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 "qemu/osdep.h"
  17 #include <sys/ioctl.h>
  18
  19 #include <linux/kvm.h>
  20
  21 #include "qemu-common.h"
  22 #include "qemu/atomic.h"
  23 #include "qemu/option.h"
  24 #include "qemu/config-file.h"
  25 #include "qemu/error-report.h"
  26 #include "hw/hw.h"
  27 #include "hw/pci/msi.h"
  28 #include "hw/pci/msix.h"
  29 #include "hw/s390x/adapter.h"
  30 #include "exec/gdbstub.h"
  31 #include "sysemu/kvm_int.h"
  32 #include "qemu/bswap.h"
  33 #include "exec/memory.h"
  34 #include "exec/ram_addr.h"
  35 #include "exec/address-spaces.h"
  36 #include "qemu/event_notifier.h"
  37 #include "trace.h"
  38 #include "hw/irq.h"
  39
  40 #include "hw/boards.h"
  41
  42 /* This check must be after config-host.h is included */
  43 #ifdef CONFIG_EVENTFD
  44 #include <sys/eventfd.h>
  45 #endif
  46
  47 /* KVM uses PAGE_SIZE in its definition of KVM_COALESCED_MMIO_MAX. We
  48  * need to use the real host PAGE_SIZE, as that's what KVM will use.
  49  */
  50 #define PAGE_SIZE getpagesize()
  51
  52 //#define DEBUG_KVM
  53
  54 #ifdef DEBUG_KVM
  55 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  56     do { fprintf(stderr, fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
  57 #else
  58 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  59     do { } while (0)
  60 #endif
  61
  62 #define KVM_MSI_HASHTAB_SIZE    256
  63
  64 struct KVMParkedVcpu {
  65     unsigned long vcpu_id;
  66     int kvm_fd;
  67     QLIST_ENTRY(KVMParkedVcpu) node;
  68 };
  69
  70 struct KVMState
  71 {
  72     AccelState parent_obj;
  73
  74     int nr_slots;
  75     int fd;
  76     int vmfd;
  77     int coalesced_mmio;
  78     struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
  79     bool coalesced_flush_in_progress;
  80     int broken_set_mem_region;
  81     int vcpu_events;
  82     int robust_singlestep;
  83     int debugregs;
  84 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
  85     struct kvm_sw_breakpoint_head kvm_sw_breakpoints;
  86 #endif
  87     int many_ioeventfds;
  88     int intx_set_mask;
  89     /* The man page (and posix) say ioctl numbers are signed int, but
  90      * they're not.  Linux, glibc and *BSD all treat ioctl numbers as
  91      * unsigned, and treating them as signed here can break things */
  92     unsigned irq_set_ioctl;
  93     unsigned int sigmask_len;
  94     GHashTable *gsimap;
  95 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
  96     struct kvm_irq_routing *irq_routes;
  97     int nr_allocated_irq_routes;
  98     unsigned long *used_gsi_bitmap;
  99     unsigned int gsi_count;
 100     QTAILQ_HEAD(msi_hashtab, KVMMSIRoute) msi_hashtab[KVM_MSI_HASHTAB_SIZE];
 101 #endif
 102     KVMMemoryListener memory_listener;
 103     QLIST_HEAD(, KVMParkedVcpu) kvm_parked_vcpus;
 104 };
 105
 106 KVMState *kvm_state;
 107 bool kvm_kernel_irqchip;
 108 bool kvm_split_irqchip;
 109 bool kvm_async_interrupts_allowed;
 110 bool kvm_halt_in_kernel_allowed;
 111 bool kvm_eventfds_allowed;
 112 bool kvm_irqfds_allowed;
 113 bool kvm_resamplefds_allowed;
 114 bool kvm_msi_via_irqfd_allowed;
 115 bool kvm_gsi_routing_allowed;
 116 bool kvm_gsi_direct_mapping;
 117 bool kvm_allowed;
 118 bool kvm_readonly_mem_allowed;
 119 bool kvm_vm_attributes_allowed;
 120 bool kvm_direct_msi_allowed;
 121 bool kvm_ioeventfd_any_length_allowed;
 122 bool kvm_msi_use_devid;
 123
 124 static const KVMCapabilityInfo kvm_required_capabilites[] = {
 125     KVM_CAP_INFO(USER_MEMORY),
 126     KVM_CAP_INFO(DESTROY_MEMORY_REGION_WORKS),
 127     KVM_CAP_LAST_INFO
 128 };
 129
 130 int kvm_get_max_memslots(void)
 131 {
 132     KVMState *s = KVM_STATE(current_machine->accelerator);
 133
 134     return s->nr_slots;
 135 }
 136
 137 static KVMSlot *kvm_get_free_slot(KVMMemoryListener *kml)
 138 {
 139     KVMState *s = kvm_state;
 140     int i;
 141
 142     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 143         if (kml->slots[i].memory_size == 0) {
 144             return &kml->slots[i];
 145         }
 146     }
 147
 148     return NULL;
 149 }
 150
 151 bool kvm_has_free_slot(MachineState *ms)
 152 {
 153     KVMState *s = KVM_STATE(ms->accelerator);
 154
 155     return kvm_get_free_slot(&s->memory_listener);
 156 }
 157
 158 static KVMSlot *kvm_alloc_slot(KVMMemoryListener *kml)
 159 {
 160     KVMSlot *slot = kvm_get_free_slot(kml);
 161
 162     if (slot) {
 163         return slot;
 164     }
 165
 166     fprintf(stderr, "%s: no free slot available\n", __func__);
 167     abort();
 168 }
 169
 170 static KVMSlot *kvm_lookup_matching_slot(KVMMemoryListener *kml,
 171                                          hwaddr start_addr,
 172                                          hwaddr end_addr)
 173 {
 174     KVMState *s = kvm_state;
 175     int i;
 176
 177     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 178         KVMSlot *mem = &kml->slots[i];
 179
 180         if (start_addr == mem->start_addr &&
 181             end_addr == mem->start_addr + mem->memory_size) {
 182             return mem;
 183         }
 184     }
 185
 186     return NULL;
 187 }
 188
 189 /*
 190  * Find overlapping slot with lowest start address
 191  */
 192 static KVMSlot *kvm_lookup_overlapping_slot(KVMMemoryListener *kml,
 193                                             hwaddr start_addr,
 194                                             hwaddr end_addr)
 195 {
 196     KVMState *s = kvm_state;
 197     KVMSlot *found = NULL;
 198     int i;
 199
 200     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 201         KVMSlot *mem = &kml->slots[i];
 202
 203         if (mem->memory_size == 0 ||
 204             (found && found->start_addr < mem->start_addr)) {
 205             continue;
 206         }
 207
 208         if (end_addr > mem->start_addr &&
 209             start_addr < mem->start_addr + mem->memory_size) {
 210             found = mem;
 211         }
 212     }
 213
 214     return found;
 215 }
 216
 217 int kvm_physical_memory_addr_from_host(KVMState *s, void *ram,
 218                                        hwaddr *phys_addr)
 219 {
 220     KVMMemoryListener *kml = &s->memory_listener;
 221     int i;
 222
 223     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 224         KVMSlot *mem = &kml->slots[i];
 225
 226         if (ram >= mem->ram && ram < mem->ram + mem->memory_size) {
 227             *phys_addr = mem->start_addr + (ram - mem->ram);
 228             return 1;
 229         }
 230     }
 231
 232     return 0;
 233 }
 234
 235 static int kvm_set_user_memory_region(KVMMemoryListener *kml, KVMSlot *slot)
 236 {
 237     KVMState *s = kvm_state;
 238     struct kvm_userspace_memory_region mem;
 239
 240     mem.slot = slot->slot | (kml->as_id << 16);
 241     mem.guest_phys_addr = slot->start_addr;
 242     mem.userspace_addr = (unsigned long)slot->ram;
 243     mem.flags = slot->flags;
 244
 245     if (slot->memory_size && mem.flags & KVM_MEM_READONLY) {
 246         /* Set the slot size to 0 before setting the slot to the desired
 247          * value. This is needed based on KVM commit 75d61fbc. */
 248         mem.memory_size = 0;
 249         kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_USER_MEMORY_REGION, &mem);
 250     }
 251     mem.memory_size = slot->memory_size;
 252     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_USER_MEMORY_REGION, &mem);
 253 }
 254
 255 int kvm_destroy_vcpu(CPUState *cpu)
 256 {
 257     KVMState *s = kvm_state;
 258     long mmap_size;
 259     struct KVMParkedVcpu *vcpu = NULL;
 260     int ret = 0;
 261
 262     DPRINTF("kvm_destroy_vcpu\n");
 263
 264     mmap_size = kvm_ioctl(s, KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE, 0);
 265     if (mmap_size < 0) {
 266         ret = mmap_size;
 267         DPRINTF("KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE failed\n");
 268         goto err;
 269     }
 270
 271     ret = munmap(cpu->kvm_run, mmap_size);
 272     if (ret < 0) {
 273         goto err;
 274     }
 275
 276     vcpu = g_malloc0(sizeof(*vcpu));
 277     vcpu->vcpu_id = kvm_arch_vcpu_id(cpu);
 278     vcpu->kvm_fd = cpu->kvm_fd;
 279     QLIST_INSERT_HEAD(&kvm_state->kvm_parked_vcpus, vcpu, node);
 280 err:
 281     return ret;
 282 }
 283
 284 static int kvm_get_vcpu(KVMState *s, unsigned long vcpu_id)
 285 {
 286     struct KVMParkedVcpu *cpu;
 287
 288     QLIST_FOREACH(cpu, &s->kvm_parked_vcpus, node) {
 289         if (cpu->vcpu_id == vcpu_id) {
 290             int kvm_fd;
 291
 292             QLIST_REMOVE(cpu, node);
 293             kvm_fd = cpu->kvm_fd;
 294             g_free(cpu);
 295             return kvm_fd;
 296         }
 297     }
 298
 299     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_VCPU, (void *)vcpu_id);
 300 }
 301
 302 int kvm_init_vcpu(CPUState *cpu)
 303 {
 304     KVMState *s = kvm_state;
 305     long mmap_size;
 306     int ret;
 307
 308     DPRINTF("kvm_init_vcpu\n");
 309
 310     ret = kvm_get_vcpu(s, kvm_arch_vcpu_id(cpu));
 311     if (ret < 0) {
 312         DPRINTF("kvm_create_vcpu failed\n");
 313         goto err;
 314     }
 315
 316     cpu->kvm_fd = ret;
 317     cpu->kvm_state = s;
 318     cpu->kvm_vcpu_dirty = true;
 319
 320     mmap_size = kvm_ioctl(s, KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE, 0);
 321     if (mmap_size < 0) {
 322         ret = mmap_size;
 323         DPRINTF("KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE failed\n");
 324         goto err;
 325     }
 326
 327     cpu->kvm_run = mmap(NULL, mmap_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
 328                         cpu->kvm_fd, 0);
 329     if (cpu->kvm_run == MAP_FAILED) {
 330         ret = -errno;
 331         DPRINTF("mmap'ing vcpu state failed\n");
 332         goto err;
 333     }
 334
 335     if (s->coalesced_mmio && !s->coalesced_mmio_ring) {
 336         s->coalesced_mmio_ring =
 337             (void *)cpu->kvm_run + s->coalesced_mmio * PAGE_SIZE;
 338     }
 339
 340     ret = kvm_arch_init_vcpu(cpu);
 341 err:
 342     return ret;
 343 }
 344
 345 /*
 346  * dirty pages logging control
 347  */
 348
 349 static int kvm_mem_flags(MemoryRegion *mr)
 350 {
 351     bool readonly = mr->readonly || memory_region_is_romd(mr);
 352     int flags = 0;
 353
 354     if (memory_region_get_dirty_log_mask(mr) != 0) {
 355         flags |= KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES;
 356     }
 357     if (readonly && kvm_readonly_mem_allowed) {
 358         flags |= KVM_MEM_READONLY;
 359     }
 360     return flags;
 361 }
 362
 363 static int kvm_slot_update_flags(KVMMemoryListener *kml, KVMSlot *mem,
 364                                  MemoryRegion *mr)
 365 {
 366     int old_flags;
 367
 368     old_flags = mem->flags;
 369     mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 370
 371     /* If nothing changed effectively, no need to issue ioctl */
 372     if (mem->flags == old_flags) {
 373         return 0;
 374     }
 375
 376     return kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 377 }
 378
 379 static int kvm_section_update_flags(KVMMemoryListener *kml,
 380                                     MemoryRegionSection *section)
 381 {
 382     hwaddr phys_addr = section->offset_within_address_space;
 383     ram_addr_t size = int128_get64(section->size);
 384     KVMSlot *mem = kvm_lookup_matching_slot(kml, phys_addr, phys_addr + size);
 385
 386     if (mem == NULL)  {
 387         return 0;
 388     } else {
 389         return kvm_slot_update_flags(kml, mem, section->mr);
 390     }
 391 }
 392
 393 static void kvm_log_start(MemoryListener *listener,
 394                           MemoryRegionSection *section,
 395                           int old, int new)
 396 {
 397     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 398     int r;
 399
 400     if (old != 0) {
 401         return;
 402     }
 403
 404     r = kvm_section_update_flags(kml, section);
 405     if (r < 0) {
 406         abort();
 407     }
 408 }
 409
 410 static void kvm_log_stop(MemoryListener *listener,
 411                           MemoryRegionSection *section,
 412                           int old, int new)
 413 {
 414     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 415     int r;
 416
 417     if (new != 0) {
 418         return;
 419     }
 420
 421     r = kvm_section_update_flags(kml, section);
 422     if (r < 0) {
 423         abort();
 424     }
 425 }
 426
 427 /* get kvm's dirty pages bitmap and update qemu's */
 428 static int kvm_get_dirty_pages_log_range(MemoryRegionSection *section,
 429                                          unsigned long *bitmap)
 430 {
 431     ram_addr_t start = section->offset_within_region +
 432                        memory_region_get_ram_addr(section->mr);
 433     ram_addr_t pages = int128_get64(section->size) / getpagesize();
 434
 435     cpu_physical_memory_set_dirty_lebitmap(bitmap, start, pages);
 436     return 0;
 437 }
 438
 439 #define ALIGN(x, y)  (((x)+(y)-1) & ~((y)-1))
 440
 441 /**
 442  * kvm_physical_sync_dirty_bitmap - Grab dirty bitmap from kernel space
 443  * This function updates qemu's dirty bitmap using
 444  * memory_region_set_dirty().  This means all bits are set
 445  * to dirty.
 446  *
 447  * @start_add: start of logged region.
 448  * @end_addr: end of logged region.
 449  */
 450 static int kvm_physical_sync_dirty_bitmap(KVMMemoryListener *kml,
 451                                           MemoryRegionSection *section)
 452 {
 453     KVMState *s = kvm_state;
 454     unsigned long size, allocated_size = 0;
 455     struct kvm_dirty_log d = {};
 456     KVMSlot *mem;
 457     int ret = 0;
 458     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
 459     hwaddr end_addr = start_addr + int128_get64(section->size);
 460
 461     d.dirty_bitmap = NULL;
 462     while (start_addr < end_addr) {
 463         mem = kvm_lookup_overlapping_slot(kml, start_addr, end_addr);
 464         if (mem == NULL) {
 465             break;
 466         }
 467
 468         /* XXX bad kernel interface alert
 469          * For dirty bitmap, kernel allocates array of size aligned to
 470          * bits-per-long.  But for case when the kernel is 64bits and
 471          * the userspace is 32bits, userspace can't align to the same
 472          * bits-per-long, since sizeof(long) is different between kernel
 473          * and user space.  This way, userspace will provide buffer which
 474          * may be 4 bytes less than the kernel will use, resulting in
 475          * userspace memory corruption (which is not detectable by valgrind
 476          * too, in most cases).
 477          * So for now, let's align to 64 instead of HOST_LONG_BITS here, in
 478          * a hope that sizeof(long) won't become >8 any time soon.
 479          */
 480         size = ALIGN(((mem->memory_size) >> TARGET_PAGE_BITS),
 481                      /*HOST_LONG_BITS*/ 64) / 8;
 482         if (!d.dirty_bitmap) {
 483             d.dirty_bitmap = g_malloc(size);
 484         } else if (size > allocated_size) {
 485             d.dirty_bitmap = g_realloc(d.dirty_bitmap, size);
 486         }
 487         allocated_size = size;
 488         memset(d.dirty_bitmap, 0, allocated_size);
 489
 490         d.slot = mem->slot | (kml->as_id << 16);
 491         if (kvm_vm_ioctl(s, KVM_GET_DIRTY_LOG, &d) == -1) {
 492             DPRINTF("ioctl failed %d\n", errno);
 493             ret = -1;
 494             break;
 495         }
 496
 497         kvm_get_dirty_pages_log_range(section, d.dirty_bitmap);
 498         start_addr = mem->start_addr + mem->memory_size;
 499     }
 500     g_free(d.dirty_bitmap);
 501
 502     return ret;
 503 }
 504
 505 static void kvm_coalesce_mmio_region(MemoryListener *listener,
 506                                      MemoryRegionSection *secion,
 507                                      hwaddr start, hwaddr size)
 508 {
 509     KVMState *s = kvm_state;
 510
 511     if (s->coalesced_mmio) {
 512         struct kvm_coalesced_mmio_zone zone;
 513
 514         zone.addr = start;
 515         zone.size = size;
 516         zone.pad = 0;
 517
 518         (void)kvm_vm_ioctl(s, KVM_REGISTER_COALESCED_MMIO, &zone);
 519     }
 520 }
 521
 522 static void kvm_uncoalesce_mmio_region(MemoryListener *listener,
 523                                        MemoryRegionSection *secion,
 524                                        hwaddr start, hwaddr size)
 525 {
 526     KVMState *s = kvm_state;
 527
 528     if (s->coalesced_mmio) {
 529         struct kvm_coalesced_mmio_zone zone;
 530
 531         zone.addr = start;
 532         zone.size = size;
 533         zone.pad = 0;
 534
 535         (void)kvm_vm_ioctl(s, KVM_UNREGISTER_COALESCED_MMIO, &zone);
 536     }
 537 }
 538
 539 int kvm_check_extension(KVMState *s, unsigned int extension)
 540 {
 541     int ret;
 542
 543     ret = kvm_ioctl(s, KVM_CHECK_EXTENSION, extension);
 544     if (ret < 0) {
 545         ret = 0;
 546     }
 547
 548     return ret;
 549 }
 550
 551 int kvm_vm_check_extension(KVMState *s, unsigned int extension)
 552 {
 553     int ret;
 554
 555     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CHECK_EXTENSION, extension);
 556     if (ret < 0) {
 557         /* VM wide version not implemented, use global one instead */
 558         ret = kvm_check_extension(s, extension);
 559     }
 560
 561     return ret;
 562 }
 563
 564 static uint32_t adjust_ioeventfd_endianness(uint32_t val, uint32_t size)
 565 {
 566 #if defined(HOST_WORDS_BIGENDIAN) != defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
 567     /* The kernel expects ioeventfd values in HOST_WORDS_BIGENDIAN
 568      * endianness, but the memory core hands them in target endianness.
 569      * For example, PPC is always treated as big-endian even if running
 570      * on KVM and on PPC64LE.  Correct here.
 571      */
 572     switch (size) {
 573     case 2:
 574         val = bswap16(val);
 575         break;
 576     case 4:
 577         val = bswap32(val);
 578         break;
 579     }
 580 #endif
 581     return val;
 582 }
 583
 584 static int kvm_set_ioeventfd_mmio(int fd, hwaddr addr, uint32_t val,
 585                                   bool assign, uint32_t size, bool datamatch)
 586 {
 587     int ret;
 588     struct kvm_ioeventfd iofd = {
 589         .datamatch = datamatch ? adjust_ioeventfd_endianness(val, size) : 0,
 590         .addr = addr,
 591         .len = size,
 592         .flags = 0,
 593         .fd = fd,
 594     };
 595
 596     if (!kvm_enabled()) {
 597         return -ENOSYS;
 598     }
 599
 600     if (datamatch) {
 601         iofd.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH;
 602     }
 603     if (!assign) {
 604         iofd.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN;
 605     }
 606
 607     ret = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_IOEVENTFD, &iofd);
 608
 609     if (ret < 0) {
 610         return -errno;
 611     }
 612
 613     return 0;
 614 }
 615
 616 static int kvm_set_ioeventfd_pio(int fd, uint16_t addr, uint16_t val,
 617                                  bool assign, uint32_t size, bool datamatch)
 618 {
 619     struct kvm_ioeventfd kick = {
 620         .datamatch = datamatch ? adjust_ioeventfd_endianness(val, size) : 0,
 621         .addr = addr,
 622         .flags = KVM_IOEVENTFD_FLAG_PIO,
 623         .len = size,
 624         .fd = fd,
 625     };
 626     int r;
 627     if (!kvm_enabled()) {
 628         return -ENOSYS;
 629     }
 630     if (datamatch) {
 631         kick.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH;
 632     }
 633     if (!assign) {
 634         kick.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN;
 635     }
 636     r = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_IOEVENTFD, &kick);
 637     if (r < 0) {
 638         return r;
 639     }
 640     return 0;
 641 }
 642
 643
 644 static int kvm_check_many_ioeventfds(void)
 645 {
 646     /* Userspace can use ioeventfd for io notification.  This requires a host
 647      * that supports eventfd(2) and an I/O thread; since eventfd does not
 648      * support SIGIO it cannot interrupt the vcpu.
 649      *
 650      * Older kernels have a 6 device limit on the KVM io bus.  Find out so we
 651      * can avoid creating too many ioeventfds.
 652      */
 653 #if defined(CONFIG_EVENTFD)
 654     int ioeventfds[7];
 655     int i, ret = 0;
 656     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ioeventfds); i++) {
 657         ioeventfds[i] = eventfd(0, EFD_CLOEXEC);
 658         if (ioeventfds[i] < 0) {
 659             break;
 660         }
 661         ret = kvm_set_ioeventfd_pio(ioeventfds[i], 0, i, true, 2, true);
 662         if (ret < 0) {
 663             close(ioeventfds[i]);
 664             break;
 665         }
 666     }
 667
 668     /* Decide whether many devices are supported or not */
 669     ret = i == ARRAY_SIZE(ioeventfds);
 670
 671     while (i-- > 0) {
 672         kvm_set_ioeventfd_pio(ioeventfds[i], 0, i, false, 2, true);
 673         close(ioeventfds[i]);
 674     }
 675     return ret;
 676 #else
 677     return 0;
 678 #endif
 679 }
 680
 681 static const KVMCapabilityInfo *
 682 kvm_check_extension_list(KVMState *s, const KVMCapabilityInfo *list)
 683 {
 684     while (list->name) {
 685         if (!kvm_check_extension(s, list->value)) {
 686             return list;
 687         }
 688         list++;
 689     }
 690     return NULL;
 691 }
 692
 693 static void kvm_set_phys_mem(KVMMemoryListener *kml,
 694                              MemoryRegionSection *section, bool add)
 695 {
 696     KVMState *s = kvm_state;
 697     KVMSlot *mem, old;
 698     int err;
 699     MemoryRegion *mr = section->mr;
 700     bool writeable = !mr->readonly && !mr->rom_device;
 701     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
 702     ram_addr_t size = int128_get64(section->size);
 703     void *ram = NULL;
 704     unsigned delta;
 705
 706     /* kvm works in page size chunks, but the function may be called
 707        with sub-page size and unaligned start address. Pad the start
 708        address to next and truncate size to previous page boundary. */
 709     delta = qemu_real_host_page_size - (start_addr & ~qemu_real_host_page_mask);
 710     delta &= ~qemu_real_host_page_mask;
 711     if (delta > size) {
 712         return;
 713     }
 714     start_addr += delta;
 715     size -= delta;
 716     size &= qemu_real_host_page_mask;
 717     if (!size || (start_addr & ~qemu_real_host_page_mask)) {
 718         return;
 719     }
 720
 721     if (!memory_region_is_ram(mr)) {
 722         if (writeable || !kvm_readonly_mem_allowed) {
 723             return;
 724         } else if (!mr->romd_mode) {
 725             /* If the memory device is not in romd_mode, then we actually want
 726              * to remove the kvm memory slot so all accesses will trap. */
 727             add = false;
 728         }
 729     }
 730
 731     ram = memory_region_get_ram_ptr(mr) + section->offset_within_region + delta;
 732
 733     while (1) {
 734         mem = kvm_lookup_overlapping_slot(kml, start_addr, start_addr + size);
 735         if (!mem) {
 736             break;
 737         }
 738
 739         if (add && start_addr >= mem->start_addr &&
 740             (start_addr + size <= mem->start_addr + mem->memory_size) &&
 741             (ram - start_addr == mem->ram - mem->start_addr)) {
 742             /* The new slot fits into the existing one and comes with
 743              * identical parameters - update flags and done. */
 744             kvm_slot_update_flags(kml, mem, mr);
 745             return;
 746         }
 747
 748         old = *mem;
 749
 750         if (mem->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES) {
 751             kvm_physical_sync_dirty_bitmap(kml, section);
 752         }
 753
 754         /* unregister the overlapping slot */
 755         mem->memory_size = 0;
 756         err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 757         if (err) {
 758             fprintf(stderr, "%s: error unregistering overlapping slot: %s\n",
 759                     __func__, strerror(-err));
 760             abort();
 761         }
 762
 763         /* Workaround for older KVM versions: we can't join slots, even not by
 764          * unregistering the previous ones and then registering the larger
 765          * slot. We have to maintain the existing fragmentation. Sigh.
 766          *
 767          * This workaround assumes that the new slot starts at the same
 768          * address as the first existing one. If not or if some overlapping
 769          * slot comes around later, we will fail (not seen in practice so far)
 770          * - and actually require a recent KVM version. */
 771         if (s->broken_set_mem_region &&
 772             old.start_addr == start_addr && old.memory_size < size && add) {
 773             mem = kvm_alloc_slot(kml);
 774             mem->memory_size = old.memory_size;
 775             mem->start_addr = old.start_addr;
 776             mem->ram = old.ram;
 777             mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 778
 779             err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 780             if (err) {
 781                 fprintf(stderr, "%s: error updating slot: %s\n", __func__,
 782                         strerror(-err));
 783                 abort();
 784             }
 785
 786             start_addr += old.memory_size;
 787             ram += old.memory_size;
 788             size -= old.memory_size;
 789             continue;
 790         }
 791
 792         /* register prefix slot */
 793         if (old.start_addr < start_addr) {
 794             mem = kvm_alloc_slot(kml);
 795             mem->memory_size = start_addr - old.start_addr;
 796             mem->start_addr = old.start_addr;
 797             mem->ram = old.ram;
 798             mem->flags =  kvm_mem_flags(mr);
 799
 800             err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 801             if (err) {
 802                 fprintf(stderr, "%s: error registering prefix slot: %s\n",
 803                         __func__, strerror(-err));
 804 #ifdef TARGET_PPC
 805                 fprintf(stderr, "%s: This is probably because your kernel's " \
 806                                 "PAGE_SIZE is too big. Please try to use 4k " \
 807                                 "PAGE_SIZE!\n", __func__);
 808 #endif
 809                 abort();
 810             }
 811         }
 812
 813         /* register suffix slot */
 814         if (old.start_addr + old.memory_size > start_addr + size) {
 815             ram_addr_t size_delta;
 816
 817             mem = kvm_alloc_slot(kml);
 818             mem->start_addr = start_addr + size;
 819             size_delta = mem->start_addr - old.start_addr;
 820             mem->memory_size = old.memory_size - size_delta;
 821             mem->ram = old.ram + size_delta;
 822             mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 823
 824             err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 825             if (err) {
 826                 fprintf(stderr, "%s: error registering suffix slot: %s\n",
 827                         __func__, strerror(-err));
 828                 abort();
 829             }
 830         }
 831     }
 832
 833     /* in case the KVM bug workaround already "consumed" the new slot */
 834     if (!size) {
 835         return;
 836     }
 837     if (!add) {
 838         return;
 839     }
 840     mem = kvm_alloc_slot(kml);
 841     mem->memory_size = size;
 842     mem->start_addr = start_addr;
 843     mem->ram = ram;
 844     mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 845
 846     err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 847     if (err) {
 848         fprintf(stderr, "%s: error registering slot: %s\n", __func__,
 849                 strerror(-err));
 850         abort();
 851     }
 852 }
 853
 854 static void kvm_region_add(MemoryListener *listener,
 855                            MemoryRegionSection *section)
 856 {
 857     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 858
 859     memory_region_ref(section->mr);
 860     kvm_set_phys_mem(kml, section, true);
 861 }
 862
 863 static void kvm_region_del(MemoryListener *listener,
 864                            MemoryRegionSection *section)
 865 {
 866     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 867
 868     kvm_set_phys_mem(kml, section, false);
 869     memory_region_unref(section->mr);
 870 }
 871
 872 static void kvm_log_sync(MemoryListener *listener,
 873                          MemoryRegionSection *section)
 874 {
 875     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 876     int r;
 877
 878     r = kvm_physical_sync_dirty_bitmap(kml, section);
 879     if (r < 0) {
 880         abort();
 881     }
 882 }
 883
 884 static void kvm_mem_ioeventfd_add(MemoryListener *listener,
 885                                   MemoryRegionSection *section,
 886                                   bool match_data, uint64_t data,
 887                                   EventNotifier *e)
 888 {
 889     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 890     int r;
 891
 892     r = kvm_set_ioeventfd_mmio(fd, section->offset_within_address_space,
 893                                data, true, int128_get64(section->size),
 894                                match_data);
 895     if (r < 0) {
 896         fprintf(stderr, "%s: error adding ioeventfd: %s\n",
 897                 __func__, strerror(-r));
 898         abort();
 899     }
 900 }
 901
 902 static void kvm_mem_ioeventfd_del(MemoryListener *listener,
 903                                   MemoryRegionSection *section,
 904                                   bool match_data, uint64_t data,
 905                                   EventNotifier *e)
 906 {
 907     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 908     int r;
 909
 910     r = kvm_set_ioeventfd_mmio(fd, section->offset_within_address_space,
 911                                data, false, int128_get64(section->size),
 912                                match_data);
 913     if (r < 0) {
 914         abort();
 915     }
 916 }
 917
 918 static void kvm_io_ioeventfd_add(MemoryListener *listener,
 919                                  MemoryRegionSection *section,
 920                                  bool match_data, uint64_t data,
 921                                  EventNotifier *e)
 922 {
 923     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 924     int r;
 925
 926     r = kvm_set_ioeventfd_pio(fd, section->offset_within_address_space,
 927                               data, true, int128_get64(section->size),
 928                               match_data);
 929     if (r < 0) {
 930         fprintf(stderr, "%s: error adding ioeventfd: %s\n",
 931                 __func__, strerror(-r));
 932         abort();
 933     }
 934 }
 935
 936 static void kvm_io_ioeventfd_del(MemoryListener *listener,
 937                                  MemoryRegionSection *section,
 938                                  bool match_data, uint64_t data,
 939                                  EventNotifier *e)
 940
 941 {
 942     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 943     int r;
 944
 945     r = kvm_set_ioeventfd_pio(fd, section->offset_within_address_space,
 946                               data, false, int128_get64(section->size),
 947                               match_data);
 948     if (r < 0) {
 949         abort();
 950     }
 951 }
 952
 953 void kvm_memory_listener_register(KVMState *s, KVMMemoryListener *kml,
 954                                   AddressSpace *as, int as_id)
 955 {
 956     int i;
 957
 958     kml->slots = g_malloc0(s->nr_slots * sizeof(KVMSlot));
 959     kml->as_id = as_id;
 960
 961     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 962         kml->slots[i].slot = i;
 963     }
 964
 965     kml->listener.region_add = kvm_region_add;
 966     kml->listener.region_del = kvm_region_del;
 967     kml->listener.log_start = kvm_log_start;
 968     kml->listener.log_stop = kvm_log_stop;
 969     kml->listener.log_sync = kvm_log_sync;
 970     kml->listener.priority = 10;
 971
 972     memory_listener_register(&kml->listener, as);
 973 }
 974
 975 static MemoryListener kvm_io_listener = {
 976     .eventfd_add = kvm_io_ioeventfd_add,
 977     .eventfd_del = kvm_io_ioeventfd_del,
 978     .priority = 10,
 979 };
 980
 981 static void kvm_handle_interrupt(CPUState *cpu, int mask)
 982 {
 983     cpu->interrupt_request |= mask;
 984
 985     if (!qemu_cpu_is_self(cpu)) {
 986         qemu_cpu_kick(cpu);
 987     }
 988 }
 989
 990 int kvm_set_irq(KVMState *s, int irq, int level)
 991 {
 992     struct kvm_irq_level event;
 993     int ret;
 994
 995     assert(kvm_async_interrupts_enabled());
 996
 997     event.level = level;
 998     event.irq = irq;
 999     ret = kvm_vm_ioctl(s, s->irq_set_ioctl, &event);
1000     if (ret < 0) {
1001         perror("kvm_set_irq");
1002         abort();
1003     }
1004
1005     return (s->irq_set_ioctl == KVM_IRQ_LINE) ? 1 : event.status;
1006 }
1007
1008 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
1009 typedef struct KVMMSIRoute {
1010     struct kvm_irq_routing_entry kroute;
1011     QTAILQ_ENTRY(KVMMSIRoute) entry;
1012 } KVMMSIRoute;
1013
1014 static void set_gsi(KVMState *s, unsigned int gsi)
1015 {
1016     set_bit(gsi, s->used_gsi_bitmap);
1017 }
1018
1019 static void clear_gsi(KVMState *s, unsigned int gsi)
1020 {
1021     clear_bit(gsi, s->used_gsi_bitmap);
1022 }
1023
1024 void kvm_init_irq_routing(KVMState *s)
1025 {
1026     int gsi_count, i;
1027
1028     gsi_count = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQ_ROUTING) - 1;
1029     if (gsi_count > 0) {
1030         /* Round up so we can search ints using ffs */
1031         s->used_gsi_bitmap = bitmap_new(gsi_count);
1032         s->gsi_count = gsi_count;
1033     }
1034
1035     s->irq_routes = g_malloc0(sizeof(*s->irq_routes));
1036     s->nr_allocated_irq_routes = 0;
1037
1038     if (!kvm_direct_msi_allowed) {
1039         for (i = 0; i < KVM_MSI_HASHTAB_SIZE; i++) {
1040             QTAILQ_INIT(&s->msi_hashtab[i]);
1041         }
1042     }
1043
1044     kvm_arch_init_irq_routing(s);
1045 }
1046
1047 void kvm_irqchip_commit_routes(KVMState *s)
1048 {
1049     int ret;
1050
1051     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1052         return;
1053     }
1054
1055     if (!kvm_gsi_routing_enabled()) {
1056         return;
1057     }
1058
1059     s->irq_routes->flags = 0;
1060     trace_kvm_irqchip_commit_routes();
1061     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_GSI_ROUTING, s->irq_routes);
1062     assert(ret == 0);
1063 }
1064
1065 static void kvm_add_routing_entry(KVMState *s,
1066                                   struct kvm_irq_routing_entry *entry)
1067 {
1068     struct kvm_irq_routing_entry *new;
1069     int n, size;
1070
1071     if (s->irq_routes->nr == s->nr_allocated_irq_routes) {
1072         n = s->nr_allocated_irq_routes * 2;
1073         if (n < 64) {
1074             n = 64;
1075         }
1076         size = sizeof(struct kvm_irq_routing);
1077         size += n * sizeof(*new);
1078         s->irq_routes = g_realloc(s->irq_routes, size);
1079         s->nr_allocated_irq_routes = n;
1080     }
1081     n = s->irq_routes->nr++;
1082     new = &s->irq_routes->entries[n];
1083
1084     *new = *entry;
1085
1086     set_gsi(s, entry->gsi);
1087 }
1088
1089 static int kvm_update_routing_entry(KVMState *s,
1090                                     struct kvm_irq_routing_entry *new_entry)
1091 {
1092     struct kvm_irq_routing_entry *entry;
1093     int n;
1094
1095     for (n = 0; n < s->irq_routes->nr; n++) {
1096         entry = &s->irq_routes->entries[n];
1097         if (entry->gsi != new_entry->gsi) {
1098             continue;
1099         }
1100
1101         if(!memcmp(entry, new_entry, sizeof *entry)) {
1102             return 0;
1103         }
1104
1105         *entry = *new_entry;
1106
1107         return 0;
1108     }
1109
1110     return -ESRCH;
1111 }
1112
1113 void kvm_irqchip_add_irq_route(KVMState *s, int irq, int irqchip, int pin)
1114 {
1115     struct kvm_irq_routing_entry e = {};
1116
1117     assert(pin < s->gsi_count);
1118
1119     e.gsi = irq;
1120     e.type = KVM_IRQ_ROUTING_IRQCHIP;
1121     e.flags = 0;
1122     e.u.irqchip.irqchip = irqchip;
1123     e.u.irqchip.pin = pin;
1124     kvm_add_routing_entry(s, &e);
1125 }
1126
1127 void kvm_irqchip_release_virq(KVMState *s, int virq)
1128 {
1129     struct kvm_irq_routing_entry *e;
1130     int i;
1131
1132     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1133         return;
1134     }
1135
1136     for (i = 0; i < s->irq_routes->nr; i++) {
1137         e = &s->irq_routes->entries[i];
1138         if (e->gsi == virq) {
1139             s->irq_routes->nr--;
1140             *e = s->irq_routes->entries[s->irq_routes->nr];
1141         }
1142     }
1143     clear_gsi(s, virq);
1144     kvm_arch_release_virq_post(virq);
1145 }
1146
1147 static unsigned int kvm_hash_msi(uint32_t data)
1148 {
1149     /* This is optimized for IA32 MSI layout. However, no other arch shall
1150      * repeat the mistake of not providing a direct MSI injection API. */
1151     return data & 0xff;
1152 }
1153
1154 static void kvm_flush_dynamic_msi_routes(KVMState *s)
1155 {
1156     KVMMSIRoute *route, *next;
1157     unsigned int hash;
1158
1159     for (hash = 0; hash < KVM_MSI_HASHTAB_SIZE; hash++) {
1160         QTAILQ_FOREACH_SAFE(route, &s->msi_hashtab[hash], entry, next) {
1161             kvm_irqchip_release_virq(s, route->kroute.gsi);
1162             QTAILQ_REMOVE(&s->msi_hashtab[hash], route, entry);
1163             g_free(route);
1164         }
1165     }
1166 }
1167
1168 static int kvm_irqchip_get_virq(KVMState *s)
1169 {
1170     int next_virq;
1171
1172     /*
1173      * PIC and IOAPIC share the first 16 GSI numbers, thus the available
1174      * GSI numbers are more than the number of IRQ route. Allocating a GSI
1175      * number can succeed even though a new route entry cannot be added.
1176      * When this happens, flush dynamic MSI entries to free IRQ route entries.
1177      */
1178     if (!kvm_direct_msi_allowed && s->irq_routes->nr == s->gsi_count) {
1179         kvm_flush_dynamic_msi_routes(s);
1180     }
1181
1182     /* Return the lowest unused GSI in the bitmap */
1183     next_virq = find_first_zero_bit(s->used_gsi_bitmap, s->gsi_count);
1184     if (next_virq >= s->gsi_count) {
1185         return -ENOSPC;
1186     } else {
1187         return next_virq;
1188     }
1189 }
1190
1191 static KVMMSIRoute *kvm_lookup_msi_route(KVMState *s, MSIMessage msg)
1192 {
1193     unsigned int hash = kvm_hash_msi(msg.data);
1194     KVMMSIRoute *route;
1195
1196     QTAILQ_FOREACH(route, &s->msi_hashtab[hash], entry) {
1197         if (route->kroute.u.msi.address_lo == (uint32_t)msg.address &&
1198             route->kroute.u.msi.address_hi == (msg.address >> 32) &&
1199             route->kroute.u.msi.data == le32_to_cpu(msg.data)) {
1200             return route;
1201         }
1202     }
1203     return NULL;
1204 }
1205
1206 int kvm_irqchip_send_msi(KVMState *s, MSIMessage msg)
1207 {
1208     struct kvm_msi msi;
1209     KVMMSIRoute *route;
1210
1211     if (kvm_direct_msi_allowed) {
1212         msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1213         msi.address_hi = msg.address >> 32;
1214         msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1215         msi.flags = 0;
1216         memset(msi.pad, 0, sizeof(msi.pad));
1217
1218         return kvm_vm_ioctl(s, KVM_SIGNAL_MSI, &msi);
1219     }
1220
1221     route = kvm_lookup_msi_route(s, msg);
1222     if (!route) {
1223         int virq;
1224
1225         virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1226         if (virq < 0) {
1227             return virq;
1228         }
1229
1230         route = g_malloc0(sizeof(KVMMSIRoute));
1231         route->kroute.gsi = virq;
1232         route->kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_MSI;
1233         route->kroute.flags = 0;
1234         route->kroute.u.msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1235         route->kroute.u.msi.address_hi = msg.address >> 32;
1236         route->kroute.u.msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1237
1238         kvm_add_routing_entry(s, &route->kroute);
1239         kvm_irqchip_commit_routes(s);
1240
1241         QTAILQ_INSERT_TAIL(&s->msi_hashtab[kvm_hash_msi(msg.data)], route,
1242                            entry);
1243     }
1244
1245     assert(route->kroute.type == KVM_IRQ_ROUTING_MSI);
1246
1247     return kvm_set_irq(s, route->kroute.gsi, 1);
1248 }
1249
1250 int kvm_irqchip_add_msi_route(KVMState *s, int vector, PCIDevice *dev)
1251 {
1252     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1253     int virq;
1254     MSIMessage msg = {0, 0};
1255
1256     if (dev) {
1257         msg = pci_get_msi_message(dev, vector);
1258     }
1259
1260     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1261         return kvm_arch_msi_data_to_gsi(msg.data);
1262     }
1263
1264     if (!kvm_gsi_routing_enabled()) {
1265         return -ENOSYS;
1266     }
1267
1268     virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1269     if (virq < 0) {
1270         return virq;
1271     }
1272
1273     kroute.gsi = virq;
1274     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_MSI;
1275     kroute.flags = 0;
1276     kroute.u.msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1277     kroute.u.msi.address_hi = msg.address >> 32;
1278     kroute.u.msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1279     if (kvm_msi_devid_required()) {
1280         kroute.flags = KVM_MSI_VALID_DEVID;
1281         kroute.u.msi.devid = pci_requester_id(dev);
1282     }
1283     if (kvm_arch_fixup_msi_route(&kroute, msg.address, msg.data, dev)) {
1284         kvm_irqchip_release_virq(s, virq);
1285         return -EINVAL;
1286     }
1287
1288     trace_kvm_irqchip_add_msi_route(virq);
1289
1290     kvm_add_routing_entry(s, &kroute);
1291     kvm_arch_add_msi_route_post(&kroute, vector, dev);
1292     kvm_irqchip_commit_routes(s);
1293
1294     return virq;
1295 }
1296
1297 int kvm_irqchip_update_msi_route(KVMState *s, int virq, MSIMessage msg,
1298                                  PCIDevice *dev)
1299 {
1300     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1301
1302     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1303         return 0;
1304     }
1305
1306     if (!kvm_irqchip_in_kernel()) {
1307         return -ENOSYS;
1308     }
1309
1310     kroute.gsi = virq;
1311     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_MSI;
1312     kroute.flags = 0;
1313     kroute.u.msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1314     kroute.u.msi.address_hi = msg.address >> 32;
1315     kroute.u.msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1316     if (kvm_msi_devid_required()) {
1317         kroute.flags = KVM_MSI_VALID_DEVID;
1318         kroute.u.msi.devid = pci_requester_id(dev);
1319     }
1320     if (kvm_arch_fixup_msi_route(&kroute, msg.address, msg.data, dev)) {
1321         return -EINVAL;
1322     }
1323
1324     trace_kvm_irqchip_update_msi_route(virq);
1325
1326     return kvm_update_routing_entry(s, &kroute);
1327 }
1328
1329 static int kvm_irqchip_assign_irqfd(KVMState *s, int fd, int rfd, int virq,
1330                                     bool assign)
1331 {
1332     struct kvm_irqfd irqfd = {
1333         .fd = fd,
1334         .gsi = virq,
1335         .flags = assign ? 0 : KVM_IRQFD_FLAG_DEASSIGN,
1336     };
1337
1338     if (rfd != -1) {
1339         irqfd.flags |= KVM_IRQFD_FLAG_RESAMPLE;
1340         irqfd.resamplefd = rfd;
1341     }
1342
1343     if (!kvm_irqfds_enabled()) {
1344         return -ENOSYS;
1345     }
1346
1347     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_IRQFD, &irqfd);
1348 }
1349
1350 int kvm_irqchip_add_adapter_route(KVMState *s, AdapterInfo *adapter)
1351 {
1352     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1353     int virq;
1354
1355     if (!kvm_gsi_routing_enabled()) {
1356         return -ENOSYS;
1357     }
1358
1359     virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1360     if (virq < 0) {
1361         return virq;
1362     }
1363
1364     kroute.gsi = virq;
1365     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_S390_ADAPTER;
1366     kroute.flags = 0;
1367     kroute.u.adapter.summary_addr = adapter->summary_addr;
1368     kroute.u.adapter.ind_addr = adapter->ind_addr;
1369     kroute.u.adapter.summary_offset = adapter->summary_offset;
1370     kroute.u.adapter.ind_offset = adapter->ind_offset;
1371     kroute.u.adapter.adapter_id = adapter->adapter_id;
1372
1373     kvm_add_routing_entry(s, &kroute);
1374
1375     return virq;
1376 }
1377
1378 int kvm_irqchip_add_hv_sint_route(KVMState *s, uint32_t vcpu, uint32_t sint)
1379 {
1380     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1381     int virq;
1382
1383     if (!kvm_gsi_routing_enabled()) {
1384         return -ENOSYS;
1385     }
1386     if (!kvm_check_extension(s, KVM_CAP_HYPERV_SYNIC)) {
1387         return -ENOSYS;
1388     }
1389     virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1390     if (virq < 0) {
1391         return virq;
1392     }
1393
1394     kroute.gsi = virq;
1395     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_HV_SINT;
1396     kroute.flags = 0;
1397     kroute.u.hv_sint.vcpu = vcpu;
1398     kroute.u.hv_sint.sint = sint;
1399
1400     kvm_add_routing_entry(s, &kroute);
1401     kvm_irqchip_commit_routes(s);
1402
1403     return virq;
1404 }
1405
1406 #else /* !KVM_CAP_IRQ_ROUTING */
1407
1408 void kvm_init_irq_routing(KVMState *s)
1409 {
1410 }
1411
1412 void kvm_irqchip_release_virq(KVMState *s, int virq)
1413 {
1414 }
1415
1416 int kvm_irqchip_send_msi(KVMState *s, MSIMessage msg)
1417 {
1418     abort();
1419 }
1420
1421 int kvm_irqchip_add_msi_route(KVMState *s, int vector, PCIDevice *dev)
1422 {
1423     return -ENOSYS;
1424 }
1425
1426 int kvm_irqchip_add_adapter_route(KVMState *s, AdapterInfo *adapter)
1427 {
1428     return -ENOSYS;
1429 }
1430
1431 int kvm_irqchip_add_hv_sint_route(KVMState *s, uint32_t vcpu, uint32_t sint)
1432 {
1433     return -ENOSYS;
1434 }
1435
1436 static int kvm_irqchip_assign_irqfd(KVMState *s, int fd, int virq, bool assign)
1437 {
1438     abort();
1439 }
1440
1441 int kvm_irqchip_update_msi_route(KVMState *s, int virq, MSIMessage msg)
1442 {
1443     return -ENOSYS;
1444 }
1445 #endif /* !KVM_CAP_IRQ_ROUTING */
1446
1447 int kvm_irqchip_add_irqfd_notifier_gsi(KVMState *s, EventNotifier *n,
1448                                        EventNotifier *rn, int virq)
1449 {
1450     return kvm_irqchip_assign_irqfd(s, event_notifier_get_fd(n),
1451            rn ? event_notifier_get_fd(rn) : -1, virq, true);
1452 }
1453
1454 int kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier_gsi(KVMState *s, EventNotifier *n,
1455                                           int virq)
1456 {
1457     return kvm_irqchip_assign_irqfd(s, event_notifier_get_fd(n), -1, virq,
1458            false);
1459 }
1460
1461 int kvm_irqchip_add_irqfd_notifier(KVMState *s, EventNotifier *n,
1462                                    EventNotifier *rn, qemu_irq irq)
1463 {
1464     gpointer key, gsi;
1465     gboolean found = g_hash_table_lookup_extended(s->gsimap, irq, &key, &gsi);
1466
1467     if (!found) {
1468         return -ENXIO;
1469     }
1470     return kvm_irqchip_add_irqfd_notifier_gsi(s, n, rn, GPOINTER_TO_INT(gsi));
1471 }
1472
1473 int kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier(KVMState *s, EventNotifier *n,
1474                                       qemu_irq irq)
1475 {
1476     gpointer key, gsi;
1477     gboolean found = g_hash_table_lookup_extended(s->gsimap, irq, &key, &gsi);
1478
1479     if (!found) {
1480         return -ENXIO;
1481     }
1482     return kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier_gsi(s, n, GPOINTER_TO_INT(gsi));
1483 }
1484
1485 void kvm_irqchip_set_qemuirq_gsi(KVMState *s, qemu_irq irq, int gsi)
1486 {
1487     g_hash_table_insert(s->gsimap, irq, GINT_TO_POINTER(gsi));
1488 }
1489
1490 static void kvm_irqchip_create(MachineState *machine, KVMState *s)
1491 {
1492     int ret;
1493
1494     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQCHIP)) {
1495         ;
1496     } else if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_S390_IRQCHIP)) {
1497         ret = kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_IRQCHIP, 0);
1498         if (ret < 0) {
1499             fprintf(stderr, "Enable kernel irqchip failed: %s\n", strerror(-ret));
1500             exit(1);
1501         }
1502     } else {
1503         return;
1504     }
1505
1506     /* First probe and see if there's a arch-specific hook to create the
1507      * in-kernel irqchip for us */
1508     ret = kvm_arch_irqchip_create(machine, s);
1509     if (ret == 0) {
1510         if (machine_kernel_irqchip_split(machine)) {
1511             perror("Split IRQ chip mode not supported.");
1512             exit(1);
1513         } else {
1514             ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_IRQCHIP);
1515         }
1516     }
1517     if (ret < 0) {
1518         fprintf(stderr, "Create kernel irqchip failed: %s\n", strerror(-ret));
1519         exit(1);
1520     }
1521
1522     kvm_kernel_irqchip = true;
1523     /* If we have an in-kernel IRQ chip then we must have asynchronous
1524      * interrupt delivery (though the reverse is not necessarily true)
1525      */
1526     kvm_async_interrupts_allowed = true;
1527     kvm_halt_in_kernel_allowed = true;
1528
1529     kvm_init_irq_routing(s);
1530
1531     s->gsimap = g_hash_table_new(g_direct_hash, g_direct_equal);
1532 }
1533
1534 /* Find number of supported CPUs using the recommended
1535  * procedure from the kernel API documentation to cope with
1536  * older kernels that may be missing capabilities.
1537  */
1538 static int kvm_recommended_vcpus(KVMState *s)
1539 {
1540     int ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_NR_VCPUS);
1541     return (ret) ? ret : 4;
1542 }
1543
1544 static int kvm_max_vcpus(KVMState *s)
1545 {
1546     int ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_MAX_VCPUS);
1547     return (ret) ? ret : kvm_recommended_vcpus(s);
1548 }
1549
1550 static int kvm_max_vcpu_id(KVMState *s)
1551 {
1552     int ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_MAX_VCPU_ID);
1553     return (ret) ? ret : kvm_max_vcpus(s);
1554 }
1555
1556 bool kvm_vcpu_id_is_valid(int vcpu_id)
1557 {
1558     KVMState *s = KVM_STATE(current_machine->accelerator);
1559     return vcpu_id >= 0 && vcpu_id < kvm_max_vcpu_id(s);
1560 }
1561
1562 static int kvm_init(MachineState *ms)
1563 {
1564     MachineClass *mc = MACHINE_GET_CLASS(ms);
1565     static const char upgrade_note[] =
1566         "Please upgrade to at least kernel 2.6.29 or recent kvm-kmod\n"
1567         "(see http://sourceforge.net/projects/kvm).\n";
1568     struct {
1569         const char *name;
1570         int num;
1571     } num_cpus[] = {
1572         { "SMP",          smp_cpus },
1573         { "hotpluggable", max_cpus },
1574         { NULL, }
1575     }, *nc = num_cpus;
1576     int soft_vcpus_limit, hard_vcpus_limit;
1577     KVMState *s;
1578     const KVMCapabilityInfo *missing_cap;
1579     int ret;
1580     int type = 0;
1581     const char *kvm_type;
1582
1583     s = KVM_STATE(ms->accelerator);
1584
1585     /*
1586      * On systems where the kernel can support different base page
1587      * sizes, host page size may be different from TARGET_PAGE_SIZE,
1588      * even with KVM.  TARGET_PAGE_SIZE is assumed to be the minimum
1589      * page size for the system though.
1590      */
1591     assert(TARGET_PAGE_SIZE <= getpagesize());
1592
1593     s->sigmask_len = 8;
1594
1595 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
1596     QTAILQ_INIT(&s->kvm_sw_breakpoints);
1597 #endif
1598     QLIST_INIT(&s->kvm_parked_vcpus);
1599     s->vmfd = -1;
1600     s->fd = qemu_open("/dev/kvm", O_RDWR);
1601     if (s->fd == -1) {
1602         fprintf(stderr, "Could not access KVM kernel module: %m\n");
1603         ret = -errno;
1604         goto err;
1605     }
1606
1607     ret = kvm_ioctl(s, KVM_GET_API_VERSION, 0);
1608     if (ret < KVM_API_VERSION) {
1609         if (ret >= 0) {
1610             ret = -EINVAL;
1611         }
1612         fprintf(stderr, "kvm version too old\n");
1613         goto err;
1614     }
1615
1616     if (ret > KVM_API_VERSION) {
1617         ret = -EINVAL;
1618         fprintf(stderr, "kvm version not supported\n");
1619         goto err;
1620     }
1621
1622     s->nr_slots = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_NR_MEMSLOTS);
1623
1624     /* If unspecified, use the default value */
1625     if (!s->nr_slots) {
1626         s->nr_slots = 32;
1627     }
1628
1629     /* check the vcpu limits */
1630     soft_vcpus_limit = kvm_recommended_vcpus(s);
1631     hard_vcpus_limit = kvm_max_vcpus(s);
1632
1633     while (nc->name) {
1634         if (nc->num > soft_vcpus_limit) {
1635             fprintf(stderr,
1636                     "Warning: Number of %s cpus requested (%d) exceeds "
1637                     "the recommended cpus supported by KVM (%d)\n",
1638                     nc->name, nc->num, soft_vcpus_limit);
1639
1640             if (nc->num > hard_vcpus_limit) {
1641                 fprintf(stderr, "Number of %s cpus requested (%d) exceeds "
1642                         "the maximum cpus supported by KVM (%d)\n",
1643                         nc->name, nc->num, hard_vcpus_limit);
1644                 exit(1);
1645             }
1646         }
1647         nc++;
1648     }
1649
1650     kvm_type = qemu_opt_get(qemu_get_machine_opts(), "kvm-type");
1651     if (mc->kvm_type) {
1652         type = mc->kvm_type(kvm_type);
1653     } else if (kvm_type) {
1654         ret = -EINVAL;
1655         fprintf(stderr, "Invalid argument kvm-type=%s\n", kvm_type);
1656         goto err;
1657     }
1658
1659     do {
1660         ret = kvm_ioctl(s, KVM_CREATE_VM, type);
1661     } while (ret == -EINTR);
1662
1663     if (ret < 0) {
1664         fprintf(stderr, "ioctl(KVM_CREATE_VM) failed: %d %s\n", -ret,
1665                 strerror(-ret));
1666
1667 #ifdef TARGET_S390X
1668         if (ret == -EINVAL) {
1669             fprintf(stderr,
1670                     "Host kernel setup problem detected. Please verify:\n");
1671             fprintf(stderr, "- for kernels supporting the switch_amode or"
1672                     " user_mode parameters, whether\n");
1673             fprintf(stderr,
1674                     "  user space is running in primary address space\n");
1675             fprintf(stderr,
1676                     "- for kernels supporting the vm.allocate_pgste sysctl, "
1677                     "whether it is enabled\n");
1678         }
1679 #endif
1680         goto err;
1681     }
1682
1683     s->vmfd = ret;
1684     missing_cap = kvm_check_extension_list(s, kvm_required_capabilites);
1685     if (!missing_cap) {
1686         missing_cap =
1687             kvm_check_extension_list(s, kvm_arch_required_capabilities);
1688     }
1689     if (missing_cap) {
1690         ret = -EINVAL;
1691         fprintf(stderr, "kvm does not support %s\n%s",
1692                 missing_cap->name, upgrade_note);
1693         goto err;
1694     }
1695
1696     s->coalesced_mmio = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_COALESCED_MMIO);
1697
1698     s->broken_set_mem_region = 1;
1699     ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_JOIN_MEMORY_REGIONS_WORKS);
1700     if (ret > 0) {
1701         s->broken_set_mem_region = 0;
1702     }
1703
1704 #ifdef KVM_CAP_VCPU_EVENTS
1705     s->vcpu_events = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_VCPU_EVENTS);
1706 #endif
1707
1708     s->robust_singlestep =
1709         kvm_check_extension(s, KVM_CAP_X86_ROBUST_SINGLESTEP);
1710
1711 #ifdef KVM_CAP_DEBUGREGS
1712     s->debugregs = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_DEBUGREGS);
1713 #endif
1714
1715 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
1716     kvm_direct_msi_allowed = (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_SIGNAL_MSI) > 0);
1717 #endif
1718
1719     s->intx_set_mask = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_PCI_2_3);
1720
1721     s->irq_set_ioctl = KVM_IRQ_LINE;
1722     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQ_INJECT_STATUS)) {
1723         s->irq_set_ioctl = KVM_IRQ_LINE_STATUS;
1724     }
1725
1726 #ifdef KVM_CAP_READONLY_MEM
1727     kvm_readonly_mem_allowed =
1728         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_READONLY_MEM) > 0);
1729 #endif
1730
1731     kvm_eventfds_allowed =
1732         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IOEVENTFD) > 0);
1733
1734     kvm_irqfds_allowed =
1735         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQFD) > 0);
1736
1737     kvm_resamplefds_allowed =
1738         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQFD_RESAMPLE) > 0);
1739
1740     kvm_vm_attributes_allowed =
1741         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_VM_ATTRIBUTES) > 0);
1742
1743     kvm_ioeventfd_any_length_allowed =
1744         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IOEVENTFD_ANY_LENGTH) > 0);
1745
1746     ret = kvm_arch_init(ms, s);
1747     if (ret < 0) {
1748         goto err;
1749     }
1750
1751     if (machine_kernel_irqchip_allowed(ms)) {
1752         kvm_irqchip_create(ms, s);
1753     }
1754
1755     kvm_state = s;
1756
1757     if (kvm_eventfds_allowed) {
1758         s->memory_listener.listener.eventfd_add = kvm_mem_ioeventfd_add;
1759         s->memory_listener.listener.eventfd_del = kvm_mem_ioeventfd_del;
1760     }
1761     s->memory_listener.listener.coalesced_mmio_add = kvm_coalesce_mmio_region;
1762     s->memory_listener.listener.coalesced_mmio_del = kvm_uncoalesce_mmio_region;
1763
1764     kvm_memory_listener_register(s, &s->memory_listener,
1765                                  &address_space_memory, 0);
1766     memory_listener_register(&kvm_io_listener,
1767                              &address_space_io);
1768
1769     s->many_ioeventfds = kvm_check_many_ioeventfds();
1770
1771     cpu_interrupt_handler = kvm_handle_interrupt;
1772
1773     return 0;
1774
1775 err:
1776     assert(ret < 0);
1777     if (s->vmfd >= 0) {
1778         close(s->vmfd);
1779     }
1780     if (s->fd != -1) {
1781         close(s->fd);
1782     }
1783     g_free(s->memory_listener.slots);
1784
1785     return ret;
1786 }
1787
1788 void kvm_set_sigmask_len(KVMState *s, unsigned int sigmask_len)
1789 {
1790     s->sigmask_len = sigmask_len;
1791 }
1792
1793 static void kvm_handle_io(uint16_t port, MemTxAttrs attrs, void *data, int direction,
1794                           int size, uint32_t count)
1795 {
1796     int i;
1797     uint8_t *ptr = data;
1798
1799     for (i = 0; i < count; i++) {
1800         address_space_rw(&address_space_io, port, attrs,
1801                          ptr, size,
1802                          direction == KVM_EXIT_IO_OUT);
1803         ptr += size;
1804     }
1805 }
1806
1807 static int kvm_handle_internal_error(CPUState *cpu, struct kvm_run *run)
1808 {
1809     fprintf(stderr, "KVM internal error. Suberror: %d\n",
1810             run->internal.suberror);
1811
1812     if (kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_INTERNAL_ERROR_DATA)) {
1813         int i;
1814
1815         for (i = 0; i < run->internal.ndata; ++i) {
1816             fprintf(stderr, "extra data[%d]: %"PRIx64"\n",
1817                     i, (uint64_t)run->internal.data[i]);
1818         }
1819     }
1820     if (run->internal.suberror == KVM_INTERNAL_ERROR_EMULATION) {
1821         fprintf(stderr, "emulation failure\n");
1822         if (!kvm_arch_stop_on_emulation_error(cpu)) {
1823             cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_CODE);
1824             return EXCP_INTERRUPT;
1825         }
1826     }
1827     /* FIXME: Should trigger a qmp message to let management know
1828      * something went wrong.
1829      */
1830     return -1;
1831 }
1832
1833 void kvm_flush_coalesced_mmio_buffer(void)
1834 {
1835     KVMState *s = kvm_state;
1836
1837     if (s->coalesced_flush_in_progress) {
1838         return;
1839     }
1840
1841     s->coalesced_flush_in_progress = true;
1842
1843     if (s->coalesced_mmio_ring) {
1844         struct kvm_coalesced_mmio_ring *ring = s->coalesced_mmio_ring;
1845         while (ring->first != ring->last) {
1846             struct kvm_coalesced_mmio *ent;
1847
1848             ent = &ring->coalesced_mmio[ring->first];
1849
1850             cpu_physical_memory_write(ent->phys_addr, ent->data, ent->len);
1851             smp_wmb();
1852             ring->first = (ring->first + 1) % KVM_COALESCED_MMIO_MAX;
1853         }
1854     }
1855
1856     s->coalesced_flush_in_progress = false;
1857 }
1858
1859 static void do_kvm_cpu_synchronize_state(CPUState *cpu, void *arg)
1860 {
1861     if (!cpu->kvm_vcpu_dirty) {
1862         kvm_arch_get_registers(cpu);
1863         cpu->kvm_vcpu_dirty = true;
1864     }
1865 }
1866
1867 void kvm_cpu_synchronize_state(CPUState *cpu)
1868 {
1869     if (!cpu->kvm_vcpu_dirty) {
1870         run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_state, NULL);
1871     }
1872 }
1873
1874 static void do_kvm_cpu_synchronize_post_reset(CPUState *cpu, void *arg)
1875 {
1876     kvm_arch_put_registers(cpu, KVM_PUT_RESET_STATE);
1877     cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1878 }
1879
1880 void kvm_cpu_synchronize_post_reset(CPUState *cpu)
1881 {
1882     run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_post_reset, NULL);
1883 }
1884
1885 static void do_kvm_cpu_synchronize_post_init(CPUState *cpu, void *arg)
1886 {
1887     kvm_arch_put_registers(cpu, KVM_PUT_FULL_STATE);
1888     cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1889 }
1890
1891 void kvm_cpu_synchronize_post_init(CPUState *cpu)
1892 {
1893     run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_post_init, NULL);
1894 }
1895
1896 int kvm_cpu_exec(CPUState *cpu)
1897 {
1898     struct kvm_run *run = cpu->kvm_run;
1899     int ret, run_ret;
1900
1901     DPRINTF("kvm_cpu_exec()\n");
1902
1903     if (kvm_arch_process_async_events(cpu)) {
1904         cpu->exit_request = 0;
1905         return EXCP_HLT;
1906     }
1907
1908     qemu_mutex_unlock_iothread();
1909
1910     do {
1911         MemTxAttrs attrs;
1912
1913         if (cpu->kvm_vcpu_dirty) {
1914             kvm_arch_put_registers(cpu, KVM_PUT_RUNTIME_STATE);
1915             cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1916         }
1917
1918         kvm_arch_pre_run(cpu, run);
1919         if (cpu->exit_request) {
1920             DPRINTF("interrupt exit requested\n");
1921             /*
1922              * KVM requires us to reenter the kernel after IO exits to complete
1923              * instruction emulation. This self-signal will ensure that we
1924              * leave ASAP again.
1925              */
1926             qemu_cpu_kick_self();
1927         }
1928
1929         run_ret = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_RUN, 0);
1930
1931         attrs = kvm_arch_post_run(cpu, run);
1932
1933         if (run_ret < 0) {
1934             if (run_ret == -EINTR || run_ret == -EAGAIN) {
1935                 DPRINTF("io window exit\n");
1936                 ret = EXCP_INTERRUPT;
1937                 break;
1938             }
1939             fprintf(stderr, "error: kvm run failed %s\n",
1940                     strerror(-run_ret));
1941 #ifdef TARGET_PPC
1942             if (run_ret == -EBUSY) {
1943                 fprintf(stderr,
1944                         "This is probably because your SMT is enabled.\n"
1945                         "VCPU can only run on primary threads with all "
1946                         "secondary threads offline.\n");
1947             }
1948 #endif
1949             ret = -1;
1950             break;
1951         }
1952
1953         trace_kvm_run_exit(cpu->cpu_index, run->exit_reason);
1954         switch (run->exit_reason) {
1955         case KVM_EXIT_IO:
1956             DPRINTF("handle_io\n");
1957             /* Called outside BQL */
1958             kvm_handle_io(run->io.port, attrs,
1959                           (uint8_t *)run + run->io.data_offset,
1960                           run->io.direction,
1961                           run->io.size,
1962                           run->io.count);
1963             ret = 0;
1964             break;
1965         case KVM_EXIT_MMIO:
1966             DPRINTF("handle_mmio\n");
1967             /* Called outside BQL */
1968             address_space_rw(&address_space_memory,
1969                              run->mmio.phys_addr, attrs,
1970                              run->mmio.data,
1971                              run->mmio.len,
1972                              run->mmio.is_write);
1973             ret = 0;
1974             break;
1975         case KVM_EXIT_IRQ_WINDOW_OPEN:
1976             DPRINTF("irq_window_open\n");
1977             ret = EXCP_INTERRUPT;
1978             break;
1979         case KVM_EXIT_SHUTDOWN:
1980             DPRINTF("shutdown\n");
1981             qemu_system_reset_request();
1982             ret = EXCP_INTERRUPT;
1983             break;
1984         case KVM_EXIT_UNKNOWN:
1985             fprintf(stderr, "KVM: unknown exit, hardware reason %" PRIx64 "\n",
1986                     (uint64_t)run->hw.hardware_exit_reason);
1987             ret = -1;
1988             break;
1989         case KVM_EXIT_INTERNAL_ERROR:
1990             ret = kvm_handle_internal_error(cpu, run);
1991             break;
1992         case KVM_EXIT_SYSTEM_EVENT:
1993             switch (run->system_event.type) {
1994             case KVM_SYSTEM_EVENT_SHUTDOWN:
1995                 qemu_system_shutdown_request();
1996                 ret = EXCP_INTERRUPT;
1997                 break;
1998             case KVM_SYSTEM_EVENT_RESET:
1999                 qemu_system_reset_request();
2000                 ret = EXCP_INTERRUPT;
2001                 break;
2002             case KVM_SYSTEM_EVENT_CRASH:
2003                 qemu_mutex_lock_iothread();
2004                 qemu_system_guest_panicked();
2005                 qemu_mutex_unlock_iothread();
2006                 ret = 0;
2007                 break;
2008             default:
2009                 DPRINTF("kvm_arch_handle_exit\n");
2010                 ret = kvm_arch_handle_exit(cpu, run);
2011                 break;
2012             }
2013             break;
2014         default:
2015             DPRINTF("kvm_arch_handle_exit\n");
2016             ret = kvm_arch_handle_exit(cpu, run);
2017             break;
2018         }
2019     } while (ret == 0);
2020
2021     qemu_mutex_lock_iothread();
2022
2023     if (ret < 0) {
2024         cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_CODE);
2025         vm_stop(RUN_STATE_INTERNAL_ERROR);
2026     }
2027
2028     cpu->exit_request = 0;
2029     return ret;
2030 }
2031
2032 int kvm_ioctl(KVMState *s, int type, ...)
2033 {
2034     int ret;
2035     void *arg;
2036     va_list ap;
2037
2038     va_start(ap, type);
2039     arg = va_arg(ap, void *);
2040     va_end(ap);
2041
2042     trace_kvm_ioctl(type, arg);
2043     ret = ioctl(s->fd, type, arg);
2044     if (ret == -1) {
2045         ret = -errno;
2046     }
2047     return ret;
2048 }
2049
2050 int kvm_vm_ioctl(KVMState *s, int type, ...)
2051 {
2052     int ret;
2053     void *arg;
2054     va_list ap;
2055
2056     va_start(ap, type);
2057     arg = va_arg(ap, void *);
2058     va_end(ap);
2059
2060     trace_kvm_vm_ioctl(type, arg);
2061     ret = ioctl(s->vmfd, type, arg);
2062     if (ret == -1) {
2063         ret = -errno;
2064     }
2065     return ret;
2066 }
2067
2068 int kvm_vcpu_ioctl(CPUState *cpu, int type, ...)
2069 {
2070     int ret;
2071     void *arg;
2072     va_list ap;
2073
2074     va_start(ap, type);
2075     arg = va_arg(ap, void *);
2076     va_end(ap);
2077
2078     trace_kvm_vcpu_ioctl(cpu->cpu_index, type, arg);
2079     ret = ioctl(cpu->kvm_fd, type, arg);
2080     if (ret == -1) {
2081         ret = -errno;
2082     }
2083     return ret;
2084 }
2085
2086 int kvm_device_ioctl(int fd, int type, ...)
2087 {
2088     int ret;
2089     void *arg;
2090     va_list ap;
2091
2092     va_start(ap, type);
2093     arg = va_arg(ap, void *);
2094     va_end(ap);
2095
2096     trace_kvm_device_ioctl(fd, type, arg);
2097     ret = ioctl(fd, type, arg);
2098     if (ret == -1) {
2099         ret = -errno;
2100     }
2101     return ret;
2102 }
2103
2104 int kvm_vm_check_attr(KVMState *s, uint32_t group, uint64_t attr)
2105 {
2106     int ret;
2107     struct kvm_device_attr attribute = {
2108         .group = group,
2109         .attr = attr,
2110     };
2111
2112     if (!kvm_vm_attributes_allowed) {
2113         return 0;
2114     }
2115
2116     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_HAS_DEVICE_ATTR, &attribute);
2117     /* kvm returns 0 on success for HAS_DEVICE_ATTR */
2118     return ret ? 0 : 1;
2119 }
2120
2121 int kvm_device_check_attr(int dev_fd, uint32_t group, uint64_t attr)
2122 {
2123     struct kvm_device_attr attribute = {
2124         .group = group,
2125         .attr = attr,
2126         .flags = 0,
2127     };
2128
2129     return kvm_device_ioctl(dev_fd, KVM_HAS_DEVICE_ATTR, &attribute) ? 0 : 1;
2130 }
2131
2132 void kvm_device_access(int fd, int group, uint64_t attr,
2133                        void *val, bool write)
2134 {
2135     struct kvm_device_attr kvmattr;
2136     int err;
2137
2138     kvmattr.flags = 0;
2139     kvmattr.group = group;
2140     kvmattr.attr = attr;
2141     kvmattr.addr = (uintptr_t)val;
2142
2143     err = kvm_device_ioctl(fd,
2144                            write ? KVM_SET_DEVICE_ATTR : KVM_GET_DEVICE_ATTR,
2145                            &kvmattr);
2146     if (err < 0) {
2147         error_report("KVM_%s_DEVICE_ATTR failed: %s",
2148                      write ? "SET" : "GET", strerror(-err));
2149         error_printf("Group %d attr 0x%016" PRIx64 "\n", group, attr);
2150         abort();
2151     }
2152 }
2153
2154 /* Return 1 on success, 0 on failure */
2155 int kvm_has_sync_mmu(void)
2156 {
2157     return kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_SYNC_MMU);
2158 }
2159
2160 int kvm_has_vcpu_events(void)
2161 {
2162     return kvm_state->vcpu_events;
2163 }
2164
2165 int kvm_has_robust_singlestep(void)
2166 {
2167     return kvm_state->robust_singlestep;
2168 }
2169
2170 int kvm_has_debugregs(void)
2171 {
2172     return kvm_state->debugregs;
2173 }
2174
2175 int kvm_has_many_ioeventfds(void)
2176 {
2177     if (!kvm_enabled()) {
2178         return 0;
2179     }
2180     return kvm_state->many_ioeventfds;
2181 }
2182
2183 int kvm_has_gsi_routing(void)
2184 {
2185 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
2186     return kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_IRQ_ROUTING);
2187 #else
2188     return false;
2189 #endif
2190 }
2191
2192 int kvm_has_intx_set_mask(void)
2193 {
2194     return kvm_state->intx_set_mask;
2195 }
2196
2197 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
2198 struct kvm_sw_breakpoint *kvm_find_sw_breakpoint(CPUState *cpu,
2199                                                  target_ulong pc)
2200 {
2201     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
2202
2203     QTAILQ_FOREACH(bp, &cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, entry) {
2204         if (bp->pc == pc) {
2205             return bp;
2206         }
2207     }
2208     return NULL;
2209 }
2210
2211 int kvm_sw_breakpoints_active(CPUState *cpu)
2212 {
2213     return !QTAILQ_EMPTY(&cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints);
2214 }
2215
2216 struct kvm_set_guest_debug_data {
2217     struct kvm_guest_debug dbg;
2218     CPUState *cpu;
2219     int err;
2220 };
2221
2222 static void kvm_invoke_set_guest_debug(CPUState *unused_cpu, void *data)
2223 {
2224     struct kvm_set_guest_debug_data *dbg_data = data;
2225
2226     dbg_data->err = kvm_vcpu_ioctl(dbg_data->cpu, KVM_SET_GUEST_DEBUG,
2227                                    &dbg_data->dbg);
2228 }
2229
2230 int kvm_update_guest_debug(CPUState *cpu, unsigned long reinject_trap)
2231 {
2232     struct kvm_set_guest_debug_data data;
2233
2234     data.dbg.control = reinject_trap;
2235
2236     if (cpu->singlestep_enabled) {
2237         data.dbg.control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_SINGLESTEP;
2238     }
2239     kvm_arch_update_guest_debug(cpu, &data.dbg);
2240
2241     run_on_cpu(cpu, kvm_invoke_set_guest_debug, &data);
2242     return data.err;
2243 }
2244
2245 int kvm_insert_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2246                           target_ulong len, int type)
2247 {
2248     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
2249     int err;
2250
2251     if (type == GDB_BREAKPOINT_SW) {
2252         bp = kvm_find_sw_breakpoint(cpu, addr);
2253         if (bp) {
2254             bp->use_count++;
2255             return 0;
2256         }
2257
2258         bp = g_malloc(sizeof(struct kvm_sw_breakpoint));
2259         bp->pc = addr;
2260         bp->use_count = 1;
2261         err = kvm_arch_insert_sw_breakpoint(cpu, bp);
2262         if (err) {
2263             g_free(bp);
2264             return err;
2265         }
2266
2267         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
2268     } else {
2269         err = kvm_arch_insert_hw_breakpoint(addr, len, type);
2270         if (err) {
2271             return err;
2272         }
2273     }
2274
2275     CPU_FOREACH(cpu) {
2276         err = kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
2277         if (err) {
2278             return err;
2279         }
2280     }
2281     return 0;
2282 }
2283
2284 int kvm_remove_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2285                           target_ulong len, int type)
2286 {
2287     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
2288     int err;
2289
2290     if (type == GDB_BREAKPOINT_SW) {
2291         bp = kvm_find_sw_breakpoint(cpu, addr);
2292         if (!bp) {
2293             return -ENOENT;
2294         }
2295
2296         if (bp->use_count > 1) {
2297             bp->use_count--;
2298             return 0;
2299         }
2300
2301         err = kvm_arch_remove_sw_breakpoint(cpu, bp);
2302         if (err) {
2303             return err;
2304         }
2305
2306         QTAILQ_REMOVE(&cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
2307         g_free(bp);
2308     } else {
2309         err = kvm_arch_remove_hw_breakpoint(addr, len, type);
2310         if (err) {
2311             return err;
2312         }
2313     }
2314
2315     CPU_FOREACH(cpu) {
2316         err = kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
2317         if (err) {
2318             return err;
2319         }
2320     }
2321     return 0;
2322 }
2323
2324 void kvm_remove_all_breakpoints(CPUState *cpu)
2325 {
2326     struct kvm_sw_breakpoint *bp, *next;
2327     KVMState *s = cpu->kvm_state;
2328     CPUState *tmpcpu;
2329
2330     QTAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &s->kvm_sw_breakpoints, entry, next) {
2331         if (kvm_arch_remove_sw_breakpoint(cpu, bp) != 0) {
2332             /* Try harder to find a CPU that currently sees the breakpoint. */
2333             CPU_FOREACH(tmpcpu) {
2334                 if (kvm_arch_remove_sw_breakpoint(tmpcpu, bp) == 0) {
2335                     break;
2336                 }
2337             }
2338         }
2339         QTAILQ_REMOVE(&s->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
2340         g_free(bp);
2341     }
2342     kvm_arch_remove_all_hw_breakpoints();
2343
2344     CPU_FOREACH(cpu) {
2345         kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
2346     }
2347 }
2348
2349 #else /* !KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG */
2350
2351 int kvm_update_guest_debug(CPUState *cpu, unsigned long reinject_trap)
2352 {
2353     return -EINVAL;
2354 }
2355
2356 int kvm_insert_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2357                           target_ulong len, int type)
2358 {
2359     return -EINVAL;
2360 }
2361
2362 int kvm_remove_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2363                           target_ulong len, int type)
2364 {
2365     return -EINVAL;
2366 }
2367
2368 void kvm_remove_all_breakpoints(CPUState *cpu)
2369 {
2370 }
2371 #endif /* !KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG */
2372
2373 int kvm_set_signal_mask(CPUState *cpu, const sigset_t *sigset)
2374 {
2375     KVMState *s = kvm_state;
2376     struct kvm_signal_mask *sigmask;
2377     int r;
2378
2379     if (!sigset) {
2380         return kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_SET_SIGNAL_MASK, NULL);
2381     }
2382
2383     sigmask = g_malloc(sizeof(*sigmask) + sizeof(*sigset));
2384
2385     sigmask->len = s->sigmask_len;
2386     memcpy(sigmask->sigset, sigset, sizeof(*sigset));
2387     r = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_SET_SIGNAL_MASK, sigmask);
2388     g_free(sigmask);
2389
2390     return r;
2391 }
2392 int kvm_on_sigbus_vcpu(CPUState *cpu, int code, void *addr)
2393 {
2394     return kvm_arch_on_sigbus_vcpu(cpu, code, addr);
2395 }
2396
2397 int kvm_on_sigbus(int code, void *addr)
2398 {
2399     return kvm_arch_on_sigbus(code, addr);
2400 }
2401
2402 int kvm_create_device(KVMState *s, uint64_t type, bool test)
2403 {
2404     int ret;
2405     struct kvm_create_device create_dev;
2406
2407     create_dev.type = type;
2408     create_dev.fd = -1;
2409     create_dev.flags = test ? KVM_CREATE_DEVICE_TEST : 0;
2410
2411     if (!kvm_check_extension(s, KVM_CAP_DEVICE_CTRL)) {
2412         return -ENOTSUP;
2413     }
2414
2415     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_DEVICE, &create_dev);
2416     if (ret) {
2417         return ret;
2418     }
2419
2420     return test ? 0 : create_dev.fd;
2421 }
2422
2423 bool kvm_device_supported(int vmfd, uint64_t type)
2424 {
2425     struct kvm_create_device create_dev = {
2426         .type = type,
2427         .fd = -1,
2428         .flags = KVM_CREATE_DEVICE_TEST,
2429     };
2430
2431     if (ioctl(vmfd, KVM_CHECK_EXTENSION, KVM_CAP_DEVICE_CTRL) <= 0) {
2432         return false;
2433     }
2434
2435     return (ioctl(vmfd, KVM_CREATE_DEVICE, &create_dev) >= 0);
2436 }
2437
2438 int kvm_set_one_reg(CPUState *cs, uint64_t id, void *source)
2439 {
2440     struct kvm_one_reg reg;
2441     int r;
2442
2443     reg.id = id;
2444     reg.addr = (uintptr_t) source;
2445     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &reg);
2446     if (r) {
2447         trace_kvm_failed_reg_set(id, strerror(-r));
2448     }
2449     return r;
2450 }
2451
2452 int kvm_get_one_reg(CPUState *cs, uint64_t id, void *target)
2453 {
2454     struct kvm_one_reg reg;
2455     int r;
2456
2457     reg.id = id;
2458     reg.addr = (uintptr_t) target;
2459     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &reg);
2460     if (r) {
2461         trace_kvm_failed_reg_get(id, strerror(-r));
2462     }
2463     return r;
2464 }
2465
2466 static void kvm_accel_class_init(ObjectClass *oc, void *data)
2467 {
2468     AccelClass *ac = ACCEL_CLASS(oc);
2469     ac->name = "KVM";
2470     ac->init_machine = kvm_init;
2471     ac->allowed = &kvm_allowed;
2472 }
2473
2474 static const TypeInfo kvm_accel_type = {
2475     .name = TYPE_KVM_ACCEL,
2476     .parent = TYPE_ACCEL,
2477     .class_init = kvm_accel_class_init,
2478     .instance_size = sizeof(KVMState),
2479 };
2480
2481 static void kvm_type_init(void)
2482 {
2483     type_register_static(&kvm_accel_type);
2484 }
2485
2486 type_init(kvm_type_init);