]> Git Repo - qemu.git/blob - target-i386/kvm.c
kvm: Consolidate must-have capability checks
[qemu.git] / target-i386 / kvm.c
1 /*
2  * QEMU KVM support
3  *
4  * Copyright (C) 2006-2008 Qumranet Technologies
5  * Copyright IBM, Corp. 2008
6  *
7  * Authors:
8  *  Anthony Liguori   <[email protected]>
9  *
10  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or later.
11  * See the COPYING file in the top-level directory.
12  *
13  */
14
15 #include <sys/types.h>
16 #include <sys/ioctl.h>
17 #include <sys/mman.h>
18 #include <sys/utsname.h>
19
20 #include <linux/kvm.h>
21
22 #include "qemu-common.h"
23 #include "sysemu.h"
24 #include "kvm.h"
25 #include "cpu.h"
26 #include "gdbstub.h"
27 #include "host-utils.h"
28 #include "hw/pc.h"
29 #include "hw/apic.h"
30 #include "ioport.h"
31 #include "kvm_x86.h"
32
33 #ifdef CONFIG_KVM_PARA
34 #include <linux/kvm_para.h>
35 #endif
36 //
37 //#define DEBUG_KVM
38
39 #ifdef DEBUG_KVM
40 #define DPRINTF(fmt, ...) \
41     do { fprintf(stderr, fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
42 #else
43 #define DPRINTF(fmt, ...) \
44     do { } while (0)
45 #endif
46
47 #define MSR_KVM_WALL_CLOCK  0x11
48 #define MSR_KVM_SYSTEM_TIME 0x12
49
50 #ifndef BUS_MCEERR_AR
51 #define BUS_MCEERR_AR 4
52 #endif
53 #ifndef BUS_MCEERR_AO
54 #define BUS_MCEERR_AO 5
55 #endif
56
57 const KVMCapabilityInfo kvm_arch_required_capabilities[] = {
58     KVM_CAP_INFO(SET_TSS_ADDR),
59     KVM_CAP_INFO(EXT_CPUID),
60     KVM_CAP_INFO(MP_STATE),
61     KVM_CAP_LAST_INFO
62 };
63
64 static bool has_msr_star;
65 static bool has_msr_hsave_pa;
66 static int lm_capable_kernel;
67
68 static struct kvm_cpuid2 *try_get_cpuid(KVMState *s, int max)
69 {
70     struct kvm_cpuid2 *cpuid;
71     int r, size;
72
73     size = sizeof(*cpuid) + max * sizeof(*cpuid->entries);
74     cpuid = (struct kvm_cpuid2 *)qemu_mallocz(size);
75     cpuid->nent = max;
76     r = kvm_ioctl(s, KVM_GET_SUPPORTED_CPUID, cpuid);
77     if (r == 0 && cpuid->nent >= max) {
78         r = -E2BIG;
79     }
80     if (r < 0) {
81         if (r == -E2BIG) {
82             qemu_free(cpuid);
83             return NULL;
84         } else {
85             fprintf(stderr, "KVM_GET_SUPPORTED_CPUID failed: %s\n",
86                     strerror(-r));
87             exit(1);
88         }
89     }
90     return cpuid;
91 }
92
93 uint32_t kvm_arch_get_supported_cpuid(CPUState *env, uint32_t function,
94                                       uint32_t index, int reg)
95 {
96     struct kvm_cpuid2 *cpuid;
97     int i, max;
98     uint32_t ret = 0;
99     uint32_t cpuid_1_edx;
100
101     max = 1;
102     while ((cpuid = try_get_cpuid(env->kvm_state, max)) == NULL) {
103         max *= 2;
104     }
105
106     for (i = 0; i < cpuid->nent; ++i) {
107         if (cpuid->entries[i].function == function &&
108             cpuid->entries[i].index == index) {
109             switch (reg) {
110             case R_EAX:
111                 ret = cpuid->entries[i].eax;
112                 break;
113             case R_EBX:
114                 ret = cpuid->entries[i].ebx;
115                 break;
116             case R_ECX:
117                 ret = cpuid->entries[i].ecx;
118                 break;
119             case R_EDX:
120                 ret = cpuid->entries[i].edx;
121                 switch (function) {
122                 case 1:
123                     /* KVM before 2.6.30 misreports the following features */
124                     ret |= CPUID_MTRR | CPUID_PAT | CPUID_MCE | CPUID_MCA;
125                     break;
126                 case 0x80000001:
127                     /* On Intel, kvm returns cpuid according to the Intel spec,
128                      * so add missing bits according to the AMD spec:
129                      */
130                     cpuid_1_edx = kvm_arch_get_supported_cpuid(env, 1, 0, R_EDX);
131                     ret |= cpuid_1_edx & 0x183f7ff;
132                     break;
133                 }
134                 break;
135             }
136         }
137     }
138
139     qemu_free(cpuid);
140
141     return ret;
142 }
143
144 #ifdef CONFIG_KVM_PARA
145 struct kvm_para_features {
146     int cap;
147     int feature;
148 } para_features[] = {
149     { KVM_CAP_CLOCKSOURCE, KVM_FEATURE_CLOCKSOURCE },
150     { KVM_CAP_NOP_IO_DELAY, KVM_FEATURE_NOP_IO_DELAY },
151     { KVM_CAP_PV_MMU, KVM_FEATURE_MMU_OP },
152 #ifdef KVM_CAP_ASYNC_PF
153     { KVM_CAP_ASYNC_PF, KVM_FEATURE_ASYNC_PF },
154 #endif
155     { -1, -1 }
156 };
157
158 static int get_para_features(CPUState *env)
159 {
160     int i, features = 0;
161
162     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(para_features) - 1; i++) {
163         if (kvm_check_extension(env->kvm_state, para_features[i].cap)) {
164             features |= (1 << para_features[i].feature);
165         }
166     }
167     return features;
168 }
169 #endif
170
171 #ifdef KVM_CAP_MCE
172 static int kvm_get_mce_cap_supported(KVMState *s, uint64_t *mce_cap,
173                                      int *max_banks)
174 {
175     int r;
176
177     r = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_MCE);
178     if (r > 0) {
179         *max_banks = r;
180         return kvm_ioctl(s, KVM_X86_GET_MCE_CAP_SUPPORTED, mce_cap);
181     }
182     return -ENOSYS;
183 }
184
185 static int kvm_setup_mce(CPUState *env, uint64_t *mcg_cap)
186 {
187     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_X86_SETUP_MCE, mcg_cap);
188 }
189
190 static int kvm_set_mce(CPUState *env, struct kvm_x86_mce *m)
191 {
192     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_X86_SET_MCE, m);
193 }
194
195 static int kvm_get_msr(CPUState *env, struct kvm_msr_entry *msrs, int n)
196 {
197     struct kvm_msrs *kmsrs = qemu_malloc(sizeof *kmsrs + n * sizeof *msrs);
198     int r;
199
200     kmsrs->nmsrs = n;
201     memcpy(kmsrs->entries, msrs, n * sizeof *msrs);
202     r = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_MSRS, kmsrs);
203     memcpy(msrs, kmsrs->entries, n * sizeof *msrs);
204     free(kmsrs);
205     return r;
206 }
207
208 /* FIXME: kill this and kvm_get_msr, use env->mcg_status instead */
209 static int kvm_mce_in_progress(CPUState *env)
210 {
211     struct kvm_msr_entry msr_mcg_status = {
212         .index = MSR_MCG_STATUS,
213     };
214     int r;
215
216     r = kvm_get_msr(env, &msr_mcg_status, 1);
217     if (r == -1 || r == 0) {
218         fprintf(stderr, "Failed to get MCE status\n");
219         return 0;
220     }
221     return !!(msr_mcg_status.data & MCG_STATUS_MCIP);
222 }
223
224 struct kvm_x86_mce_data
225 {
226     CPUState *env;
227     struct kvm_x86_mce *mce;
228     int abort_on_error;
229 };
230
231 static void kvm_do_inject_x86_mce(void *_data)
232 {
233     struct kvm_x86_mce_data *data = _data;
234     int r;
235
236     /* If there is an MCE exception being processed, ignore this SRAO MCE */
237     if ((data->env->mcg_cap & MCG_SER_P) &&
238         !(data->mce->status & MCI_STATUS_AR)) {
239         if (kvm_mce_in_progress(data->env)) {
240             return;
241         }
242     }
243
244     r = kvm_set_mce(data->env, data->mce);
245     if (r < 0) {
246         perror("kvm_set_mce FAILED");
247         if (data->abort_on_error) {
248             abort();
249         }
250     }
251 }
252
253 static void kvm_inject_x86_mce_on(CPUState *env, struct kvm_x86_mce *mce,
254                                   int flag)
255 {
256     struct kvm_x86_mce_data data = {
257         .env = env,
258         .mce = mce,
259         .abort_on_error = (flag & ABORT_ON_ERROR),
260     };
261
262     if (!env->mcg_cap) {
263         fprintf(stderr, "MCE support is not enabled!\n");
264         return;
265     }
266
267     run_on_cpu(env, kvm_do_inject_x86_mce, &data);
268 }
269
270 static void kvm_mce_broadcast_rest(CPUState *env);
271 #endif
272
273 void kvm_inject_x86_mce(CPUState *cenv, int bank, uint64_t status,
274                         uint64_t mcg_status, uint64_t addr, uint64_t misc,
275                         int flag)
276 {
277 #ifdef KVM_CAP_MCE
278     struct kvm_x86_mce mce = {
279         .bank = bank,
280         .status = status,
281         .mcg_status = mcg_status,
282         .addr = addr,
283         .misc = misc,
284     };
285
286     if (flag & MCE_BROADCAST) {
287         kvm_mce_broadcast_rest(cenv);
288     }
289
290     kvm_inject_x86_mce_on(cenv, &mce, flag);
291 #else
292     if (flag & ABORT_ON_ERROR) {
293         abort();
294     }
295 #endif
296 }
297
298 int kvm_arch_init_vcpu(CPUState *env)
299 {
300     struct {
301         struct kvm_cpuid2 cpuid;
302         struct kvm_cpuid_entry2 entries[100];
303     } __attribute__((packed)) cpuid_data;
304     uint32_t limit, i, j, cpuid_i;
305     uint32_t unused;
306     struct kvm_cpuid_entry2 *c;
307 #ifdef CONFIG_KVM_PARA
308     uint32_t signature[3];
309 #endif
310
311     env->cpuid_features &= kvm_arch_get_supported_cpuid(env, 1, 0, R_EDX);
312
313     i = env->cpuid_ext_features & CPUID_EXT_HYPERVISOR;
314     env->cpuid_ext_features &= kvm_arch_get_supported_cpuid(env, 1, 0, R_ECX);
315     env->cpuid_ext_features |= i;
316
317     env->cpuid_ext2_features &= kvm_arch_get_supported_cpuid(env, 0x80000001,
318                                                              0, R_EDX);
319     env->cpuid_ext3_features &= kvm_arch_get_supported_cpuid(env, 0x80000001,
320                                                              0, R_ECX);
321     env->cpuid_svm_features  &= kvm_arch_get_supported_cpuid(env, 0x8000000A,
322                                                              0, R_EDX);
323
324
325     cpuid_i = 0;
326
327 #ifdef CONFIG_KVM_PARA
328     /* Paravirtualization CPUIDs */
329     memcpy(signature, "KVMKVMKVM\0\0\0", 12);
330     c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
331     memset(c, 0, sizeof(*c));
332     c->function = KVM_CPUID_SIGNATURE;
333     c->eax = 0;
334     c->ebx = signature[0];
335     c->ecx = signature[1];
336     c->edx = signature[2];
337
338     c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
339     memset(c, 0, sizeof(*c));
340     c->function = KVM_CPUID_FEATURES;
341     c->eax = env->cpuid_kvm_features & get_para_features(env);
342 #endif
343
344     cpu_x86_cpuid(env, 0, 0, &limit, &unused, &unused, &unused);
345
346     for (i = 0; i <= limit; i++) {
347         c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
348
349         switch (i) {
350         case 2: {
351             /* Keep reading function 2 till all the input is received */
352             int times;
353
354             c->function = i;
355             c->flags = KVM_CPUID_FLAG_STATEFUL_FUNC |
356                        KVM_CPUID_FLAG_STATE_READ_NEXT;
357             cpu_x86_cpuid(env, i, 0, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
358             times = c->eax & 0xff;
359
360             for (j = 1; j < times; ++j) {
361                 c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
362                 c->function = i;
363                 c->flags = KVM_CPUID_FLAG_STATEFUL_FUNC;
364                 cpu_x86_cpuid(env, i, 0, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
365             }
366             break;
367         }
368         case 4:
369         case 0xb:
370         case 0xd:
371             for (j = 0; ; j++) {
372                 c->function = i;
373                 c->flags = KVM_CPUID_FLAG_SIGNIFCANT_INDEX;
374                 c->index = j;
375                 cpu_x86_cpuid(env, i, j, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
376
377                 if (i == 4 && c->eax == 0) {
378                     break;
379                 }
380                 if (i == 0xb && !(c->ecx & 0xff00)) {
381                     break;
382                 }
383                 if (i == 0xd && c->eax == 0) {
384                     break;
385                 }
386                 c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
387             }
388             break;
389         default:
390             c->function = i;
391             c->flags = 0;
392             cpu_x86_cpuid(env, i, 0, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
393             break;
394         }
395     }
396     cpu_x86_cpuid(env, 0x80000000, 0, &limit, &unused, &unused, &unused);
397
398     for (i = 0x80000000; i <= limit; i++) {
399         c = &cpuid_data.entries[cpuid_i++];
400
401         c->function = i;
402         c->flags = 0;
403         cpu_x86_cpuid(env, i, 0, &c->eax, &c->ebx, &c->ecx, &c->edx);
404     }
405
406     cpuid_data.cpuid.nent = cpuid_i;
407
408 #ifdef KVM_CAP_MCE
409     if (((env->cpuid_version >> 8)&0xF) >= 6
410         && (env->cpuid_features&(CPUID_MCE|CPUID_MCA)) == (CPUID_MCE|CPUID_MCA)
411         && kvm_check_extension(env->kvm_state, KVM_CAP_MCE) > 0) {
412         uint64_t mcg_cap;
413         int banks;
414
415         if (kvm_get_mce_cap_supported(env->kvm_state, &mcg_cap, &banks)) {
416             perror("kvm_get_mce_cap_supported FAILED");
417         } else {
418             if (banks > MCE_BANKS_DEF)
419                 banks = MCE_BANKS_DEF;
420             mcg_cap &= MCE_CAP_DEF;
421             mcg_cap |= banks;
422             if (kvm_setup_mce(env, &mcg_cap)) {
423                 perror("kvm_setup_mce FAILED");
424             } else {
425                 env->mcg_cap = mcg_cap;
426             }
427         }
428     }
429 #endif
430
431     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_CPUID2, &cpuid_data);
432 }
433
434 void kvm_arch_reset_vcpu(CPUState *env)
435 {
436     env->exception_injected = -1;
437     env->interrupt_injected = -1;
438     env->nmi_injected = 0;
439     env->nmi_pending = 0;
440     env->xcr0 = 1;
441     if (kvm_irqchip_in_kernel()) {
442         env->mp_state = cpu_is_bsp(env) ? KVM_MP_STATE_RUNNABLE :
443                                           KVM_MP_STATE_UNINITIALIZED;
444     } else {
445         env->mp_state = KVM_MP_STATE_RUNNABLE;
446     }
447 }
448
449 static int kvm_get_supported_msrs(KVMState *s)
450 {
451     static int kvm_supported_msrs;
452     int ret = 0;
453
454     /* first time */
455     if (kvm_supported_msrs == 0) {
456         struct kvm_msr_list msr_list, *kvm_msr_list;
457
458         kvm_supported_msrs = -1;
459
460         /* Obtain MSR list from KVM.  These are the MSRs that we must
461          * save/restore */
462         msr_list.nmsrs = 0;
463         ret = kvm_ioctl(s, KVM_GET_MSR_INDEX_LIST, &msr_list);
464         if (ret < 0 && ret != -E2BIG) {
465             return ret;
466         }
467         /* Old kernel modules had a bug and could write beyond the provided
468            memory. Allocate at least a safe amount of 1K. */
469         kvm_msr_list = qemu_mallocz(MAX(1024, sizeof(msr_list) +
470                                               msr_list.nmsrs *
471                                               sizeof(msr_list.indices[0])));
472
473         kvm_msr_list->nmsrs = msr_list.nmsrs;
474         ret = kvm_ioctl(s, KVM_GET_MSR_INDEX_LIST, kvm_msr_list);
475         if (ret >= 0) {
476             int i;
477
478             for (i = 0; i < kvm_msr_list->nmsrs; i++) {
479                 if (kvm_msr_list->indices[i] == MSR_STAR) {
480                     has_msr_star = true;
481                     continue;
482                 }
483                 if (kvm_msr_list->indices[i] == MSR_VM_HSAVE_PA) {
484                     has_msr_hsave_pa = true;
485                     continue;
486                 }
487             }
488         }
489
490         free(kvm_msr_list);
491     }
492
493     return ret;
494 }
495
496 static int kvm_init_identity_map_page(KVMState *s)
497 {
498 #ifdef KVM_CAP_SET_IDENTITY_MAP_ADDR
499     int ret;
500     uint64_t addr = 0xfffbc000;
501
502     if (!kvm_check_extension(s, KVM_CAP_SET_IDENTITY_MAP_ADDR)) {
503         return 0;
504     }
505
506     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_IDENTITY_MAP_ADDR, &addr);
507     if (ret < 0) {
508         fprintf(stderr, "kvm_set_identity_map_addr: %s\n", strerror(ret));
509         return ret;
510     }
511 #endif
512     return 0;
513 }
514
515 int kvm_arch_init(KVMState *s)
516 {
517     int ret;
518     struct utsname utsname;
519
520     ret = kvm_get_supported_msrs(s);
521     if (ret < 0) {
522         return ret;
523     }
524
525     uname(&utsname);
526     lm_capable_kernel = strcmp(utsname.machine, "x86_64") == 0;
527
528     /* create vm86 tss.  KVM uses vm86 mode to emulate 16-bit code
529      * directly.  In order to use vm86 mode, a TSS is needed.  Since this
530      * must be part of guest physical memory, we need to allocate it. */
531
532     /* this address is 3 pages before the bios, and the bios should present
533      * as unavaible memory.  FIXME, need to ensure the e820 map deals with
534      * this?
535      */
536     /*
537      * Tell fw_cfg to notify the BIOS to reserve the range.
538      */
539     if (e820_add_entry(0xfffbc000, 0x4000, E820_RESERVED) < 0) {
540         perror("e820_add_entry() table is full");
541         exit(1);
542     }
543     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_TSS_ADDR, 0xfffbd000);
544     if (ret < 0) {
545         return ret;
546     }
547
548     return kvm_init_identity_map_page(s);
549 }
550
551 static void set_v8086_seg(struct kvm_segment *lhs, const SegmentCache *rhs)
552 {
553     lhs->selector = rhs->selector;
554     lhs->base = rhs->base;
555     lhs->limit = rhs->limit;
556     lhs->type = 3;
557     lhs->present = 1;
558     lhs->dpl = 3;
559     lhs->db = 0;
560     lhs->s = 1;
561     lhs->l = 0;
562     lhs->g = 0;
563     lhs->avl = 0;
564     lhs->unusable = 0;
565 }
566
567 static void set_seg(struct kvm_segment *lhs, const SegmentCache *rhs)
568 {
569     unsigned flags = rhs->flags;
570     lhs->selector = rhs->selector;
571     lhs->base = rhs->base;
572     lhs->limit = rhs->limit;
573     lhs->type = (flags >> DESC_TYPE_SHIFT) & 15;
574     lhs->present = (flags & DESC_P_MASK) != 0;
575     lhs->dpl = (flags >> DESC_DPL_SHIFT) & 3;
576     lhs->db = (flags >> DESC_B_SHIFT) & 1;
577     lhs->s = (flags & DESC_S_MASK) != 0;
578     lhs->l = (flags >> DESC_L_SHIFT) & 1;
579     lhs->g = (flags & DESC_G_MASK) != 0;
580     lhs->avl = (flags & DESC_AVL_MASK) != 0;
581     lhs->unusable = 0;
582 }
583
584 static void get_seg(SegmentCache *lhs, const struct kvm_segment *rhs)
585 {
586     lhs->selector = rhs->selector;
587     lhs->base = rhs->base;
588     lhs->limit = rhs->limit;
589     lhs->flags = (rhs->type << DESC_TYPE_SHIFT) |
590                  (rhs->present * DESC_P_MASK) |
591                  (rhs->dpl << DESC_DPL_SHIFT) |
592                  (rhs->db << DESC_B_SHIFT) |
593                  (rhs->s * DESC_S_MASK) |
594                  (rhs->l << DESC_L_SHIFT) |
595                  (rhs->g * DESC_G_MASK) |
596                  (rhs->avl * DESC_AVL_MASK);
597 }
598
599 static void kvm_getput_reg(__u64 *kvm_reg, target_ulong *qemu_reg, int set)
600 {
601     if (set) {
602         *kvm_reg = *qemu_reg;
603     } else {
604         *qemu_reg = *kvm_reg;
605     }
606 }
607
608 static int kvm_getput_regs(CPUState *env, int set)
609 {
610     struct kvm_regs regs;
611     int ret = 0;
612
613     if (!set) {
614         ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_REGS, &regs);
615         if (ret < 0) {
616             return ret;
617         }
618     }
619
620     kvm_getput_reg(&regs.rax, &env->regs[R_EAX], set);
621     kvm_getput_reg(&regs.rbx, &env->regs[R_EBX], set);
622     kvm_getput_reg(&regs.rcx, &env->regs[R_ECX], set);
623     kvm_getput_reg(&regs.rdx, &env->regs[R_EDX], set);
624     kvm_getput_reg(&regs.rsi, &env->regs[R_ESI], set);
625     kvm_getput_reg(&regs.rdi, &env->regs[R_EDI], set);
626     kvm_getput_reg(&regs.rsp, &env->regs[R_ESP], set);
627     kvm_getput_reg(&regs.rbp, &env->regs[R_EBP], set);
628 #ifdef TARGET_X86_64
629     kvm_getput_reg(&regs.r8, &env->regs[8], set);
630     kvm_getput_reg(&regs.r9, &env->regs[9], set);
631     kvm_getput_reg(&regs.r10, &env->regs[10], set);
632     kvm_getput_reg(&regs.r11, &env->regs[11], set);
633     kvm_getput_reg(&regs.r12, &env->regs[12], set);
634     kvm_getput_reg(&regs.r13, &env->regs[13], set);
635     kvm_getput_reg(&regs.r14, &env->regs[14], set);
636     kvm_getput_reg(&regs.r15, &env->regs[15], set);
637 #endif
638
639     kvm_getput_reg(&regs.rflags, &env->eflags, set);
640     kvm_getput_reg(&regs.rip, &env->eip, set);
641
642     if (set) {
643         ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_REGS, &regs);
644     }
645
646     return ret;
647 }
648
649 static int kvm_put_fpu(CPUState *env)
650 {
651     struct kvm_fpu fpu;
652     int i;
653
654     memset(&fpu, 0, sizeof fpu);
655     fpu.fsw = env->fpus & ~(7 << 11);
656     fpu.fsw |= (env->fpstt & 7) << 11;
657     fpu.fcw = env->fpuc;
658     for (i = 0; i < 8; ++i) {
659         fpu.ftwx |= (!env->fptags[i]) << i;
660     }
661     memcpy(fpu.fpr, env->fpregs, sizeof env->fpregs);
662     memcpy(fpu.xmm, env->xmm_regs, sizeof env->xmm_regs);
663     fpu.mxcsr = env->mxcsr;
664
665     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_FPU, &fpu);
666 }
667
668 #ifdef KVM_CAP_XSAVE
669 #define XSAVE_CWD_RIP     2
670 #define XSAVE_CWD_RDP     4
671 #define XSAVE_MXCSR       6
672 #define XSAVE_ST_SPACE    8
673 #define XSAVE_XMM_SPACE   40
674 #define XSAVE_XSTATE_BV   128
675 #define XSAVE_YMMH_SPACE  144
676 #endif
677
678 static int kvm_put_xsave(CPUState *env)
679 {
680 #ifdef KVM_CAP_XSAVE
681     int i, r;
682     struct kvm_xsave* xsave;
683     uint16_t cwd, swd, twd, fop;
684
685     if (!kvm_has_xsave()) {
686         return kvm_put_fpu(env);
687     }
688
689     xsave = qemu_memalign(4096, sizeof(struct kvm_xsave));
690     memset(xsave, 0, sizeof(struct kvm_xsave));
691     cwd = swd = twd = fop = 0;
692     swd = env->fpus & ~(7 << 11);
693     swd |= (env->fpstt & 7) << 11;
694     cwd = env->fpuc;
695     for (i = 0; i < 8; ++i) {
696         twd |= (!env->fptags[i]) << i;
697     }
698     xsave->region[0] = (uint32_t)(swd << 16) + cwd;
699     xsave->region[1] = (uint32_t)(fop << 16) + twd;
700     memcpy(&xsave->region[XSAVE_ST_SPACE], env->fpregs,
701             sizeof env->fpregs);
702     memcpy(&xsave->region[XSAVE_XMM_SPACE], env->xmm_regs,
703             sizeof env->xmm_regs);
704     xsave->region[XSAVE_MXCSR] = env->mxcsr;
705     *(uint64_t *)&xsave->region[XSAVE_XSTATE_BV] = env->xstate_bv;
706     memcpy(&xsave->region[XSAVE_YMMH_SPACE], env->ymmh_regs,
707             sizeof env->ymmh_regs);
708     r = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_XSAVE, xsave);
709     qemu_free(xsave);
710     return r;
711 #else
712     return kvm_put_fpu(env);
713 #endif
714 }
715
716 static int kvm_put_xcrs(CPUState *env)
717 {
718 #ifdef KVM_CAP_XCRS
719     struct kvm_xcrs xcrs;
720
721     if (!kvm_has_xcrs()) {
722         return 0;
723     }
724
725     xcrs.nr_xcrs = 1;
726     xcrs.flags = 0;
727     xcrs.xcrs[0].xcr = 0;
728     xcrs.xcrs[0].value = env->xcr0;
729     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_XCRS, &xcrs);
730 #else
731     return 0;
732 #endif
733 }
734
735 static int kvm_put_sregs(CPUState *env)
736 {
737     struct kvm_sregs sregs;
738
739     memset(sregs.interrupt_bitmap, 0, sizeof(sregs.interrupt_bitmap));
740     if (env->interrupt_injected >= 0) {
741         sregs.interrupt_bitmap[env->interrupt_injected / 64] |=
742                 (uint64_t)1 << (env->interrupt_injected % 64);
743     }
744
745     if ((env->eflags & VM_MASK)) {
746         set_v8086_seg(&sregs.cs, &env->segs[R_CS]);
747         set_v8086_seg(&sregs.ds, &env->segs[R_DS]);
748         set_v8086_seg(&sregs.es, &env->segs[R_ES]);
749         set_v8086_seg(&sregs.fs, &env->segs[R_FS]);
750         set_v8086_seg(&sregs.gs, &env->segs[R_GS]);
751         set_v8086_seg(&sregs.ss, &env->segs[R_SS]);
752     } else {
753         set_seg(&sregs.cs, &env->segs[R_CS]);
754         set_seg(&sregs.ds, &env->segs[R_DS]);
755         set_seg(&sregs.es, &env->segs[R_ES]);
756         set_seg(&sregs.fs, &env->segs[R_FS]);
757         set_seg(&sregs.gs, &env->segs[R_GS]);
758         set_seg(&sregs.ss, &env->segs[R_SS]);
759     }
760
761     set_seg(&sregs.tr, &env->tr);
762     set_seg(&sregs.ldt, &env->ldt);
763
764     sregs.idt.limit = env->idt.limit;
765     sregs.idt.base = env->idt.base;
766     sregs.gdt.limit = env->gdt.limit;
767     sregs.gdt.base = env->gdt.base;
768
769     sregs.cr0 = env->cr[0];
770     sregs.cr2 = env->cr[2];
771     sregs.cr3 = env->cr[3];
772     sregs.cr4 = env->cr[4];
773
774     sregs.cr8 = cpu_get_apic_tpr(env->apic_state);
775     sregs.apic_base = cpu_get_apic_base(env->apic_state);
776
777     sregs.efer = env->efer;
778
779     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_SREGS, &sregs);
780 }
781
782 static void kvm_msr_entry_set(struct kvm_msr_entry *entry,
783                               uint32_t index, uint64_t value)
784 {
785     entry->index = index;
786     entry->data = value;
787 }
788
789 static int kvm_put_msrs(CPUState *env, int level)
790 {
791     struct {
792         struct kvm_msrs info;
793         struct kvm_msr_entry entries[100];
794     } msr_data;
795     struct kvm_msr_entry *msrs = msr_data.entries;
796     int n = 0;
797
798     kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_IA32_SYSENTER_CS, env->sysenter_cs);
799     kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_IA32_SYSENTER_ESP, env->sysenter_esp);
800     kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_IA32_SYSENTER_EIP, env->sysenter_eip);
801     if (has_msr_star) {
802         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_STAR, env->star);
803     }
804     if (has_msr_hsave_pa) {
805         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_VM_HSAVE_PA, env->vm_hsave);
806     }
807 #ifdef TARGET_X86_64
808     if (lm_capable_kernel) {
809         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_CSTAR, env->cstar);
810         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_KERNELGSBASE, env->kernelgsbase);
811         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_FMASK, env->fmask);
812         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_LSTAR, env->lstar);
813     }
814 #endif
815     if (level == KVM_PUT_FULL_STATE) {
816         /*
817          * KVM is yet unable to synchronize TSC values of multiple VCPUs on
818          * writeback. Until this is fixed, we only write the offset to SMP
819          * guests after migration, desynchronizing the VCPUs, but avoiding
820          * huge jump-backs that would occur without any writeback at all.
821          */
822         if (smp_cpus == 1 || env->tsc != 0) {
823             kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_IA32_TSC, env->tsc);
824         }
825     }
826     /*
827      * The following paravirtual MSRs have side effects on the guest or are
828      * too heavy for normal writeback. Limit them to reset or full state
829      * updates.
830      */
831     if (level >= KVM_PUT_RESET_STATE) {
832         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_KVM_SYSTEM_TIME,
833                           env->system_time_msr);
834         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_KVM_WALL_CLOCK, env->wall_clock_msr);
835 #if defined(CONFIG_KVM_PARA) && defined(KVM_CAP_ASYNC_PF)
836         kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_KVM_ASYNC_PF_EN, env->async_pf_en_msr);
837 #endif
838     }
839 #ifdef KVM_CAP_MCE
840     if (env->mcg_cap) {
841         int i;
842
843         if (level == KVM_PUT_RESET_STATE) {
844             kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_MCG_STATUS, env->mcg_status);
845         } else if (level == KVM_PUT_FULL_STATE) {
846             kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_MCG_STATUS, env->mcg_status);
847             kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_MCG_CTL, env->mcg_ctl);
848             for (i = 0; i < (env->mcg_cap & 0xff) * 4; i++) {
849                 kvm_msr_entry_set(&msrs[n++], MSR_MC0_CTL + i, env->mce_banks[i]);
850             }
851         }
852     }
853 #endif
854
855     msr_data.info.nmsrs = n;
856
857     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_MSRS, &msr_data);
858
859 }
860
861
862 static int kvm_get_fpu(CPUState *env)
863 {
864     struct kvm_fpu fpu;
865     int i, ret;
866
867     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_FPU, &fpu);
868     if (ret < 0) {
869         return ret;
870     }
871
872     env->fpstt = (fpu.fsw >> 11) & 7;
873     env->fpus = fpu.fsw;
874     env->fpuc = fpu.fcw;
875     for (i = 0; i < 8; ++i) {
876         env->fptags[i] = !((fpu.ftwx >> i) & 1);
877     }
878     memcpy(env->fpregs, fpu.fpr, sizeof env->fpregs);
879     memcpy(env->xmm_regs, fpu.xmm, sizeof env->xmm_regs);
880     env->mxcsr = fpu.mxcsr;
881
882     return 0;
883 }
884
885 static int kvm_get_xsave(CPUState *env)
886 {
887 #ifdef KVM_CAP_XSAVE
888     struct kvm_xsave* xsave;
889     int ret, i;
890     uint16_t cwd, swd, twd, fop;
891
892     if (!kvm_has_xsave()) {
893         return kvm_get_fpu(env);
894     }
895
896     xsave = qemu_memalign(4096, sizeof(struct kvm_xsave));
897     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_XSAVE, xsave);
898     if (ret < 0) {
899         qemu_free(xsave);
900         return ret;
901     }
902
903     cwd = (uint16_t)xsave->region[0];
904     swd = (uint16_t)(xsave->region[0] >> 16);
905     twd = (uint16_t)xsave->region[1];
906     fop = (uint16_t)(xsave->region[1] >> 16);
907     env->fpstt = (swd >> 11) & 7;
908     env->fpus = swd;
909     env->fpuc = cwd;
910     for (i = 0; i < 8; ++i) {
911         env->fptags[i] = !((twd >> i) & 1);
912     }
913     env->mxcsr = xsave->region[XSAVE_MXCSR];
914     memcpy(env->fpregs, &xsave->region[XSAVE_ST_SPACE],
915             sizeof env->fpregs);
916     memcpy(env->xmm_regs, &xsave->region[XSAVE_XMM_SPACE],
917             sizeof env->xmm_regs);
918     env->xstate_bv = *(uint64_t *)&xsave->region[XSAVE_XSTATE_BV];
919     memcpy(env->ymmh_regs, &xsave->region[XSAVE_YMMH_SPACE],
920             sizeof env->ymmh_regs);
921     qemu_free(xsave);
922     return 0;
923 #else
924     return kvm_get_fpu(env);
925 #endif
926 }
927
928 static int kvm_get_xcrs(CPUState *env)
929 {
930 #ifdef KVM_CAP_XCRS
931     int i, ret;
932     struct kvm_xcrs xcrs;
933
934     if (!kvm_has_xcrs()) {
935         return 0;
936     }
937
938     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_XCRS, &xcrs);
939     if (ret < 0) {
940         return ret;
941     }
942
943     for (i = 0; i < xcrs.nr_xcrs; i++) {
944         /* Only support xcr0 now */
945         if (xcrs.xcrs[0].xcr == 0) {
946             env->xcr0 = xcrs.xcrs[0].value;
947             break;
948         }
949     }
950     return 0;
951 #else
952     return 0;
953 #endif
954 }
955
956 static int kvm_get_sregs(CPUState *env)
957 {
958     struct kvm_sregs sregs;
959     uint32_t hflags;
960     int bit, i, ret;
961
962     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_SREGS, &sregs);
963     if (ret < 0) {
964         return ret;
965     }
966
967     /* There can only be one pending IRQ set in the bitmap at a time, so try
968        to find it and save its number instead (-1 for none). */
969     env->interrupt_injected = -1;
970     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(sregs.interrupt_bitmap); i++) {
971         if (sregs.interrupt_bitmap[i]) {
972             bit = ctz64(sregs.interrupt_bitmap[i]);
973             env->interrupt_injected = i * 64 + bit;
974             break;
975         }
976     }
977
978     get_seg(&env->segs[R_CS], &sregs.cs);
979     get_seg(&env->segs[R_DS], &sregs.ds);
980     get_seg(&env->segs[R_ES], &sregs.es);
981     get_seg(&env->segs[R_FS], &sregs.fs);
982     get_seg(&env->segs[R_GS], &sregs.gs);
983     get_seg(&env->segs[R_SS], &sregs.ss);
984
985     get_seg(&env->tr, &sregs.tr);
986     get_seg(&env->ldt, &sregs.ldt);
987
988     env->idt.limit = sregs.idt.limit;
989     env->idt.base = sregs.idt.base;
990     env->gdt.limit = sregs.gdt.limit;
991     env->gdt.base = sregs.gdt.base;
992
993     env->cr[0] = sregs.cr0;
994     env->cr[2] = sregs.cr2;
995     env->cr[3] = sregs.cr3;
996     env->cr[4] = sregs.cr4;
997
998     cpu_set_apic_base(env->apic_state, sregs.apic_base);
999
1000     env->efer = sregs.efer;
1001     //cpu_set_apic_tpr(env->apic_state, sregs.cr8);
1002
1003 #define HFLAG_COPY_MASK \
1004     ~( HF_CPL_MASK | HF_PE_MASK | HF_MP_MASK | HF_EM_MASK | \
1005        HF_TS_MASK | HF_TF_MASK | HF_VM_MASK | HF_IOPL_MASK | \
1006        HF_OSFXSR_MASK | HF_LMA_MASK | HF_CS32_MASK | \
1007        HF_SS32_MASK | HF_CS64_MASK | HF_ADDSEG_MASK)
1008
1009     hflags = (env->segs[R_CS].flags >> DESC_DPL_SHIFT) & HF_CPL_MASK;
1010     hflags |= (env->cr[0] & CR0_PE_MASK) << (HF_PE_SHIFT - CR0_PE_SHIFT);
1011     hflags |= (env->cr[0] << (HF_MP_SHIFT - CR0_MP_SHIFT)) &
1012                 (HF_MP_MASK | HF_EM_MASK | HF_TS_MASK);
1013     hflags |= (env->eflags & (HF_TF_MASK | HF_VM_MASK | HF_IOPL_MASK));
1014     hflags |= (env->cr[4] & CR4_OSFXSR_MASK) <<
1015                 (HF_OSFXSR_SHIFT - CR4_OSFXSR_SHIFT);
1016
1017     if (env->efer & MSR_EFER_LMA) {
1018         hflags |= HF_LMA_MASK;
1019     }
1020
1021     if ((hflags & HF_LMA_MASK) && (env->segs[R_CS].flags & DESC_L_MASK)) {
1022         hflags |= HF_CS32_MASK | HF_SS32_MASK | HF_CS64_MASK;
1023     } else {
1024         hflags |= (env->segs[R_CS].flags & DESC_B_MASK) >>
1025                     (DESC_B_SHIFT - HF_CS32_SHIFT);
1026         hflags |= (env->segs[R_SS].flags & DESC_B_MASK) >>
1027                     (DESC_B_SHIFT - HF_SS32_SHIFT);
1028         if (!(env->cr[0] & CR0_PE_MASK) || (env->eflags & VM_MASK) ||
1029             !(hflags & HF_CS32_MASK)) {
1030             hflags |= HF_ADDSEG_MASK;
1031         } else {
1032             hflags |= ((env->segs[R_DS].base | env->segs[R_ES].base |
1033                         env->segs[R_SS].base) != 0) << HF_ADDSEG_SHIFT;
1034         }
1035     }
1036     env->hflags = (env->hflags & HFLAG_COPY_MASK) | hflags;
1037
1038     return 0;
1039 }
1040
1041 static int kvm_get_msrs(CPUState *env)
1042 {
1043     struct {
1044         struct kvm_msrs info;
1045         struct kvm_msr_entry entries[100];
1046     } msr_data;
1047     struct kvm_msr_entry *msrs = msr_data.entries;
1048     int ret, i, n;
1049
1050     n = 0;
1051     msrs[n++].index = MSR_IA32_SYSENTER_CS;
1052     msrs[n++].index = MSR_IA32_SYSENTER_ESP;
1053     msrs[n++].index = MSR_IA32_SYSENTER_EIP;
1054     if (has_msr_star) {
1055         msrs[n++].index = MSR_STAR;
1056     }
1057     if (has_msr_hsave_pa) {
1058         msrs[n++].index = MSR_VM_HSAVE_PA;
1059     }
1060     msrs[n++].index = MSR_IA32_TSC;
1061 #ifdef TARGET_X86_64
1062     if (lm_capable_kernel) {
1063         msrs[n++].index = MSR_CSTAR;
1064         msrs[n++].index = MSR_KERNELGSBASE;
1065         msrs[n++].index = MSR_FMASK;
1066         msrs[n++].index = MSR_LSTAR;
1067     }
1068 #endif
1069     msrs[n++].index = MSR_KVM_SYSTEM_TIME;
1070     msrs[n++].index = MSR_KVM_WALL_CLOCK;
1071 #if defined(CONFIG_KVM_PARA) && defined(KVM_CAP_ASYNC_PF)
1072     msrs[n++].index = MSR_KVM_ASYNC_PF_EN;
1073 #endif
1074
1075 #ifdef KVM_CAP_MCE
1076     if (env->mcg_cap) {
1077         msrs[n++].index = MSR_MCG_STATUS;
1078         msrs[n++].index = MSR_MCG_CTL;
1079         for (i = 0; i < (env->mcg_cap & 0xff) * 4; i++) {
1080             msrs[n++].index = MSR_MC0_CTL + i;
1081         }
1082     }
1083 #endif
1084
1085     msr_data.info.nmsrs = n;
1086     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_MSRS, &msr_data);
1087     if (ret < 0) {
1088         return ret;
1089     }
1090
1091     for (i = 0; i < ret; i++) {
1092         switch (msrs[i].index) {
1093         case MSR_IA32_SYSENTER_CS:
1094             env->sysenter_cs = msrs[i].data;
1095             break;
1096         case MSR_IA32_SYSENTER_ESP:
1097             env->sysenter_esp = msrs[i].data;
1098             break;
1099         case MSR_IA32_SYSENTER_EIP:
1100             env->sysenter_eip = msrs[i].data;
1101             break;
1102         case MSR_STAR:
1103             env->star = msrs[i].data;
1104             break;
1105 #ifdef TARGET_X86_64
1106         case MSR_CSTAR:
1107             env->cstar = msrs[i].data;
1108             break;
1109         case MSR_KERNELGSBASE:
1110             env->kernelgsbase = msrs[i].data;
1111             break;
1112         case MSR_FMASK:
1113             env->fmask = msrs[i].data;
1114             break;
1115         case MSR_LSTAR:
1116             env->lstar = msrs[i].data;
1117             break;
1118 #endif
1119         case MSR_IA32_TSC:
1120             env->tsc = msrs[i].data;
1121             break;
1122         case MSR_VM_HSAVE_PA:
1123             env->vm_hsave = msrs[i].data;
1124             break;
1125         case MSR_KVM_SYSTEM_TIME:
1126             env->system_time_msr = msrs[i].data;
1127             break;
1128         case MSR_KVM_WALL_CLOCK:
1129             env->wall_clock_msr = msrs[i].data;
1130             break;
1131 #ifdef KVM_CAP_MCE
1132         case MSR_MCG_STATUS:
1133             env->mcg_status = msrs[i].data;
1134             break;
1135         case MSR_MCG_CTL:
1136             env->mcg_ctl = msrs[i].data;
1137             break;
1138 #endif
1139         default:
1140 #ifdef KVM_CAP_MCE
1141             if (msrs[i].index >= MSR_MC0_CTL &&
1142                 msrs[i].index < MSR_MC0_CTL + (env->mcg_cap & 0xff) * 4) {
1143                 env->mce_banks[msrs[i].index - MSR_MC0_CTL] = msrs[i].data;
1144             }
1145 #endif
1146             break;
1147 #if defined(CONFIG_KVM_PARA) && defined(KVM_CAP_ASYNC_PF)
1148         case MSR_KVM_ASYNC_PF_EN:
1149             env->async_pf_en_msr = msrs[i].data;
1150             break;
1151 #endif
1152         }
1153     }
1154
1155     return 0;
1156 }
1157
1158 static int kvm_put_mp_state(CPUState *env)
1159 {
1160     struct kvm_mp_state mp_state = { .mp_state = env->mp_state };
1161
1162     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_MP_STATE, &mp_state);
1163 }
1164
1165 static int kvm_get_mp_state(CPUState *env)
1166 {
1167     struct kvm_mp_state mp_state;
1168     int ret;
1169
1170     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_MP_STATE, &mp_state);
1171     if (ret < 0) {
1172         return ret;
1173     }
1174     env->mp_state = mp_state.mp_state;
1175     if (kvm_irqchip_in_kernel()) {
1176         env->halted = (mp_state.mp_state == KVM_MP_STATE_HALTED);
1177     }
1178     return 0;
1179 }
1180
1181 static int kvm_put_vcpu_events(CPUState *env, int level)
1182 {
1183 #ifdef KVM_CAP_VCPU_EVENTS
1184     struct kvm_vcpu_events events;
1185
1186     if (!kvm_has_vcpu_events()) {
1187         return 0;
1188     }
1189
1190     events.exception.injected = (env->exception_injected >= 0);
1191     events.exception.nr = env->exception_injected;
1192     events.exception.has_error_code = env->has_error_code;
1193     events.exception.error_code = env->error_code;
1194
1195     events.interrupt.injected = (env->interrupt_injected >= 0);
1196     events.interrupt.nr = env->interrupt_injected;
1197     events.interrupt.soft = env->soft_interrupt;
1198
1199     events.nmi.injected = env->nmi_injected;
1200     events.nmi.pending = env->nmi_pending;
1201     events.nmi.masked = !!(env->hflags2 & HF2_NMI_MASK);
1202
1203     events.sipi_vector = env->sipi_vector;
1204
1205     events.flags = 0;
1206     if (level >= KVM_PUT_RESET_STATE) {
1207         events.flags |=
1208             KVM_VCPUEVENT_VALID_NMI_PENDING | KVM_VCPUEVENT_VALID_SIPI_VECTOR;
1209     }
1210
1211     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_VCPU_EVENTS, &events);
1212 #else
1213     return 0;
1214 #endif
1215 }
1216
1217 static int kvm_get_vcpu_events(CPUState *env)
1218 {
1219 #ifdef KVM_CAP_VCPU_EVENTS
1220     struct kvm_vcpu_events events;
1221     int ret;
1222
1223     if (!kvm_has_vcpu_events()) {
1224         return 0;
1225     }
1226
1227     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_VCPU_EVENTS, &events);
1228     if (ret < 0) {
1229        return ret;
1230     }
1231     env->exception_injected =
1232        events.exception.injected ? events.exception.nr : -1;
1233     env->has_error_code = events.exception.has_error_code;
1234     env->error_code = events.exception.error_code;
1235
1236     env->interrupt_injected =
1237         events.interrupt.injected ? events.interrupt.nr : -1;
1238     env->soft_interrupt = events.interrupt.soft;
1239
1240     env->nmi_injected = events.nmi.injected;
1241     env->nmi_pending = events.nmi.pending;
1242     if (events.nmi.masked) {
1243         env->hflags2 |= HF2_NMI_MASK;
1244     } else {
1245         env->hflags2 &= ~HF2_NMI_MASK;
1246     }
1247
1248     env->sipi_vector = events.sipi_vector;
1249 #endif
1250
1251     return 0;
1252 }
1253
1254 static int kvm_guest_debug_workarounds(CPUState *env)
1255 {
1256     int ret = 0;
1257 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
1258     unsigned long reinject_trap = 0;
1259
1260     if (!kvm_has_vcpu_events()) {
1261         if (env->exception_injected == 1) {
1262             reinject_trap = KVM_GUESTDBG_INJECT_DB;
1263         } else if (env->exception_injected == 3) {
1264             reinject_trap = KVM_GUESTDBG_INJECT_BP;
1265         }
1266         env->exception_injected = -1;
1267     }
1268
1269     /*
1270      * Kernels before KVM_CAP_X86_ROBUST_SINGLESTEP overwrote flags.TF
1271      * injected via SET_GUEST_DEBUG while updating GP regs. Work around this
1272      * by updating the debug state once again if single-stepping is on.
1273      * Another reason to call kvm_update_guest_debug here is a pending debug
1274      * trap raise by the guest. On kernels without SET_VCPU_EVENTS we have to
1275      * reinject them via SET_GUEST_DEBUG.
1276      */
1277     if (reinject_trap ||
1278         (!kvm_has_robust_singlestep() && env->singlestep_enabled)) {
1279         ret = kvm_update_guest_debug(env, reinject_trap);
1280     }
1281 #endif /* KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG */
1282     return ret;
1283 }
1284
1285 static int kvm_put_debugregs(CPUState *env)
1286 {
1287 #ifdef KVM_CAP_DEBUGREGS
1288     struct kvm_debugregs dbgregs;
1289     int i;
1290
1291     if (!kvm_has_debugregs()) {
1292         return 0;
1293     }
1294
1295     for (i = 0; i < 4; i++) {
1296         dbgregs.db[i] = env->dr[i];
1297     }
1298     dbgregs.dr6 = env->dr[6];
1299     dbgregs.dr7 = env->dr[7];
1300     dbgregs.flags = 0;
1301
1302     return kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_SET_DEBUGREGS, &dbgregs);
1303 #else
1304     return 0;
1305 #endif
1306 }
1307
1308 static int kvm_get_debugregs(CPUState *env)
1309 {
1310 #ifdef KVM_CAP_DEBUGREGS
1311     struct kvm_debugregs dbgregs;
1312     int i, ret;
1313
1314     if (!kvm_has_debugregs()) {
1315         return 0;
1316     }
1317
1318     ret = kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_GET_DEBUGREGS, &dbgregs);
1319     if (ret < 0) {
1320         return ret;
1321     }
1322     for (i = 0; i < 4; i++) {
1323         env->dr[i] = dbgregs.db[i];
1324     }
1325     env->dr[4] = env->dr[6] = dbgregs.dr6;
1326     env->dr[5] = env->dr[7] = dbgregs.dr7;
1327 #endif
1328
1329     return 0;
1330 }
1331
1332 int kvm_arch_put_registers(CPUState *env, int level)
1333 {
1334     int ret;
1335
1336     assert(cpu_is_stopped(env) || qemu_cpu_self(env));
1337
1338     ret = kvm_getput_regs(env, 1);
1339     if (ret < 0) {
1340         return ret;
1341     }
1342     ret = kvm_put_xsave(env);
1343     if (ret < 0) {
1344         return ret;
1345     }
1346     ret = kvm_put_xcrs(env);
1347     if (ret < 0) {
1348         return ret;
1349     }
1350     ret = kvm_put_sregs(env);
1351     if (ret < 0) {
1352         return ret;
1353     }
1354     ret = kvm_put_msrs(env, level);
1355     if (ret < 0) {
1356         return ret;
1357     }
1358     if (level >= KVM_PUT_RESET_STATE) {
1359         ret = kvm_put_mp_state(env);
1360         if (ret < 0) {
1361             return ret;
1362         }
1363     }
1364     ret = kvm_put_vcpu_events(env, level);
1365     if (ret < 0) {
1366         return ret;
1367     }
1368     ret = kvm_put_debugregs(env);
1369     if (ret < 0) {
1370         return ret;
1371     }
1372     /* must be last */
1373     ret = kvm_guest_debug_workarounds(env);
1374     if (ret < 0) {
1375         return ret;
1376     }
1377     return 0;
1378 }
1379
1380 int kvm_arch_get_registers(CPUState *env)
1381 {
1382     int ret;
1383
1384     assert(cpu_is_stopped(env) || qemu_cpu_self(env));
1385
1386     ret = kvm_getput_regs(env, 0);
1387     if (ret < 0) {
1388         return ret;
1389     }
1390     ret = kvm_get_xsave(env);
1391     if (ret < 0) {
1392         return ret;
1393     }
1394     ret = kvm_get_xcrs(env);
1395     if (ret < 0) {
1396         return ret;
1397     }
1398     ret = kvm_get_sregs(env);
1399     if (ret < 0) {
1400         return ret;
1401     }
1402     ret = kvm_get_msrs(env);
1403     if (ret < 0) {
1404         return ret;
1405     }
1406     ret = kvm_get_mp_state(env);
1407     if (ret < 0) {
1408         return ret;
1409     }
1410     ret = kvm_get_vcpu_events(env);
1411     if (ret < 0) {
1412         return ret;
1413     }
1414     ret = kvm_get_debugregs(env);
1415     if (ret < 0) {
1416         return ret;
1417     }
1418     return 0;
1419 }
1420
1421 int kvm_arch_pre_run(CPUState *env, struct kvm_run *run)
1422 {
1423     /* Inject NMI */
1424     if (env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_NMI) {
1425         env->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_NMI;
1426         DPRINTF("injected NMI\n");
1427         kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_NMI);
1428     }
1429
1430     /* Try to inject an interrupt if the guest can accept it */
1431     if (run->ready_for_interrupt_injection &&
1432         (env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD) &&
1433         (env->eflags & IF_MASK)) {
1434         int irq;
1435
1436         env->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_HARD;
1437         irq = cpu_get_pic_interrupt(env);
1438         if (irq >= 0) {
1439             struct kvm_interrupt intr;
1440             intr.irq = irq;
1441             /* FIXME: errors */
1442             DPRINTF("injected interrupt %d\n", irq);
1443             kvm_vcpu_ioctl(env, KVM_INTERRUPT, &intr);
1444         }
1445     }
1446
1447     /* If we have an interrupt but the guest is not ready to receive an
1448      * interrupt, request an interrupt window exit.  This will
1449      * cause a return to userspace as soon as the guest is ready to
1450      * receive interrupts. */
1451     if ((env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD)) {
1452         run->request_interrupt_window = 1;
1453     } else {
1454         run->request_interrupt_window = 0;
1455     }
1456
1457     DPRINTF("setting tpr\n");
1458     run->cr8 = cpu_get_apic_tpr(env->apic_state);
1459
1460     return 0;
1461 }
1462
1463 int kvm_arch_post_run(CPUState *env, struct kvm_run *run)
1464 {
1465     if (run->if_flag) {
1466         env->eflags |= IF_MASK;
1467     } else {
1468         env->eflags &= ~IF_MASK;
1469     }
1470     cpu_set_apic_tpr(env->apic_state, run->cr8);
1471     cpu_set_apic_base(env->apic_state, run->apic_base);
1472
1473     return 0;
1474 }
1475
1476 int kvm_arch_process_irqchip_events(CPUState *env)
1477 {
1478     if (env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_INIT) {
1479         kvm_cpu_synchronize_state(env);
1480         do_cpu_init(env);
1481         env->exception_index = EXCP_HALTED;
1482     }
1483
1484     if (env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_SIPI) {
1485         kvm_cpu_synchronize_state(env);
1486         do_cpu_sipi(env);
1487     }
1488
1489     return env->halted;
1490 }
1491
1492 static int kvm_handle_halt(CPUState *env)
1493 {
1494     if (!((env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD) &&
1495           (env->eflags & IF_MASK)) &&
1496         !(env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_NMI)) {
1497         env->halted = 1;
1498         env->exception_index = EXCP_HLT;
1499         return 0;
1500     }
1501
1502     return 1;
1503 }
1504
1505 static bool host_supports_vmx(void)
1506 {
1507     uint32_t ecx, unused;
1508
1509     host_cpuid(1, 0, &unused, &unused, &ecx, &unused);
1510     return ecx & CPUID_EXT_VMX;
1511 }
1512
1513 #define VMX_INVALID_GUEST_STATE 0x80000021
1514
1515 int kvm_arch_handle_exit(CPUState *env, struct kvm_run *run)
1516 {
1517     uint64_t code;
1518     int ret = 0;
1519
1520     switch (run->exit_reason) {
1521     case KVM_EXIT_HLT:
1522         DPRINTF("handle_hlt\n");
1523         ret = kvm_handle_halt(env);
1524         break;
1525     case KVM_EXIT_SET_TPR:
1526         ret = 1;
1527         break;
1528     case KVM_EXIT_FAIL_ENTRY:
1529         code = run->fail_entry.hardware_entry_failure_reason;
1530         fprintf(stderr, "KVM: entry failed, hardware error 0x%" PRIx64 "\n",
1531                 code);
1532         if (host_supports_vmx() && code == VMX_INVALID_GUEST_STATE) {
1533             fprintf(stderr,
1534                     "\nIf you're runnning a guest on an Intel machine without "
1535                         "unrestricted mode\n"
1536                     "support, the failure can be most likely due to the guest "
1537                         "entering an invalid\n"
1538                     "state for Intel VT. For example, the guest maybe running "
1539                         "in big real mode\n"
1540                     "which is not supported on less recent Intel processors."
1541                         "\n\n");
1542         }
1543         ret = -1;
1544         break;
1545     case KVM_EXIT_EXCEPTION:
1546         fprintf(stderr, "KVM: exception %d exit (error code 0x%x)\n",
1547                 run->ex.exception, run->ex.error_code);
1548         ret = -1;
1549         break;
1550     default:
1551         fprintf(stderr, "KVM: unknown exit reason %d\n", run->exit_reason);
1552         ret = -1;
1553         break;
1554     }
1555
1556     return ret;
1557 }
1558
1559 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
1560 int kvm_arch_insert_sw_breakpoint(CPUState *env, struct kvm_sw_breakpoint *bp)
1561 {
1562     static const uint8_t int3 = 0xcc;
1563
1564     if (cpu_memory_rw_debug(env, bp->pc, (uint8_t *)&bp->saved_insn, 1, 0) ||
1565         cpu_memory_rw_debug(env, bp->pc, (uint8_t *)&int3, 1, 1)) {
1566         return -EINVAL;
1567     }
1568     return 0;
1569 }
1570
1571 int kvm_arch_remove_sw_breakpoint(CPUState *env, struct kvm_sw_breakpoint *bp)
1572 {
1573     uint8_t int3;
1574
1575     if (cpu_memory_rw_debug(env, bp->pc, &int3, 1, 0) || int3 != 0xcc ||
1576         cpu_memory_rw_debug(env, bp->pc, (uint8_t *)&bp->saved_insn, 1, 1)) {
1577         return -EINVAL;
1578     }
1579     return 0;
1580 }
1581
1582 static struct {
1583     target_ulong addr;
1584     int len;
1585     int type;
1586 } hw_breakpoint[4];
1587
1588 static int nb_hw_breakpoint;
1589
1590 static int find_hw_breakpoint(target_ulong addr, int len, int type)
1591 {
1592     int n;
1593
1594     for (n = 0; n < nb_hw_breakpoint; n++) {
1595         if (hw_breakpoint[n].addr == addr && hw_breakpoint[n].type == type &&
1596             (hw_breakpoint[n].len == len || len == -1)) {
1597             return n;
1598         }
1599     }
1600     return -1;
1601 }
1602
1603 int kvm_arch_insert_hw_breakpoint(target_ulong addr,
1604                                   target_ulong len, int type)
1605 {
1606     switch (type) {
1607     case GDB_BREAKPOINT_HW:
1608         len = 1;
1609         break;
1610     case GDB_WATCHPOINT_WRITE:
1611     case GDB_WATCHPOINT_ACCESS:
1612         switch (len) {
1613         case 1:
1614             break;
1615         case 2:
1616         case 4:
1617         case 8:
1618             if (addr & (len - 1)) {
1619                 return -EINVAL;
1620             }
1621             break;
1622         default:
1623             return -EINVAL;
1624         }
1625         break;
1626     default:
1627         return -ENOSYS;
1628     }
1629
1630     if (nb_hw_breakpoint == 4) {
1631         return -ENOBUFS;
1632     }
1633     if (find_hw_breakpoint(addr, len, type) >= 0) {
1634         return -EEXIST;
1635     }
1636     hw_breakpoint[nb_hw_breakpoint].addr = addr;
1637     hw_breakpoint[nb_hw_breakpoint].len = len;
1638     hw_breakpoint[nb_hw_breakpoint].type = type;
1639     nb_hw_breakpoint++;
1640
1641     return 0;
1642 }
1643
1644 int kvm_arch_remove_hw_breakpoint(target_ulong addr,
1645                                   target_ulong len, int type)
1646 {
1647     int n;
1648
1649     n = find_hw_breakpoint(addr, (type == GDB_BREAKPOINT_HW) ? 1 : len, type);
1650     if (n < 0) {
1651         return -ENOENT;
1652     }
1653     nb_hw_breakpoint--;
1654     hw_breakpoint[n] = hw_breakpoint[nb_hw_breakpoint];
1655
1656     return 0;
1657 }
1658
1659 void kvm_arch_remove_all_hw_breakpoints(void)
1660 {
1661     nb_hw_breakpoint = 0;
1662 }
1663
1664 static CPUWatchpoint hw_watchpoint;
1665
1666 int kvm_arch_debug(struct kvm_debug_exit_arch *arch_info)
1667 {
1668     int handle = 0;
1669     int n;
1670
1671     if (arch_info->exception == 1) {
1672         if (arch_info->dr6 & (1 << 14)) {
1673             if (cpu_single_env->singlestep_enabled) {
1674                 handle = 1;
1675             }
1676         } else {
1677             for (n = 0; n < 4; n++) {
1678                 if (arch_info->dr6 & (1 << n)) {
1679                     switch ((arch_info->dr7 >> (16 + n*4)) & 0x3) {
1680                     case 0x0:
1681                         handle = 1;
1682                         break;
1683                     case 0x1:
1684                         handle = 1;
1685                         cpu_single_env->watchpoint_hit = &hw_watchpoint;
1686                         hw_watchpoint.vaddr = hw_breakpoint[n].addr;
1687                         hw_watchpoint.flags = BP_MEM_WRITE;
1688                         break;
1689                     case 0x3:
1690                         handle = 1;
1691                         cpu_single_env->watchpoint_hit = &hw_watchpoint;
1692                         hw_watchpoint.vaddr = hw_breakpoint[n].addr;
1693                         hw_watchpoint.flags = BP_MEM_ACCESS;
1694                         break;
1695                     }
1696                 }
1697             }
1698         }
1699     } else if (kvm_find_sw_breakpoint(cpu_single_env, arch_info->pc)) {
1700         handle = 1;
1701     }
1702     if (!handle) {
1703         cpu_synchronize_state(cpu_single_env);
1704         assert(cpu_single_env->exception_injected == -1);
1705
1706         cpu_single_env->exception_injected = arch_info->exception;
1707         cpu_single_env->has_error_code = 0;
1708     }
1709
1710     return handle;
1711 }
1712
1713 void kvm_arch_update_guest_debug(CPUState *env, struct kvm_guest_debug *dbg)
1714 {
1715     const uint8_t type_code[] = {
1716         [GDB_BREAKPOINT_HW] = 0x0,
1717         [GDB_WATCHPOINT_WRITE] = 0x1,
1718         [GDB_WATCHPOINT_ACCESS] = 0x3
1719     };
1720     const uint8_t len_code[] = {
1721         [1] = 0x0, [2] = 0x1, [4] = 0x3, [8] = 0x2
1722     };
1723     int n;
1724
1725     if (kvm_sw_breakpoints_active(env)) {
1726         dbg->control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_USE_SW_BP;
1727     }
1728     if (nb_hw_breakpoint > 0) {
1729         dbg->control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_USE_HW_BP;
1730         dbg->arch.debugreg[7] = 0x0600;
1731         for (n = 0; n < nb_hw_breakpoint; n++) {
1732             dbg->arch.debugreg[n] = hw_breakpoint[n].addr;
1733             dbg->arch.debugreg[7] |= (2 << (n * 2)) |
1734                 (type_code[hw_breakpoint[n].type] << (16 + n*4)) |
1735                 ((uint32_t)len_code[hw_breakpoint[n].len] << (18 + n*4));
1736         }
1737     }
1738 }
1739 #endif /* KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG */
1740
1741 bool kvm_arch_stop_on_emulation_error(CPUState *env)
1742 {
1743     return !(env->cr[0] & CR0_PE_MASK) ||
1744            ((env->segs[R_CS].selector  & 3) != 3);
1745 }
1746
1747 static void hardware_memory_error(void)
1748 {
1749     fprintf(stderr, "Hardware memory error!\n");
1750     exit(1);
1751 }
1752
1753 #ifdef KVM_CAP_MCE
1754 static void kvm_mce_broadcast_rest(CPUState *env)
1755 {
1756     struct kvm_x86_mce mce = {
1757         .bank = 1,
1758         .status = MCI_STATUS_VAL | MCI_STATUS_UC,
1759         .mcg_status = MCG_STATUS_MCIP | MCG_STATUS_RIPV,
1760         .addr = 0,
1761         .misc = 0,
1762     };
1763     CPUState *cenv;
1764
1765     /* Broadcast MCA signal for processor version 06H_EH and above */
1766     if (cpu_x86_support_mca_broadcast(env)) {
1767         for (cenv = first_cpu; cenv != NULL; cenv = cenv->next_cpu) {
1768             if (cenv == env) {
1769                 continue;
1770             }
1771             kvm_inject_x86_mce_on(cenv, &mce, ABORT_ON_ERROR);
1772         }
1773     }
1774 }
1775
1776 static void kvm_mce_inj_srar_dataload(CPUState *env, target_phys_addr_t paddr)
1777 {
1778     struct kvm_x86_mce mce = {
1779         .bank = 9,
1780         .status = MCI_STATUS_VAL | MCI_STATUS_UC | MCI_STATUS_EN
1781                   | MCI_STATUS_MISCV | MCI_STATUS_ADDRV | MCI_STATUS_S
1782                   | MCI_STATUS_AR | 0x134,
1783         .mcg_status = MCG_STATUS_MCIP | MCG_STATUS_EIPV,
1784         .addr = paddr,
1785         .misc = (MCM_ADDR_PHYS << 6) | 0xc,
1786     };
1787     int r;
1788
1789     r = kvm_set_mce(env, &mce);
1790     if (r < 0) {
1791         fprintf(stderr, "kvm_set_mce: %s\n", strerror(errno));
1792         abort();
1793     }
1794     kvm_mce_broadcast_rest(env);
1795 }
1796
1797 static void kvm_mce_inj_srao_memscrub(CPUState *env, target_phys_addr_t paddr)
1798 {
1799     struct kvm_x86_mce mce = {
1800         .bank = 9,
1801         .status = MCI_STATUS_VAL | MCI_STATUS_UC | MCI_STATUS_EN
1802                   | MCI_STATUS_MISCV | MCI_STATUS_ADDRV | MCI_STATUS_S
1803                   | 0xc0,
1804         .mcg_status = MCG_STATUS_MCIP | MCG_STATUS_RIPV,
1805         .addr = paddr,
1806         .misc = (MCM_ADDR_PHYS << 6) | 0xc,
1807     };
1808     int r;
1809
1810     r = kvm_set_mce(env, &mce);
1811     if (r < 0) {
1812         fprintf(stderr, "kvm_set_mce: %s\n", strerror(errno));
1813         abort();
1814     }
1815     kvm_mce_broadcast_rest(env);
1816 }
1817
1818 static void kvm_mce_inj_srao_memscrub2(CPUState *env, target_phys_addr_t paddr)
1819 {
1820     struct kvm_x86_mce mce = {
1821         .bank = 9,
1822         .status = MCI_STATUS_VAL | MCI_STATUS_UC | MCI_STATUS_EN
1823                   | MCI_STATUS_MISCV | MCI_STATUS_ADDRV | MCI_STATUS_S
1824                   | 0xc0,
1825         .mcg_status = MCG_STATUS_MCIP | MCG_STATUS_RIPV,
1826         .addr = paddr,
1827         .misc = (MCM_ADDR_PHYS << 6) | 0xc,
1828     };
1829
1830     kvm_inject_x86_mce_on(env, &mce, ABORT_ON_ERROR);
1831     kvm_mce_broadcast_rest(env);
1832 }
1833
1834 #endif
1835
1836 int kvm_on_sigbus_vcpu(CPUState *env, int code, void *addr)
1837 {
1838 #if defined(KVM_CAP_MCE)
1839     void *vaddr;
1840     ram_addr_t ram_addr;
1841     target_phys_addr_t paddr;
1842
1843     if ((env->mcg_cap & MCG_SER_P) && addr
1844         && (code == BUS_MCEERR_AR
1845             || code == BUS_MCEERR_AO)) {
1846         vaddr = (void *)addr;
1847         if (qemu_ram_addr_from_host(vaddr, &ram_addr) ||
1848             !kvm_physical_memory_addr_from_ram(env->kvm_state, ram_addr, &paddr)) {
1849             fprintf(stderr, "Hardware memory error for memory used by "
1850                     "QEMU itself instead of guest system!\n");
1851             /* Hope we are lucky for AO MCE */
1852             if (code == BUS_MCEERR_AO) {
1853                 return 0;
1854             } else {
1855                 hardware_memory_error();
1856             }
1857         }
1858
1859         if (code == BUS_MCEERR_AR) {
1860             /* Fake an Intel architectural Data Load SRAR UCR */
1861             kvm_mce_inj_srar_dataload(env, paddr);
1862         } else {
1863             /*
1864              * If there is an MCE excpetion being processed, ignore
1865              * this SRAO MCE
1866              */
1867             if (!kvm_mce_in_progress(env)) {
1868                 /* Fake an Intel architectural Memory scrubbing UCR */
1869                 kvm_mce_inj_srao_memscrub(env, paddr);
1870             }
1871         }
1872     } else
1873 #endif
1874     {
1875         if (code == BUS_MCEERR_AO) {
1876             return 0;
1877         } else if (code == BUS_MCEERR_AR) {
1878             hardware_memory_error();
1879         } else {
1880             return 1;
1881         }
1882     }
1883     return 0;
1884 }
1885
1886 int kvm_on_sigbus(int code, void *addr)
1887 {
1888 #if defined(KVM_CAP_MCE)
1889     if ((first_cpu->mcg_cap & MCG_SER_P) && addr && code == BUS_MCEERR_AO) {
1890         void *vaddr;
1891         ram_addr_t ram_addr;
1892         target_phys_addr_t paddr;
1893
1894         /* Hope we are lucky for AO MCE */
1895         vaddr = addr;
1896         if (qemu_ram_addr_from_host(vaddr, &ram_addr) ||
1897             !kvm_physical_memory_addr_from_ram(first_cpu->kvm_state, ram_addr, &paddr)) {
1898             fprintf(stderr, "Hardware memory error for memory used by "
1899                     "QEMU itself instead of guest system!: %p\n", addr);
1900             return 0;
1901         }
1902         kvm_mce_inj_srao_memscrub2(first_cpu, paddr);
1903     } else
1904 #endif
1905     {
1906         if (code == BUS_MCEERR_AO) {
1907             return 0;
1908         } else if (code == BUS_MCEERR_AR) {
1909             hardware_memory_error();
1910         } else {
1911             return 1;
1912         }
1913     }
1914     return 0;
1915 }
This page took 0.132588 seconds and 4 git commands to generate.