }
 789 }
 790
 791 static void kvm_region_add(MemoryListener *listener,
 792                            MemoryRegionSection *section)
 793 {
 794     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 795
 796     memory_region_ref(section->mr);
 797     kvm_set_phys_mem(kml, section, true);
 798 }
 799
 800 static void kvm_region_del(MemoryListener *listener,
 801                            MemoryRegionSection *section)
 802 {
 803     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 804
 805     kvm_set_phys_mem(kml, section, false);
 806     memory_region_unref(section->mr);
 807 }
 808
 809 static void kvm_log_sync(MemoryListener *listener,
 810                          MemoryRegionSection *section)
 811 {
 812     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 813     int r;
 814
 815     r = kvm_physical_sync_dirty_bitmap(kml, section);
 816     if (r < 0) {
 817         abort();
 818     }
 819 }
 820
 821 static void kvm_mem_ioeventfd_add(MemoryListener *listener,
 822                                   MemoryRegionSection *section,
 823                                   bool match_data, uint64_t data,
 824                                   EventNotifier *e)
 825 {
 826     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 827     int r;
 828
 829     r = kvm_set_ioeventfd_mmio(fd, section->offset_within_address_space,
 830                                data, true, int128_get64(section->size),
 831                                match_data);
 832     if (r < 0) {
 833         fprintf(stderr, "%s: error adding ioeventfd: %s\n",
 834                 __func__, strerror(-r));
 835         abort();
 836     }
 837 }
 838
 839 static void kvm_mem_ioeventfd_del(MemoryListener *listener,
 840                                   MemoryRegionSection *section,
 841                                   bool match_data, uint64_t data,
 842                                   EventNotifier *e)
 843 {
 844     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 845     int r;
 846
 847     r = kvm_set_ioeventfd_mmio(fd, section->offset_within_address_space,
 848                                data, false, int128_get64(section->size),
 849                                match_data);
 850     if (r < 0) {
 851         abort();
 852     }
 853 }
 854
 855 static void kvm_io_ioeventfd_add(MemoryListener *listener,
 856                                  MemoryRegionSection *section,
 857                                  bool match_data, uint64_t data,
 858                                  EventNotifier *e)
 859 {
 860     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 861     int r;
 862
 863     r = kvm_set_ioeventfd_pio(fd, section->offset_within_address_space,
 864                               data, true, int128_get64(section->size),
 865                               match_data);
 866     if (r < 0) {
 867         fprintf(stderr, "%s: error adding ioeventfd: %s\n",
 868                 __func__, strerror(-r));
 869         abort();
 870     }
 871 }
 872
 873 static void kvm_io_ioeventfd_del(MemoryListener *listener,
 874                                  MemoryRegionSection *section,
 875                                  bool match_data, uint64_t data,
 876                                  EventNotifier *e)
 877
 878 {
 879     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 880     int r;
 881
 882     r = kvm_set_ioeventfd_pio(fd, section->offset_within_address_space,
 883                               data, false, int128_get64(section->size),
 884                               match_data);
 885     if (r < 0) {
 886         abort();
 887     }
 888 }
 889
 890 void kvm_memory_listener_register(KVMState *s, KVMMemoryListener *kml,
 891                                   AddressSpace *as, int as_id)
 892 {
 893     int i;
 894
 895     kml->slots = g_malloc0(s->nr_slots * sizeof(KVMSlot));
 896     kml->as_id = as_id;
 897
 898     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 899         kml->slots[i].slot = i;
 900     }
 901
 902     kml->listener.region_add = kvm_region_add;
 903     kml->listener.region_del = kvm_region_del;
 904     kml->listener.log_start = kvm_log_start;
 905     kml->listener.log_stop = kvm_log_stop;
 906     kml->listener.log_sync = kvm_log_sync;
 907     kml->listener.priority = 10;
 908
 909     memory_listener_register(&kml->listener, as);
 910 }
 911
 912 static MemoryListener kvm_io_listener = {
 913     .eventfd_add = kvm_io_ioeventfd_add,
 914     .eventfd_del = kvm_io_ioeventfd_del,
 915     .priority = 10,
 916 };
 917
 918 static void kvm_handle_interrupt(CPUState *cpu, int mask)
 919 {
 920     cpu->interrupt_request |= mask;
 921
 922     if (!qemu_cpu_is_self(cpu)) {
 923         qemu_cpu_kick(cpu);
 924     }
 925 }
 926
 927 int kvm_set_irq(KVMState *s, int irq, int level)
 928 {
 929     struct kvm_irq_level event;
 930     int ret;
 931
 932     assert(kvm_async_interrupts_enabled());
 933
 934     event.level = level;
 935     event.irq = irq;
 936     ret = kvm_vm_ioctl(s, s->irq_set_ioctl, &event);
 937     if (ret < 0) {
 938         perror("kvm_set_irq");
 939         abort();
 940     }
 941
 942     return (s->irq_set_ioctl == KVM_IRQ_LINE) ? 1 : event.status;
 943 }
 944
 945 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
 946 typedef struct KVMMSIRoute {
 947     struct kvm_irq_routing_entry kroute;
 948     QTAILQ_ENTRY(KVMMSIRoute) entry;
 949 } KVMMSIRoute;
 950
 951 static void set_gsi(KVMState *s, unsigned int gsi)
 952 {
 953     s->used_gsi_bitmap[gsi / 32] |= 1U << (gsi % 32);
 954 }
 955
 956 static void clear_gsi(KVMState *s, unsigned int gsi)
 957 {
 958     s->used_gsi_bitmap[gsi / 32] &= ~(1U << (gsi % 32));
 959 }
 960
 961 void kvm_init_irq_routing(KVMState *s)
 962 {
 963     int gsi_count, i;
 964
 965     gsi_count = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQ_ROUTING) - 1;
 966     if (gsi_count > 0) {
 967         unsigned int gsi_bits, i;
 968
 969         /* Round up so we can search ints using ffs */
 970         gsi_bits = ALIGN(gsi_count, 32);
 971         s->used_gsi_bitmap = g_malloc0(gsi_bits / 8);
 972         s->gsi_count = gsi_count;
 973
 974         /* Mark any over-allocated bits as already in use */
 975         for (i = gsi_count; i < gsi_bits; i++) {
 976             set_gsi(s, i);
 977         }
 978     }
 979
 980     s->irq_routes = g_malloc0(sizeof(*s->irq_routes));
 981     s->nr_allocated_irq_routes = 0;
 982
 983     if (!kvm_direct_msi_allowed) {
 984         for (i = 0; i < KVM_MSI_HASHTAB_SIZE; i++) {
 985             QTAILQ_INIT(&s->msi_hashtab[i]);
 986         }
 987     }
 988
 989     kvm_arch_init_irq_routing(s);
 990 }
 991
 992 void kvm_irqchip_commit_routes(KVMState *s)
 993 {
 994     int ret;
 995
 996     s->irq_routes->flags = 0;
 997     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_GSI_ROUTING, s->irq_routes);
 998     assert(ret == 0);
 999 }
1000
1001 static void kvm_add_routing_entry(KVMState *s,
1002                                   struct kvm_irq_routing_entry *entry)
1003 {
1004     struct kvm_irq_routing_entry *new;
1005     int n, size;
1006
1007     if (s->irq_routes->nr == s->nr_allocated_irq_routes) {
1008         n = s->nr_allocated_irq_routes * 2;
1009         if (n < 64) {
1010             n = 64;
1011         }
1012         size = sizeof(struct kvm_irq_routing);
1013         size += n * sizeof(*new);
1014         s->irq_routes = g_realloc(s->irq_routes, size);
1015         s->nr_allocated_irq_routes = n;
1016     }
1017     n = s->irq_routes->nr++;
1018     new = &s->irq_routes->entries[n];
1019
1020     *new = *entry;
1021
1022     set_gsi(s, entry->gsi);
1023 }
1024
1025 static int kvm_update_routing_entry(KVMState *s,
1026                                     struct kvm_irq_routing_entry *new_entry)
1027 {
1028     struct kvm_irq_routing_entry *entry;
1029     int n;
1030
1031     for (n = 0; n < s->irq_routes->nr; n++) {
1032         entry = &s->irq_routes->entries[n];
1033         if (entry->gsi != new_entry->gsi) {
1034             continue;
1035         }
1036
1037         if(!memcmp(entry, new_entry, sizeof *entry)) {
1038             return 0;
1039         }
1040
1041         *entry = *new_entry;
1042
1043         kvm_irqchip_commit_routes(s);
1044
1045         return 0;
1046     }
1047
1048     return -ESRCH;
1049 }
1050
1051 void kvm_irqchip_add_irq_route(KVMState *s, int irq, int irqchip, int pin)
1052 {
1053     struct kvm_irq_routing_entry e = {};
1054
1055     assert(pin < s->gsi_count);
1056
1057     e.gsi = irq;
1058     e.type = KVM_IRQ_ROUTING_IRQCHIP;
1059     e.flags = 0;
1060     e.u.irqchip.irqchip = irqchip;
1061     e.u.irqchip.pin = pin;
1062     kvm_add_routing_entry(s, &e);
1063 }
1064
1065 void kvm_irqchip_release_virq(KVMState *s, int virq)
1066 {
1067     struct kvm_irq_routing_entry *e;
1068     int i;
1069
1070     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1071         return;
1072     }
1073
1074     for (i = 0; i < s->irq_routes->nr; i++) {
1075         e = &s->irq_routes->entries[i];
1076         if (e->gsi == virq) {
1077             s->irq_routes->nr--;
1078             *e = s->irq_routes->entries[s->irq_routes->nr];
1079         }
1080     }
1081     clear_gsi(s, virq);
1082 }
1083
1084 static unsigned int kvm_hash_msi(uint32_t data)
1085 {
1086     /* This is optimized for IA32 MSI layout. However, no other arch shall
1087      * repeat the mistake of not providing a direct MSI injection API. */
1088     return data & 0xff;
1089 }
1090
1091 static void kvm_flush_dynamic_msi_routes(KVMState *s)
1092 {
1093     KVMMSIRoute *route, *next;
1094     unsigned int hash;
1095
1096     for (hash = 0; hash < KVM_MSI_HASHTAB_SIZE; hash++) {
1097         QTAILQ_FOREACH_SAFE(route, &s->msi_hashtab[hash], entry, next) {
1098             kvm_irqchip_release_virq(s, route->kroute.gsi);
1099             QTAILQ_REMOVE(&s->msi_hashtab[hash], route, entry);
1100             g_free(route);
1101         }
1102     }
1103 }
1104
1105 static int kvm_irqchip_get_virq(KVMState *s)
1106 {
1107     uint32_t *word = s->used_gsi_bitmap;
1108     int max_words = ALIGN(s->gsi_count, 32) / 32;
1109     int i, zeroes;
1110
1111     /*
1112      * PIC and IOAPIC share the first 16 GSI numbers, thus the available
1113      * GSI numbers are more than the number of IRQ route. Allocating a GSI
1114      * number can succeed even though a new route entry cannot be added.
1115      * When this happens, flush dynamic MSI entries to free IRQ route entries.
1116      */
1117     if (!kvm_direct_msi_allowed && s->irq_routes->nr == s->gsi_count) {
1118         kvm_flush_dynamic_msi_routes(s);
1119     }
1120
1121     /* Return the lowest unused GSI in the bitmap */
1122     for (i = 0; i < max_words; i++) {
1123         zeroes = ctz32(~word[i]);
1124         if (zeroes == 32) {
1125             continue;
1126         }
1127
1128         return zeroes + i * 32;
1129     }
1130     return -ENOSPC;
1131
1132 }
1133
1134 static KVMMSIRoute *kvm_lookup_msi_route(KVMState *s, MSIMessage msg)
1135 {
1136     unsigned int hash = kvm_hash_msi(msg.data);
1137     KVMMSIRoute *route;
1138
1139     QTAILQ_FOREACH(route, &s->msi_hashtab[hash], entry) {
1140         if (route->kroute.u.msi.address_lo == (uint32_t)msg.address &&
1141             route->kroute.u.msi.address_hi == (msg.address >> 32) &&
1142             route->kroute.u.msi.data == le32_to_cpu(msg.data)) {
1143             return route;
1144         }
1145     }
1146     return NULL;
1147 }
1148
1149 int kvm_irqchip_send_msi(KVMState *s, MSIMessage msg)
1150 {
1151     struct kvm_msi msi;
1152     KVMMSIRoute *route;
1153
1154     if (kvm_direct_msi_allowed) {
1155         msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1156         msi.address_hi = msg.address >> 32;
1157         msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1158         msi.flags = 0;
1159         memset(msi.pad, 0, sizeof(msi.pad));
1160
1161         return kvm_vm_ioctl(s, KVM_SIGNAL_MSI, &msi);
1162     }
1163
1164     route = kvm_lookup_msi_route(s, msg);
1165     if (!route) {
1166         int virq;
1167
1168         virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1169         if (virq < 0) {
1170             return virq;
1171         }
1172
1173         route = g_malloc0(sizeof(KVMMSIRoute));
1174         route->kroute.gsi = virq;
1175         route->kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_MSI;
1176         route->kroute.flags = 0;
1177         route->kroute.u.msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1178         route->kroute.u.msi.address_hi = msg.address >> 32;
1179         route->kroute.u.msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1180
1181         kvm_add_routing_entry(s, &route->kroute);
1182         kvm_irqchip_commit_routes(s);
1183
1184         QTAILQ_INSERT_TAIL(&s->msi_hashtab[kvm_hash_msi(msg.data)], route,
1185                            entry);
1186     }
1187
1188     assert(route->kroute.type == KVM_IRQ_ROUTING_MSI);
1189
1190     return kvm_set_irq(s, route->kroute.gsi, 1);
1191 }
1192
1193 int kvm_irqchip_add_msi_route(KVMState *s, MSIMessage msg, PCIDevice *dev)
1194 {
1195     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1196     int virq;
1197
1198     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1199         return kvm_arch_msi_data_to_gsi(msg.data);
1200     }
1201
1202     if (!kvm_gsi_routing_enabled()) {
1203         return -ENOSYS;
1204     }
1205
1206     virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1207     if (virq < 0) {
1208         return virq;
1209     }
1210
1211     kroute.gsi = virq;
1212     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_MSI;
1213     kroute.flags = 0;
1214     kroute.u.msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1215     kroute.u.msi.address_hi = msg.address >> 32;
1216     kroute.u.msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1217     if (kvm_arch_fixup_msi_route(&kroute, msg.address, msg.data, dev)) {
1218         kvm_irqchip_release_virq(s, virq);
1219         return -EINVAL;
1220     }
1221
1222     kvm_add_routing_entry(s, &kroute);
1223     kvm_irqchip_commit_routes(s);
1224
1225     return virq;
1226 }
1227
1228 int kvm_irqchip_update_msi_route(KVMState *s, int virq, MSIMessage msg,
1229                                  PCIDevice *dev)
1230 {
1231     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1232
1233     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1234         return 0;
1235     }
1236
1237     if (!kvm_irqchip_in_kernel()) {
1238         return -ENOSYS;
1239     }
1240
1241     kroute.gsi = virq;
1242     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_MSI;
1243     kroute.flags = 0;
1244     kroute.u.msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1245     kroute.u.msi.address_hi = msg.address >> 32;
1246     kroute.u.msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1247     if (kvm_arch_fixup_msi_route(&kroute, msg.address, msg.data, dev)) {
1248         return -EINVAL;
1249     }
1250
1251     return kvm_update_routing_entry(s, &kroute);
1252 }
1253
1254 static int kvm_irqchip_assign_irqfd(KVMState *s, int fd, int rfd, int virq,
1255                                     bool assign)
1256 {
1257     struct kvm_irqfd irqfd = {
1258         .fd = fd,
1259         .gsi = virq,
1260         .flags = assign ? 0 : KVM_IRQFD_FLAG_DEASSIGN,
1261     };
1262
1263     if (rfd != -1) {
1264         irqfd.flags |= KVM_IRQFD_FLAG_RESAMPLE;
1265         irqfd.resamplefd = rfd;
1266     }
1267
1268     if (!kvm_irqfds_enabled()) {
1269         return -ENOSYS;
1270     }
1271
1272     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_IRQFD, &irqfd);
1273 }
1274
1275 int kvm_irqchip_add_adapter_route(KVMState *s, AdapterInfo *adapter)
1276 {
1277     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1278     int virq;
1279
1280     if (!kvm_gsi_routing_enabled()) {
1281         return -ENOSYS;
1282     }
1283
1284     virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1285     if (virq < 0) {
1286         return virq;
1287     }
1288
1289     kroute.gsi = virq;
1290     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_S390_ADAPTER;
1291     kroute.flags = 0;
1292     kroute.u.adapter.summary_addr = adapter->summary_addr;
1293     kroute.u.adapter.ind_addr = adapter->ind_addr;
1294     kroute.u.adapter.summary_offset = adapter->summary_offset;
1295     kroute.u.adapter.ind_offset = adapter->ind_offset;
1296     kroute.u.adapter.adapter_id = adapter->adapter_id;
1297
1298     kvm_add_routing_entry(s, &kroute);
1299
1300     return virq;
1301 }
1302
1303 #else /* !KVM_CAP_IRQ_ROUTING */
1304
1305 void kvm_init_irq_routing(KVMState *s)
1306 {
1307 }
1308
1309 void kvm_irqchip_release_virq(KVMState *s, int virq)
1310 {
1311 }
1312
1313 int kvm_irqchip_send_msi(KVMState *s, MSIMessage msg)
1314 {
1315     abort();
1316 }
1317
1318 int kvm_irqchip_add_msi_route(KVMState *s, MSIMessage msg)
1319 {
1320     return -ENOSYS;
1321 }
1322
1323 int kvm_irqchip_add_adapter_route(KVMState *s, AdapterInfo *adapter)
1324 {
1325     return -ENOSYS;
1326 }
1327
1328 static int kvm_irqchip_assign_irqfd(KVMState *s, int fd, int virq, bool assign)
1329 {
1330     abort();
1331 }
1332
1333 int kvm_irqchip_update_msi_route(KVMState *s, int virq, MSIMessage msg)
1334 {
1335     return -ENOSYS;
1336 }
1337 #endif /* !KVM_CAP_IRQ_ROUTING */
1338
1339 int kvm_irqchip_add_irqfd_notifier_gsi(KVMState *s, EventNotifier *n,
1340                                        EventNotifier *rn, int virq)
1341 {
1342     return kvm_irqchip_assign_irqfd(s, event_notifier_get_fd(n),
1343            rn ? event_notifier_get_fd(rn) : -1, virq, true);
1344 }
1345
1346 int kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier_gsi(KVMState *s, EventNotifier *n,
1347                                           int virq)
1348 {
1349     return kvm_irqchip_assign_irqfd(s, event_notifier_get_fd(n), -1, virq,
1350            false);
1351 }
1352
1353 int kvm_irqchip_add_irqfd_notifier(KVMState *s, EventNotifier *n,
1354                                    EventNotifier *rn, qemu_irq irq)
1355 {
1356     gpointer key, gsi;
1357     gboolean found = g_hash_table_lookup_extended(s->gsimap, irq, &key, &gsi);
1358
1359     if (!found) {
1360         return -ENXIO;
1361     }
1362     return kvm_irqchip_add_irqfd_notifier_gsi(s, n, rn, GPOINTER_TO_INT(gsi));
1363 }
1364
1365 int kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier(KVMState *s, EventNotifier *n,
1366                                       qemu_irq irq)
1367 {
1368     gpointer key, gsi;
1369     gboolean found = g_hash_table_lookup_extended(s->gsimap, irq, &key, &gsi);
1370
1371     if (!found) {
1372         return -ENXIO;
1373     }
1374     return kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier_gsi(s, n, GPOINTER_TO_INT(gsi));
1375 }
1376
1377 void kvm_irqchip_set_qemuirq_gsi(KVMState *s, qemu_irq irq, int gsi)
1378 {
1379     g_hash_table_insert(s->gsimap, irq, GINT_TO_POINTER(gsi));
1380 }
1381
1382 static void kvm_irqchip_create(MachineState *machine, KVMState *s)
1383 {
1384     int ret;
1385
1386     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQCHIP)) {
1387         ;
1388     } else if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_S390_IRQCHIP)) {
1389         ret = kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_IRQCHIP, 0);
1390         if (ret < 0) {
1391             fprintf(stderr, "Enable kernel irqchip failed: %s\n", strerror(-ret));
1392             exit(1);
1393         }
1394     } else {
1395         return;
1396     }
1397
1398     /* First probe and see if there's a arch-specific hook to create the
1399      * in-kernel irqchip for us */
1400     ret = kvm_arch_irqchip_create(s);
1401     if (ret == 0) {
1402         ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_IRQCHIP);
1403     }
1404     if (ret < 0) {
1405         fprintf(stderr, "Create kernel irqchip failed: %s\n", strerror(-ret));
1406         exit(1);
1407     }
1408
1409     kvm_kernel_irqchip = true;
1410     /* If we have an in-kernel IRQ chip then we must have asynchronous
1411      * interrupt delivery (though the reverse is not necessarily true)
1412      */
1413     kvm_async_interrupts_allowed = true;
1414     kvm_halt_in_kernel_allowed = true;
1415
1416     kvm_init_irq_routing(s);
1417
1418     s->gsimap = g_hash_table_new(g_direct_hash, g_direct_equal);
1419 }
1420
1421 /* Find number of supported CPUs using the recommended
1422  * procedure from the kernel API documentation to cope with
1423  * older kernels that may be missing capabilities.
1424  */
1425 static int kvm_recommended_vcpus(KVMState *s)
1426 {
1427     int ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_NR_VCPUS);
1428     return (ret) ? ret : 4;
1429 }
1430
1431 static int kvm_max_vcpus(KVMState *s)
1432 {
1433     int ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_MAX_VCPUS);
1434     return (ret) ? ret : kvm_recommended_vcpus(s);
1435 }
1436
1437 static int kvm_init(MachineState *ms)
1438 {
1439     MachineClass *mc = MACHINE_GET_CLASS(ms);
1440     static const char upgrade_note[] =
1441         "Please upgrade to at least kernel 2.6.29 or recent kvm-kmod\n"
1442         "(see http://sourceforge.net/projects/kvm).\n";
1443     struct {
1444         const char *name;
1445         int num;
1446     } num_cpus[] = {
1447         { "SMP",          smp_cpus },
1448         { "hotpluggable", max_cpus },
1449         { NULL, }
1450     }, *nc = num_cpus;
1451     int soft_vcpus_limit, hard_vcpus_limit;
1452     KVMState *s;
1453     const KVMCapabilityInfo *missing_cap;
1454     int ret;
1455     int type = 0;
1456     const char *kvm_type;
1457
1458     s = KVM_STATE(ms->accelerator);
1459
1460     /*
1461      * On systems where the kernel can support different base page
1462      * sizes, host page size may be different from TARGET_PAGE_SIZE,
1463      * even with KVM.  TARGET_PAGE_SIZE is assumed to be the minimum
1464      * page size for the system though.
1465      */
1466     assert(TARGET_PAGE_SIZE <= getpagesize());
1467
1468     s->sigmask_len = 8;
1469
1470 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
1471     QTAILQ_INIT(&s->kvm_sw_breakpoints);
1472 #endif
1473     s->vmfd = -1;
1474     s->fd = qemu_open("/dev/kvm", O_RDWR);
1475     if (s->fd == -1) {
1476         fprintf(stderr, "Could not access KVM kernel module: %m\n");
1477         ret = -errno;
1478         goto err;
1479     }
1480
1481     ret = kvm_ioctl(s, KVM_GET_API_VERSION, 0);
1482     if (ret < KVM_API_VERSION) {
1483         if (ret >= 0) {
1484             ret = -EINVAL;
1485         }
1486         fprintf(stderr, "kvm version too old\n");
1487         goto err;
1488     }
1489
1490     if (ret > KVM_API_VERSION) {
1491         ret = -EINVAL;
1492         fprintf(stderr, "kvm version not supported\n");
1493         goto err;
1494     }
1495
1496     s->nr_slots = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_NR_MEMSLOTS);
1497
1498     /* If unspecified, use the default value */
1499     if (!s->nr_slots) {
1500         s->nr_slots = 32;
1501     }
1502
1503     /* check the vcpu limits */
1504     soft_vcpus_limit = kvm_recommended_vcpus(s);
1505     hard_vcpus_limit = kvm_max_vcpus(s);
1506
1507     while (nc->name) {
1508         if (nc->num > soft_vcpus_limit) {
1509             fprintf(stderr,
1510                     "Warning: Number of %s cpus requested (%d) exceeds "
1511                     "the recommended cpus supported by KVM (%d)\n",
1512                     nc->name, nc->num, soft_vcpus_limit);
1513
1514             if (nc->num > hard_vcpus_limit) {
1515                 fprintf(stderr, "Number of %s cpus requested (%d) exceeds "
1516                         "the maximum cpus supported by KVM (%d)\n",
1517                         nc->name, nc->num, hard_vcpus_limit);
1518                 exit(1);
1519             }
1520         }
1521         nc++;
1522     }
1523
1524     kvm_type = qemu_opt_get(qemu_get_machine_opts(), "kvm-type");
1525     if (mc->kvm_type) {
1526         type = mc->kvm_type(kvm_type);
1527     } else if (kvm_type) {
1528         ret = -EINVAL;
1529         fprintf(stderr, "Invalid argument kvm-type=%s\n", kvm_type);
1530         goto err;
1531     }
1532
1533     do {
1534         ret = kvm_ioctl(s, KVM_CREATE_VM, type);
1535     } while (ret == -EINTR);
1536
1537     if (ret < 0) {
1538         fprintf(stderr, "ioctl(KVM_CREATE_VM) failed: %d %s\n", -ret,
1539                 strerror(-ret));
1540
1541 #ifdef TARGET_S390X
1542         if (ret == -EINVAL) {
1543             fprintf(stderr,
1544                     "Host kernel setup problem detected. Please verify:\n");
1545             fprintf(stderr, "- for kernels supporting the switch_amode or"
1546                     " user_mode parameters, whether\n");
1547             fprintf(stderr,
1548                     "  user space is running in primary address space\n");
1549             fprintf(stderr,
1550                     "- for kernels supporting the vm.allocate_pgste sysctl, "
1551                     "whether it is enabled\n");
1552         }
1553 #endif
1554         goto err;
1555     }
1556
1557     s->vmfd = ret;
1558     missing_cap = kvm_check_extension_list(s, kvm_required_capabilites);
1559     if (!missing_cap) {
1560         missing_cap =
1561             kvm_check_extension_list(s, kvm_arch_required_capabilities);
1562     }
1563     if (missing_cap) {
1564         ret = -EINVAL;
1565         fprintf(stderr, "kvm does not support %s\n%s",
1566                 missing_cap->name, upgrade_note);
1567         goto err;
1568     }
1569
1570     s->coalesced_mmio = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_COALESCED_MMIO);
1571
1572     s->broken_set_mem_region = 1;
1573     ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_JOIN_MEMORY_REGIONS_WORKS);
1574     if (ret > 0) {
1575         s->broken_set_mem_region = 0;
1576     }
1577
1578 #ifdef KVM_CAP_VCPU_EVENTS
1579     s->vcpu_events = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_VCPU_EVENTS);
1580 #endif
1581
1582     s->robust_singlestep =
1583         kvm_check_extension(s, KVM_CAP_X86_ROBUST_SINGLESTEP);
1584
1585 #ifdef KVM_CAP_DEBUGREGS
1586     s->debugregs = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_DEBUGREGS);
1587 #endif
1588
1589 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
1590     kvm_direct_msi_allowed = (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_SIGNAL_MSI) > 0);
1591 #endif
1592
1593     s->intx_set_mask = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_PCI_2_3);
1594
1595     s->irq_set_ioctl = KVM_IRQ_LINE;
1596     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQ_INJECT_STATUS)) {
1597         s->irq_set_ioctl = KVM_IRQ_LINE_STATUS;
1598     }
1599
1600 #ifdef KVM_CAP_READONLY_MEM
1601     kvm_readonly_mem_allowed =
1602         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_READONLY_MEM) > 0);
1603 #endif
1604
1605     kvm_eventfds_allowed =
1606         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IOEVENTFD) > 0);
1607
1608     kvm_irqfds_allowed =
1609         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQFD) > 0);
1610
1611     kvm_resamplefds_allowed =
1612         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQFD_RESAMPLE) > 0);
1613
1614     kvm_vm_attributes_allowed =
1615         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_VM_ATTRIBUTES) > 0);
1616
1617     kvm_ioeventfd_any_length_allowed =
1618         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IOEVENTFD_ANY_LENGTH) > 0);
1619
1620     ret = kvm_arch_init(ms, s);
1621     if (ret < 0) {
1622         goto err;
1623     }
1624
1625     if (machine_kernel_irqchip_allowed(ms)) {
1626         kvm_irqchip_create(ms, s);
1627     }
1628
1629     kvm_state = s;
1630
1631     if (kvm_eventfds_allowed) {
1632         s->memory_listener.listener.eventfd_add = kvm_mem_ioeventfd_add;
1633         s->memory_listener.listener.eventfd_del = kvm_mem_ioeventfd_del;
1634     }
1635     s->memory_listener.listener.coalesced_mmio_add = kvm_coalesce_mmio_region;
1636     s->memory_listener.listener.coalesced_mmio_del = kvm_uncoalesce_mmio_region;
1637
1638     kvm_memory_listener_register(s, &s->memory_listener,
1639                                  &address_space_memory, 0);
1640     memory_listener_register(&kvm_io_listener,
1641                              &address_space_io);
1642
1643     s->many_ioeventfds = kvm_check_many_ioeventfds();
1644
1645     cpu_interrupt_handler = kvm_handle_interrupt;
1646
1647     return 0;
1648
1649 err:
1650     assert(ret < 0);
1651     if (s->vmfd >= 0) {
1652         close(s->vmfd);
1653     }
1654     if (s->fd != -1) {
1655         close(s->fd);
1656     }
1657     g_free(s->memory_listener.slots);
1658
1659     return ret;
1660 }
1661
1662 void kvm_set_sigmask_len(KVMState *s, unsigned int sigmask_len)
1663 {
1664     s->sigmask_len = sigmask_len;
1665 }
1666
1667 static void kvm_handle_io(uint16_t port, MemTxAttrs attrs, void *data, int direction,
1668                           int size, uint32_t count)
1669 {
1670     int i;
1671     uint8_t *ptr = data;
1672
1673     for (i = 0; i < count; i++) {
1674         address_space_rw(&address_space_io, port, attrs,
1675                          ptr, size,
1676                          direction == KVM_EXIT_IO_OUT);
1677         ptr += size;
1678     }
1679 }
1680
1681 static int kvm_handle_internal_error(CPUState *cpu, struct kvm_run *run)
1682 {
1683     fprintf(stderr, "KVM internal error. Suberror: %d\n",
1684             run->internal.suberror);
1685
1686     if (kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_INTERNAL_ERROR_DATA)) {
1687         int i;
1688
1689         for (i = 0; i < run->internal.ndata; ++i) {
1690             fprintf(stderr, "extra data[%d]: %"PRIx64"\n",
1691                     i, (uint64_t)run->internal.data[i]);
1692         }
1693     }
1694     if (run->internal.suberror == KVM_INTERNAL_ERROR_EMULATION) {
1695         fprintf(stderr, "emulation failure\n");
1696         if (!kvm_arch_stop_on_emulation_error(cpu)) {
1697             cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_CODE);
1698             return EXCP_INTERRUPT;
1699         }
1700     }
1701     /* FIXME: Should trigger a qmp message to let management know
1702      * something went wrong.
1703      */
1704     return -1;
1705 }
1706
1707 void kvm_flush_coalesced_mmio_buffer(void)
1708 {
1709     KVMState *s = kvm_state;
1710
1711     if (s->coalesced_flush_in_progress) {
1712         return;
1713     }
1714
1715     s->coalesced_flush_in_progress = true;
1716
1717     if (s->coalesced_mmio_ring) {
1718         struct kvm_coalesced_mmio_ring *ring = s->coalesced_mmio_ring;
1719         while (ring->first != ring->last) {
1720             struct kvm_coalesced_mmio *ent;
1721
1722             ent = &ring->coalesced_mmio[ring->first];
1723
1724             cpu_physical_memory_write(ent->phys_addr, ent->data, ent->len);
1725             smp_wmb();
1726             ring->first = (ring->first + 1) % KVM_COALESCED_MMIO_MAX;
1727         }
1728     }
1729
1730     s->coalesced_flush_in_progress = false;
1731 }
1732
1733 static void do_kvm_cpu_synchronize_state(void *arg)
1734 {
1735     CPUState *cpu = arg;
1736
1737     if (!cpu->kvm_vcpu_dirty) {
1738         kvm_arch_get_registers(cpu);
1739         cpu->kvm_vcpu_dirty = true;
1740     }
1741 }
1742
1743 void kvm_cpu_synchronize_state(CPUState *cpu)
1744 {
1745     if (!cpu->kvm_vcpu_dirty) {
1746         run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_state, cpu);
1747     }
1748 }
1749
1750 static void do_kvm_cpu_synchronize_post_reset(void *arg)
1751 {
1752     CPUState *cpu = arg;
1753
1754     kvm_arch_put_registers(cpu, KVM_PUT_RESET_STATE);
1755     cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1756 }
1757
1758 void kvm_cpu_synchronize_post_reset(CPUState *cpu)
1759 {
1760     run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_post_reset, cpu);
1761 }
1762
1763 static void do_kvm_cpu_synchronize_post_init(void *arg)
1764 {
1765     CPUState *cpu = arg;
1766
1767     kvm_arch_put_registers(cpu, KVM_PUT_FULL_STATE);
1768     cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1769 }
1770
1771 void kvm_cpu_synchronize_post_init(CPUState *cpu)
1772 {
1773     run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_post_init, cpu);
1774 }
1775
1776 int kvm_cpu_exec(CPUState *cpu)
1777 {
1778     struct kvm_run *run = cpu->kvm_run;
1779     int ret, run_ret;
1780
1781     DPRINTF("kvm_cpu_exec()\n");
1782
1783     if (kvm_arch_process_async_events(cpu)) {
1784         cpu->exit_request = 0;
1785         return EXCP_HLT;
1786     }
1787
1788     qemu_mutex_unlock_iothread();
1789
1790     do {
1791         MemTxAttrs attrs;
1792
1793         if (cpu->kvm_vcpu_dirty) {
1794             kvm_arch_put_registers(cpu, KVM_PUT_RUNTIME_STATE);
1795             cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1796         }
1797
1798         kvm_arch_pre_run(cpu, run);
1799         if (cpu->exit_request) {
1800             DPRINTF("interrupt exit requested\n");
1801             /*
1802              * KVM requires us to reenter the kernel after IO exits to complete
1803              * instruction emulation. This self-signal will ensure that we
1804              * leave ASAP again.
1805              */
1806             qemu_cpu_kick_self();
1807         }
1808
1809         run_ret = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_RUN, 0);
1810
1811         attrs = kvm_arch_post_run(cpu, run);
1812
1813         if (run_ret < 0) {
1814             if (run_ret == -EINTR || run_ret == -EAGAIN) {
1815                 DPRINTF("io window exit\n");
1816                 ret = EXCP_INTERRUPT;
1817                 break;
1818             }
1819             fprintf(stderr, "error: kvm run failed %s\n",
1820                     strerror(-run_ret));
1821 #ifdef TARGET_PPC
1822             if (run_ret == -EBUSY) {
1823                 fprintf(stderr,
1824                         "This is probably because your SMT is enabled.\n"
1825                         "VCPU can only run on primary threads with all "
1826                         "secondary threads offline.\n");
1827             }
1828 #endif
1829             ret = -1;
1830             break;
1831         }
1832
1833         trace_kvm_run_exit(cpu->cpu_index, run->exit_reason);
1834         switch (run->exit_reason) {
1835         case KVM_EXIT_IO:
1836             DPRINTF("handle_io\n");
1837             /* Called outside BQL */
1838             kvm_handle_io(run->io.port, attrs,
1839                           (uint8_t *)run + run->io.data_offset,
1840                           run->io.direction,
1841                           run->io.size,
1842                           run->io.count);
1843             ret = 0;
1844             break;
1845         case KVM_EXIT_MMIO:
1846             DPRINTF("handle_mmio\n");
1847             /* Called outside BQL */
1848             address_space_rw(&address_space_memory,
1849                              run->mmio.phys_addr, attrs,
1850                              run->mmio.data,
1851                              run->mmio.len,
1852                              run->mmio.is_write);
1853             ret = 0;
1854             break;
1855         case KVM_EXIT_IRQ_WINDOW_OPEN:
1856             DPRINTF("irq_window_open\n");
1857             ret = EXCP_INTERRUPT;
1858             break;
1859         case KVM_EXIT_SHUTDOWN:
1860             DPRINTF("shutdown\n");
1861             qemu_system_reset_request();
1862             ret = EXCP_INTERRUPT;
1863             break;
1864         case KVM_EXIT_UNKNOWN:
1865             fprintf(stderr, "KVM: unknown exit, hardware reason %" PRIx64 "\n",
1866                     (uint64_t)run->hw.hardware_exit_reason);
1867             ret = -1;
1868             break;
1869         case KVM_EXIT_INTERNAL_ERROR:
1870             ret = kvm_handle_internal_error(cpu, run);
1871             break;
1872         case KVM_EXIT_SYSTEM_EVENT:
1873             switch (run->system_event.type) {
1874             case KVM_SYSTEM_EVENT_SHUTDOWN:
1875                 qemu_system_shutdown_request();
1876                 ret = EXCP_INTERRUPT;
1877                 break;
1878             case KVM_SYSTEM_EVENT_RESET:
1879                 qemu_system_reset_request();
1880                 ret = EXCP_INTERRUPT;
1881                 break;
1882             case KVM_SYSTEM_EVENT_CRASH:
1883                 qemu_mutex_lock_iothread();
1884                 qemu_system_guest_panicked();
1885                 qemu_mutex_unlock_iothread();
1886                 ret = 0;
1887                 break;
1888             default:
1889                 DPRINTF("kvm_arch_handle_exit\n");
1890                 ret = kvm_arch_handle_exit(cpu, run);
1891                 break;
1892             }
1893             break;
1894         default:
1895             DPRINTF("kvm_arch_handle_exit\n");
1896             ret = kvm_arch_handle_exit(cpu, run);
1897             break;
1898         }
1899     } while (ret == 0);
1900
1901     qemu_mutex_lock_iothread();
1902
1903     if (ret < 0) {
1904         cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_CODE);
1905         vm_stop(RUN_STATE_INTERNAL_ERROR);
1906     }
1907
1908     cpu->exit_request = 0;
1909     return ret;
1910 }
1911
1912 int kvm_ioctl(KVMState *s, int type, ...)
1913 {
1914     int ret;
1915     void *arg;
1916     va_list ap;
1917
1918     va_start(ap, type);
1919     arg = va_arg(ap, void *);
1920     va_end(ap);
1921
1922     trace_kvm_ioctl(type, arg);
1923     ret = ioctl(s->fd, type, arg);
1924     if (ret == -1) {
1925         ret = -errno;
1926     }
1927     return ret;
1928 }
1929
1930 int kvm_vm_ioctl(KVMState *s, int type, ...)
1931 {
1932     int ret;
1933     void *arg;
1934     va_list ap;
1935
1936     va_start(ap, type);
1937     arg = va_arg(ap, void *);
1938     va_end(ap);
1939
1940     trace_kvm_vm_ioctl(type, arg);
1941     ret = ioctl(s->vmfd, type, arg);
1942     if (ret == -1) {
1943         ret = -errno;
1944     }
1945     return ret;
1946 }
1947
1948 int kvm_vcpu_ioctl(CPUState *cpu, int type, ...)
1949 {
1950     int ret;
1951     void *arg;
1952     va_list ap;
1953
1954     va_start(ap, type);
1955     arg = va_arg(ap, void *);
1956     va_end(ap);
1957
1958     trace_kvm_vcpu_ioctl(cpu->cpu_index, type, arg);
1959     ret = ioctl(cpu->kvm_fd, type, arg);
1960     if (ret == -1) {
1961         ret = -errno;
1962     }
1963     return ret;
1964 }
1965
1966 int kvm_device_ioctl(int fd, int type, ...)
1967 {
1968     int ret;
1969     void *arg;
1970     va_list ap;
1971
1972     va_start(ap, type);
1973     arg = va_arg(ap, void *);
1974     va_end(ap);
1975
1976     trace_kvm_device_ioctl(fd, type, arg);
1977     ret = ioctl(fd, type, arg);
1978     if (ret == -1) {
1979         ret = -errno;
1980     }
1981     return ret;
1982 }
1983
1984 int kvm_vm_check_attr(KVMState *s, uint32_t group, uint64_t attr)
1985 {
1986     int ret;
1987     struct kvm_device_attr attribute = {
1988         .group = group,
1989         .attr = attr,
1990     };
1991
1992     if (!kvm_vm_attributes_allowed) {
1993         return 0;
1994     }
1995
1996     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_HAS_DEVICE_ATTR, &attribute);
1997     /* kvm returns 0 on success for HAS_DEVICE_ATTR */
1998     return ret ? 0 : 1;
1999 }
2000
2001 int kvm_device_check_attr(int dev_fd, uint32_t group, uint64_t attr)
2002 {
2003     struct kvm_device_attr attribute = {
2004         .group = group,
2005         .attr = attr,
2006         .flags = 0,
2007     };
2008
2009     return kvm_device_ioctl(dev_fd, KVM_HAS_DEVICE_ATTR, &attribute) ? 0 : 1;
2010 }
2011
2012 void kvm_device_access(int fd, int group, uint64_t attr,
2013                        void *val, bool write)
2014 {
2015     struct kvm_device_attr kvmattr;
2016     int err;
2017
2018     kvmattr.flags = 0;
2019     kvmattr.group = group;
2020     kvmattr.attr = attr;
2021     kvmattr.addr = (uintptr_t)val;
2022
2023     err = kvm_device_ioctl(fd,
2024                            write ? KVM_SET_DEVICE_ATTR : KVM_GET_DEVICE_ATTR,
2025                            &kvmattr);
2026     if (err < 0) {
2027         error_report("KVM_%s_DEVICE_ATTR failed: %s\n"
2028                      "Group %d attr 0x%016" PRIx64, write ? "SET" : "GET",
2029                      strerror(-err), group, attr);
2030         abort();
2031     }
2032 }
2033
2034 int kvm_has_sync_mmu(void)
2035 {
2036     return kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_SYNC_MMU);
2037 }
2038
2039 int kvm_has_vcpu_events(void)
2040 {
2041     return kvm_state->vcpu_events;
2042 }
2043
2044 int kvm_has_robust_singlestep(void)
2045 {
2046     return kvm_state->robust_singlestep;
2047 }
2048
2049 int kvm_has_debugregs(void)
2050 {
2051     return kvm_state->debugregs;
2052 }
2053
2054 int kvm_has_many_ioeventfds(void)
2055 {
2056     if (!kvm_enabled()) {
2057         return 0;
2058     }
2059     return kvm_state->many_ioeventfds;
2060 }
2061
2062 int kvm_has_gsi_routing(void)
2063 {
2064 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
2065     return kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_IRQ_ROUTING);
2066 #else
2067     return false;
2068 #endif
2069 }
2070
2071 int kvm_has_intx_set_mask(void)
2072 {
2073     return kvm_state->intx_set_mask;
2074 }
2075
2076 void kvm_setup_guest_memory(void *start, size_t size)
2077 {
2078     if (!kvm_has_sync_mmu()) {
2079         int ret = qemu_madvise(start, size, QEMU_MADV_DONTFORK);
2080
2081         if (ret) {
2082             perror("qemu_madvise");
2083             fprintf(stderr,
2084                     "Need MADV_DONTFORK in absence of synchronous KVM MMU\n");
2085             exit(1);
2086         }
2087     }
2088 }
2089
2090 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
2091 struct kvm_sw_breakpoint *kvm_find_sw_breakpoint(CPUState *cpu,
2092                                                  target_ulong pc)
2093 {
2094     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
2095
2096     QTAILQ_FOREACH(bp, &cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, entry) {
2097         if (bp->pc == pc) {
2098             return bp;
2099         }
2100     }
2101     return NULL;
2102 }
2103
2104 int kvm_sw_breakpoints_active(CPUState *cpu)
2105 {
2106     return !QTAILQ_EMPTY(&cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints);
2107 }
2108
2109 struct kvm_set_guest_debug_data {
2110     struct kvm_guest_debug dbg;
2111     CPUState *cpu;
2112     int err;
2113 };
2114
2115 static void kvm_invoke_set_guest_debug(void *data)
2116 {
2117     struct kvm_set_guest_debug_data *dbg_data = data;
2118
2119     dbg_data->err = kvm_vcpu_ioctl(dbg_data->cpu, KVM_SET_GUEST_DEBUG,
2120                                    &dbg_data->dbg);
2121 }
2122
2123 int kvm_update_guest_debug(CPUState *cpu, unsigned long reinject_trap)
2124 {
2125     struct kvm_set_guest_debug_data data;
2126
2127     data.dbg.control = reinject_trap;
2128
2129     if (cpu->singlestep_enabled) {
2130         data.dbg.control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_SINGLESTEP;
2131     }
2132     kvm_arch_update_guest_debug(cpu, &data.dbg);
2133     data.cpu = cpu;
2134
2135     run_on_cpu(cpu, kvm_invoke_set_guest_debug, &data);
2136     return data.err;
2137 }
2138
2139 int kvm_insert_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2140                           target_ulong len, int type)
2141 {
2142     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
2143     int err;
2144
2145     if (type == GDB_BREAKPOINT_SW) {
2146         bp = kvm_find_sw_breakpoint(cpu, addr);
2147         if (bp) {
2148             bp->use_count++;
2149             return 0;
2150         }
2151
2152         bp = g_malloc(sizeof(struct kvm_sw_breakpoint));
2153         bp->pc = addr;
2154         bp->use_count = 1;
2155         err = kvm_arch_insert_sw_breakpoint(cpu, bp);
2156         if (err) {
2157             g_free(bp);
2158             return err;
2159         }
2160
2161         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
2162     } else {
2163         err = kvm_arch_insert_hw_breakpoint(addr, len, type);
2164         if (err) {
2165             return err;
2166         }
2167     }
2168
2169     CPU_FOREACH(cpu) {
2170         err = kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
2171         if (err) {
2172             return err;
2173         }
2174     }
2175     return 0;
2176 }
2177
2178 int kvm_remove_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2179                           target_ulong len, int type)
2180 {
2181     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
2182     int err;
2183
2184     if (type == GDB_BREAKPOINT_SW) {
2185         bp = kvm_find_sw_breakpoint(cpu, addr);
2186         if (!bp) {
2187             return -ENOENT;
2188         }
2189
2190         if (bp->use_count > 1) {
2191             bp->use_count--;
2192             return 0;
2193         }
2194
2195         err = kvm_arch_remove_sw_breakpoint(cpu, bp);
2196         if (err) {
2197             return err;
2198         }
2199
2200         QTAILQ_REMOVE(&cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
2201         g_free(bp);
2202     } else {
2203         err = kvm_arch_remove_hw_breakpoint(addr, len, type);
2204         if (err) {
2205             return err;
2206         }
2207     }
2208
2209     CPU_FOREACH(cpu) {
2210         err = kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
2211         if (err) {
2212             return err;
2213         }
2214     }
2215     return 0;
2216 }
2217
2218 void kvm_remove_all_breakpoints(CPUState *cpu)
2219 {
2220     struct kvm_sw_breakpoint *bp, *next;
2221     KVMState *s = cpu->kvm_state;
2222     CPUState *tmpcpu;
2223
2224     QTAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &s->kvm_sw_breakpoints, entry, next) {
2225         if (kvm_arch_remove_sw_breakpoint(cpu, bp) != 0) {
2226             /* Try harder to find a CPU that currently sees the breakpoint. */
2227             CPU_FOREACH(tmpcpu) {
2228                 if (kvm_arch_remove_sw_breakpoint(tmpcpu, bp) == 0) {
2229                     break;
2230                 }
2231             }
2232         }
2233         QTAILQ_REMOVE(&s->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
2234         g_free(bp);
2235     }
2236     kvm_arch_remove_all_hw_breakpoints();
2237
2238     CPU_FOREACH(cpu) {
2239         kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
2240     }
2241 }
2242
2243 #else /* !KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG */
2244
2245 int kvm_update_guest_debug(CPUState *cpu, unsigned long reinject_trap)
2246 {
2247     return -EINVAL;
2248 }
2249
2250 int kvm_insert_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2251                           target_ulong len, int type)
2252 {
2253     return -EINVAL;
2254 }
2255
2256 int kvm_remove_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2257                           target_ulong len, int type)
2258 {
2259     return -EINVAL;
2260 }
2261
2262 void kvm_remove_all_breakpoints(CPUState *cpu)
2263 {
2264 }
2265 #endif /* !KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG */
2266
2267 int kvm_set_signal_mask(CPUState *cpu, const sigset_t *sigset)
2268 {
2269     KVMState *s = kvm_state;
2270     struct kvm_signal_mask *sigmask;
2271     int r;
2272
2273     if (!sigset) {
2274         return kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_SET_SIGNAL_MASK, NULL);
2275     }
2276
2277     sigmask = g_malloc(sizeof(*sigmask) + sizeof(*sigset));
2278
2279     sigmask->len = s->sigmask_len;
2280     memcpy(sigmask->sigset, sigset, sizeof(*sigset));
2281     r = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_SET_SIGNAL_MASK, sigmask);
2282     g_free(sigmask);
2283
2284     return r;
2285 }
2286 int kvm_on_sigbus_vcpu(CPUState *cpu, int code, void *addr)
2287 {
2288     return kvm_arch_on_sigbus_vcpu(cpu, code, addr);
2289 }
2290
2291 int kvm_on_sigbus(int code, void *addr)
2292 {
2293     return kvm_arch_on_sigbus(code, addr);
2294 }
2295
2296 int kvm_create_device(KVMState *s, uint64_t type, bool test)
2297 {
2298     int ret;
2299     struct kvm_create_device create_dev;
2300
2301     create_dev.type = type;
2302     create_dev.fd = -1;
2303     create_dev.flags = test ? KVM_CREATE_DEVICE_TEST : 0;
2304
2305     if (!kvm_check_extension(s, KVM_CAP_DEVICE_CTRL)) {
2306         return -ENOTSUP;
2307     }
2308
2309     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_DEVICE, &create_dev);
2310     if (ret) {
2311         return ret;
2312     }
2313
2314     return test ? 0 : create_dev.fd;
2315 }
2316
2317 int kvm_set_one_reg(CPUState *cs, uint64_t id, void *source)
2318 {
2319     struct kvm_one_reg reg;
2320     int r;
2321
2322     reg.id = id;
2323     reg.addr = (uintptr_t) source;
2324     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &reg);
2325     if (r) {
2326         trace_kvm_failed_reg_set(id, strerror(r));
2327     }
2328     return r;
2329 }
2330
2331 int kvm_get_one_reg(CPUState *cs, uint64_t id, void *target)
2332 {
2333     struct kvm_one_reg reg;
2334     int r;
2335
2336     reg.id = id;
2337     reg.addr = (uintptr_t) target;
2338     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &reg);
2339     if (r) {
2340         trace_kvm_failed_reg_get(id, strerror(r));
2341     }
2342     return r;
2343 }
2344
2345 static void kvm_accel_class_init(ObjectClass *oc, void *data)
2346 {
2347     AccelClass *ac = ACCEL_CLASS(oc);
2348     ac->name = "KVM";
2349     ac->init_machine = kvm_init;
2350     ac->allowed = &kvm_allowed;
2351 }
2352
2353 static const TypeInfo kvm_accel_type = {
2354     .name = TYPE_KVM_ACCEL,
2355     .parent = TYPE_ACCEL,
2356     .class_init = kvm_accel_class_init,
2357     .instance_size = sizeof(KVMState),
2358 };
2359
2360 static void kvm_type_init(void)
2361 {
2362     type_register_static(&kvm_accel_type);
2363 }
2364
2365 type_init(kvm_type_init);