hw/ppc/spapr.c

   1 /*
   2  * QEMU PowerPC pSeries Logical Partition (aka sPAPR) hardware System Emulator
   3  *
   4  * Copyright (c) 2004-2007 Fabrice Bellard
   5  * Copyright (c) 2007 Jocelyn Mayer
   6  * Copyright (c) 2010 David Gibson, IBM Corporation.
   7  *
   8  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
   9  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
  10  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
  11  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
  12  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
  13  * furnished to do so, subject to the following conditions:
  14  *
  15  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  16  * all copies or substantial portions of the Software.
  17  *
  18  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  19  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  20  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  21  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  22  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  23  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
  24  * THE SOFTWARE.
  25  *
  26  */
  27 #include "qemu/osdep.h"
  28 #include "qapi/error.h"
  29 #include "sysemu/sysemu.h"
  30 #include "sysemu/numa.h"
  31 #include "hw/hw.h"
  32 #include "qemu/log.h"
  33 #include "hw/fw-path-provider.h"
  34 #include "elf.h"
  35 #include "net/net.h"
  36 #include "sysemu/device_tree.h"
  37 #include "sysemu/block-backend.h"
  38 #include "sysemu/cpus.h"
  39 #include "sysemu/hw_accel.h"
  40 #include "kvm_ppc.h"
  41 #include "migration/migration.h"
  42 #include "mmu-hash64.h"
  43 #include "qom/cpu.h"
  44
  45 #include "hw/boards.h"
  46 #include "hw/ppc/ppc.h"
  47 #include "hw/loader.h"
  48
  49 #include "hw/ppc/fdt.h"
  50 #include "hw/ppc/spapr.h"
  51 #include "hw/ppc/spapr_vio.h"
  52 #include "hw/pci-host/spapr.h"
  53 #include "hw/ppc/xics.h"
  54 #include "hw/pci/msi.h"
  55
  56 #include "hw/pci/pci.h"
  57 #include "hw/scsi/scsi.h"
  58 #include "hw/virtio/virtio-scsi.h"
  59
  60 #include "exec/address-spaces.h"
  61 #include "hw/usb.h"
  62 #include "qemu/config-file.h"
  63 #include "qemu/error-report.h"
  64 #include "trace.h"
  65 #include "hw/nmi.h"
  66 #include "hw/intc/intc.h"
  67
  68 #include "hw/compat.h"
  69 #include "qemu/cutils.h"
  70 #include "hw/ppc/spapr_cpu_core.h"
  71 #include "qmp-commands.h"
  72
  73 #include <libfdt.h>
  74
  75 /* SLOF memory layout:
  76  *
  77  * SLOF raw image loaded at 0, copies its romfs right below the flat
  78  * device-tree, then position SLOF itself 31M below that
  79  *
  80  * So we set FW_OVERHEAD to 40MB which should account for all of that
  81  * and more
  82  *
  83  * We load our kernel at 4M, leaving space for SLOF initial image
  84  */
  85 #define FDT_MAX_SIZE            0x100000
  86 #define RTAS_MAX_SIZE           0x10000
  87 #define RTAS_MAX_ADDR           0x80000000 /* RTAS must stay below that */
  88 #define FW_MAX_SIZE             0x400000
  89 #define FW_FILE_NAME            "slof.bin"
  90 #define FW_OVERHEAD             0x2800000
  91 #define KERNEL_LOAD_ADDR        FW_MAX_SIZE
  92
  93 #define MIN_RMA_SLOF            128UL
  94
  95 #define PHANDLE_XICP            0x00001111
  96
  97 #define HTAB_SIZE(spapr)        (1ULL << ((spapr)->htab_shift))
  98
  99 static int try_create_xics(sPAPRMachineState *spapr, const char *type_ics,
 100                            const char *type_icp, int nr_servers,
 101                            int nr_irqs, Error **errp)
 102 {
 103     XICSFabric *xi = XICS_FABRIC(spapr);
 104     Error *err = NULL, *local_err = NULL;
 105     ICSState *ics = NULL;
 106     int i;
 107
 108     ics = ICS_SIMPLE(object_new(type_ics));
 109     qdev_set_parent_bus(DEVICE(ics), sysbus_get_default());
 110     object_property_add_child(OBJECT(spapr), "ics", OBJECT(ics), NULL);
 111     object_property_set_int(OBJECT(ics), nr_irqs, "nr-irqs", &err);
 112     object_property_add_const_link(OBJECT(ics), "xics", OBJECT(xi), NULL);
 113     object_property_set_bool(OBJECT(ics), true, "realized", &local_err);
 114     error_propagate(&err, local_err);
 115     if (err) {
 116         goto error;
 117     }
 118
 119     spapr->icps = g_malloc0(nr_servers * sizeof(ICPState));
 120     spapr->nr_servers = nr_servers;
 121
 122     for (i = 0; i < nr_servers; i++) {
 123         ICPState *icp = &spapr->icps[i];
 124
 125         object_initialize(icp, sizeof(*icp), type_icp);
 126         qdev_set_parent_bus(DEVICE(icp), sysbus_get_default());
 127         object_property_add_child(OBJECT(spapr), "icp[*]", OBJECT(icp), NULL);
 128         object_property_add_const_link(OBJECT(icp), "xics", OBJECT(xi), NULL);
 129         object_property_set_bool(OBJECT(icp), true, "realized", &err);
 130         if (err) {
 131             goto error;
 132         }
 133         object_unref(OBJECT(icp));
 134     }
 135
 136     spapr->ics = ics;
 137     return 0;
 138
 139 error:
 140     error_propagate(errp, err);
 141     if (ics) {
 142         object_unparent(OBJECT(ics));
 143     }
 144     return -1;
 145 }
 146
 147 static int xics_system_init(MachineState *machine,
 148                             int nr_servers, int nr_irqs, Error **errp)
 149 {
 150     int rc = -1;
 151
 152     if (kvm_enabled()) {
 153         Error *err = NULL;
 154
 155         if (machine_kernel_irqchip_allowed(machine) &&
 156             !xics_kvm_init(SPAPR_MACHINE(machine), errp)) {
 157             rc = try_create_xics(SPAPR_MACHINE(machine), TYPE_ICS_KVM,
 158                                  TYPE_KVM_ICP, nr_servers, nr_irqs, &err);
 159         }
 160         if (machine_kernel_irqchip_required(machine) && rc < 0) {
 161             error_reportf_err(err,
 162                               "kernel_irqchip requested but unavailable: ");
 163         } else {
 164             error_free(err);
 165         }
 166     }
 167
 168     if (rc < 0) {
 169         xics_spapr_init(SPAPR_MACHINE(machine), errp);
 170         rc = try_create_xics(SPAPR_MACHINE(machine), TYPE_ICS_SIMPLE,
 171                                TYPE_ICP, nr_servers, nr_irqs, errp);
 172     }
 173
 174     return rc;
 175 }
 176
 177 static int spapr_fixup_cpu_smt_dt(void *fdt, int offset, PowerPCCPU *cpu,
 178                                   int smt_threads)
 179 {
 180     int i, ret = 0;
 181     uint32_t servers_prop[smt_threads];
 182     uint32_t gservers_prop[smt_threads * 2];
 183     int index = ppc_get_vcpu_dt_id(cpu);
 184
 185     if (cpu->compat_pvr) {
 186         ret = fdt_setprop_cell(fdt, offset, "cpu-version", cpu->compat_pvr);
 187         if (ret < 0) {
 188             return ret;
 189         }
 190     }
 191
 192     /* Build interrupt servers and gservers properties */
 193     for (i = 0; i < smt_threads; i++) {
 194         servers_prop[i] = cpu_to_be32(index + i);
 195         /* Hack, direct the group queues back to cpu 0 */
 196         gservers_prop[i*2] = cpu_to_be32(index + i);
 197         gservers_prop[i*2 + 1] = 0;
 198     }
 199     ret = fdt_setprop(fdt, offset, "ibm,ppc-interrupt-server#s",
 200                       servers_prop, sizeof(servers_prop));
 201     if (ret < 0) {
 202         return ret;
 203     }
 204     ret = fdt_setprop(fdt, offset, "ibm,ppc-interrupt-gserver#s",
 205                       gservers_prop, sizeof(gservers_prop));
 206
 207     return ret;
 208 }
 209
 210 static int spapr_fixup_cpu_numa_dt(void *fdt, int offset, CPUState *cs)
 211 {
 212     int ret = 0;
 213     PowerPCCPU *cpu = POWERPC_CPU(cs);
 214     int index = ppc_get_vcpu_dt_id(cpu);
 215     uint32_t associativity[] = {cpu_to_be32(0x5),
 216                                 cpu_to_be32(0x0),
 217                                 cpu_to_be32(0x0),
 218                                 cpu_to_be32(0x0),
 219                                 cpu_to_be32(cs->numa_node),
 220                                 cpu_to_be32(index)};
 221
 222     /* Advertise NUMA via ibm,associativity */
 223     if (nb_numa_nodes > 1) {
 224         ret = fdt_setprop(fdt, offset, "ibm,associativity", associativity,
 225                           sizeof(associativity));
 226     }
 227
 228     return ret;
 229 }
 230
 231 static int spapr_fixup_cpu_dt(void *fdt, sPAPRMachineState *spapr)
 232 {
 233     int ret = 0, offset, cpus_offset;
 234     CPUState *cs;
 235     char cpu_model[32];
 236     int smt = kvmppc_smt_threads();
 237     uint32_t pft_size_prop[] = {0, cpu_to_be32(spapr->htab_shift)};
 238
 239     CPU_FOREACH(cs) {
 240         PowerPCCPU *cpu = POWERPC_CPU(cs);
 241         DeviceClass *dc = DEVICE_GET_CLASS(cs);
 242         int index = ppc_get_vcpu_dt_id(cpu);
 243         int compat_smt = MIN(smp_threads, ppc_compat_max_threads(cpu));
 244
 245         if ((index % smt) != 0) {
 246             continue;
 247         }
 248
 249         snprintf(cpu_model, 32, "%s@%x", dc->fw_name, index);
 250
 251         cpus_offset = fdt_path_offset(fdt, "/cpus");
 252         if (cpus_offset < 0) {
 253             cpus_offset = fdt_add_subnode(fdt, fdt_path_offset(fdt, "/"),
 254                                           "cpus");
 255             if (cpus_offset < 0) {
 256                 return cpus_offset;
 257             }
 258         }
 259         offset = fdt_subnode_offset(fdt, cpus_offset, cpu_model);
 260         if (offset < 0) {
 261             offset = fdt_add_subnode(fdt, cpus_offset, cpu_model);
 262             if (offset < 0) {
 263                 return offset;
 264             }
 265         }
 266
 267         ret = fdt_setprop(fdt, offset, "ibm,pft-size",
 268                           pft_size_prop, sizeof(pft_size_prop));
 269         if (ret < 0) {
 270             return ret;
 271         }
 272
 273         ret = spapr_fixup_cpu_numa_dt(fdt, offset, cs);
 274         if (ret < 0) {
 275             return ret;
 276         }
 277
 278         ret = spapr_fixup_cpu_smt_dt(fdt, offset, cpu, compat_smt);
 279         if (ret < 0) {
 280             return ret;
 281         }
 282     }
 283     return ret;
 284 }
 285
 286 static hwaddr spapr_node0_size(void)
 287 {
 288     MachineState *machine = MACHINE(qdev_get_machine());
 289
 290     if (nb_numa_nodes) {
 291         int i;
 292         for (i = 0; i < nb_numa_nodes; ++i) {
 293             if (numa_info[i].node_mem) {
 294                 return MIN(pow2floor(numa_info[i].node_mem),
 295                            machine->ram_size);
 296             }
 297         }
 298     }
 299     return machine->ram_size;
 300 }
 301
 302 static void add_str(GString *s, const gchar *s1)
 303 {
 304     g_string_append_len(s, s1, strlen(s1) + 1);
 305 }
 306
 307 static int spapr_populate_memory_node(void *fdt, int nodeid, hwaddr start,
 308                                        hwaddr size)
 309 {
 310     uint32_t associativity[] = {
 311         cpu_to_be32(0x4), /* length */
 312         cpu_to_be32(0x0), cpu_to_be32(0x0),
 313         cpu_to_be32(0x0), cpu_to_be32(nodeid)
 314     };
 315     char mem_name[32];
 316     uint64_t mem_reg_property[2];
 317     int off;
 318
 319     mem_reg_property[0] = cpu_to_be64(start);
 320     mem_reg_property[1] = cpu_to_be64(size);
 321
 322     sprintf(mem_name, "memory@" TARGET_FMT_lx, start);
 323     off = fdt_add_subnode(fdt, 0, mem_name);
 324     _FDT(off);
 325     _FDT((fdt_setprop_string(fdt, off, "device_type", "memory")));
 326     _FDT((fdt_setprop(fdt, off, "reg", mem_reg_property,
 327                       sizeof(mem_reg_property))));
 328     _FDT((fdt_setprop(fdt, off, "ibm,associativity", associativity,
 329                       sizeof(associativity))));
 330     return off;
 331 }
 332
 333 static int spapr_populate_memory(sPAPRMachineState *spapr, void *fdt)
 334 {
 335     MachineState *machine = MACHINE(spapr);
 336     hwaddr mem_start, node_size;
 337     int i, nb_nodes = nb_numa_nodes;
 338     NodeInfo *nodes = numa_info;
 339     NodeInfo ramnode;
 340
 341     /* No NUMA nodes, assume there is just one node with whole RAM */
 342     if (!nb_numa_nodes) {
 343         nb_nodes = 1;
 344         ramnode.node_mem = machine->ram_size;
 345         nodes = &ramnode;
 346     }
 347
 348     for (i = 0, mem_start = 0; i < nb_nodes; ++i) {
 349         if (!nodes[i].node_mem) {
 350             continue;
 351         }
 352         if (mem_start >= machine->ram_size) {
 353             node_size = 0;
 354         } else {
 355             node_size = nodes[i].node_mem;
 356             if (node_size > machine->ram_size - mem_start) {
 357                 node_size = machine->ram_size - mem_start;
 358             }
 359         }
 360         if (!mem_start) {
 361             /* ppc_spapr_init() checks for rma_size <= node0_size already */
 362             spapr_populate_memory_node(fdt, i, 0, spapr->rma_size);
 363             mem_start += spapr->rma_size;
 364             node_size -= spapr->rma_size;
 365         }
 366         for ( ; node_size; ) {
 367             hwaddr sizetmp = pow2floor(node_size);
 368
 369             /* mem_start != 0 here */
 370             if (ctzl(mem_start) < ctzl(sizetmp)) {
 371                 sizetmp = 1ULL << ctzl(mem_start);
 372             }
 373
 374             spapr_populate_memory_node(fdt, i, mem_start, sizetmp);
 375             node_size -= sizetmp;
 376             mem_start += sizetmp;
 377         }
 378     }
 379
 380     return 0;
 381 }
 382
 383 /* Populate the "ibm,pa-features" property */
 384 static void spapr_populate_pa_features(CPUPPCState *env, void *fdt, int offset)
 385 {
 386     uint8_t pa_features_206[] = { 6, 0,
 387         0xf6, 0x1f, 0xc7, 0x00, 0x80, 0xc0 };
 388     uint8_t pa_features_207[] = { 24, 0,
 389         0xf6, 0x1f, 0xc7, 0xc0, 0x80, 0xf0,
 390         0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 391         0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x80, 0x00,
 392         0x80, 0x00, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00 };
 393     uint8_t *pa_features;
 394     size_t pa_size;
 395
 396     switch (env->mmu_model) {
 397     case POWERPC_MMU_2_06:
 398     case POWERPC_MMU_2_06a:
 399         pa_features = pa_features_206;
 400         pa_size = sizeof(pa_features_206);
 401         break;
 402     case POWERPC_MMU_2_07:
 403     case POWERPC_MMU_2_07a:
 404         pa_features = pa_features_207;
 405         pa_size = sizeof(pa_features_207);
 406         break;
 407     default:
 408         return;
 409     }
 410
 411     if (env->ci_large_pages) {
 412         /*
 413          * Note: we keep CI large pages off by default because a 64K capable
 414          * guest provisioned with large pages might otherwise try to map a qemu
 415          * framebuffer (or other kind of memory mapped PCI BAR) using 64K pages
 416          * even if that qemu runs on a 4k host.
 417          * We dd this bit back here if we are confident this is not an issue
 418          */
 419         pa_features[3] |= 0x20;
 420     }
 421     if (kvmppc_has_cap_htm() && pa_size > 24) {
 422         pa_features[24] |= 0x80;    /* Transactional memory support */
 423     }
 424
 425     _FDT((fdt_setprop(fdt, offset, "ibm,pa-features", pa_features, pa_size)));
 426 }
 427
 428 static void spapr_populate_cpu_dt(CPUState *cs, void *fdt, int offset,
 429                                   sPAPRMachineState *spapr)
 430 {
 431     PowerPCCPU *cpu = POWERPC_CPU(cs);
 432     CPUPPCState *env = &cpu->env;
 433     PowerPCCPUClass *pcc = POWERPC_CPU_GET_CLASS(cs);
 434     int index = ppc_get_vcpu_dt_id(cpu);
 435     uint32_t segs[] = {cpu_to_be32(28), cpu_to_be32(40),
 436                        0xffffffff, 0xffffffff};
 437     uint32_t tbfreq = kvm_enabled() ? kvmppc_get_tbfreq()
 438         : SPAPR_TIMEBASE_FREQ;
 439     uint32_t cpufreq = kvm_enabled() ? kvmppc_get_clockfreq() : 1000000000;
 440     uint32_t page_sizes_prop[64];
 441     size_t page_sizes_prop_size;
 442     uint32_t vcpus_per_socket = smp_threads * smp_cores;
 443     uint32_t pft_size_prop[] = {0, cpu_to_be32(spapr->htab_shift)};
 444     int compat_smt = MIN(smp_threads, ppc_compat_max_threads(cpu));
 445     sPAPRDRConnector *drc;
 446     sPAPRDRConnectorClass *drck;
 447     int drc_index;
 448
 449     drc = spapr_dr_connector_by_id(SPAPR_DR_CONNECTOR_TYPE_CPU, index);
 450     if (drc) {
 451         drck = SPAPR_DR_CONNECTOR_GET_CLASS(drc);
 452         drc_index = drck->get_index(drc);
 453         _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, offset, "ibm,my-drc-index", drc_index)));
 454     }
 455
 456     _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, offset, "reg", index)));
 457     _FDT((fdt_setprop_string(fdt, offset, "device_type", "cpu")));
 458
 459     _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, offset, "cpu-version", env->spr[SPR_PVR])));
 460     _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, offset, "d-cache-block-size",
 461                            env->dcache_line_size)));
 462     _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, offset, "d-cache-line-size",
 463                            env->dcache_line_size)));
 464     _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, offset, "i-cache-block-size",
 465                            env->icache_line_size)));
 466     _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, offset, "i-cache-line-size",
 467                            env->icache_line_size)));
 468
 469     if (pcc->l1_dcache_size) {
 470         _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, offset, "d-cache-size",
 471                                pcc->l1_dcache_size)));
 472     } else {
 473         error_report("Warning: Unknown L1 dcache size for cpu");
 474     }
 475     if (pcc->l1_icache_size) {
 476         _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, offset, "i-cache-size",
 477                                pcc->l1_icache_size)));
 478     } else {
 479         error_report("Warning: Unknown L1 icache size for cpu");
 480     }
 481
 482     _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, offset, "timebase-frequency", tbfreq)));
 483     _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, offset, "clock-frequency", cpufreq)));
 484     _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, offset, "slb-size", env->slb_nr)));
 485     _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, offset, "ibm,slb-size", env->slb_nr)));
 486     _FDT((fdt_setprop_string(fdt, offset, "status", "okay")));
 487     _FDT((fdt_setprop(fdt, offset, "64-bit", NULL, 0)));
 488
 489     if (env->spr_cb[SPR_PURR].oea_read) {
 490         _FDT((fdt_setprop(fdt, offset, "ibm,purr", NULL, 0)));
 491     }
 492
 493     if (env->mmu_model & POWERPC_MMU_1TSEG) {
 494         _FDT((fdt_setprop(fdt, offset, "ibm,processor-segment-sizes",
 495                           segs, sizeof(segs))));
 496     }
 497
 498     /* Advertise VMX/VSX (vector extensions) if available
 499      *   0 / no property == no vector extensions
 500      *   1               == VMX / Altivec available
 501      *   2               == VSX available */
 502     if (env->insns_flags & PPC_ALTIVEC) {
 503         uint32_t vmx = (env->insns_flags2 & PPC2_VSX) ? 2 : 1;
 504
 505         _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, offset, "ibm,vmx", vmx)));
 506     }
 507
 508     /* Advertise DFP (Decimal Floating Point) if available
 509      *   0 / no property == no DFP
 510      *   1               == DFP available */
 511     if (env->insns_flags2 & PPC2_DFP) {
 512         _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, offset, "ibm,dfp", 1)));
 513     }
 514
 515     page_sizes_prop_size = ppc_create_page_sizes_prop(env, page_sizes_prop,
 516                                                   sizeof(page_sizes_prop));
 517     if (page_sizes_prop_size) {
 518         _FDT((fdt_setprop(fdt, offset, "ibm,segment-page-sizes",
 519                           page_sizes_prop, page_sizes_prop_size)));
 520     }
 521
 522     spapr_populate_pa_features(env, fdt, offset);
 523
 524     _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, offset, "ibm,chip-id",
 525                            cs->cpu_index / vcpus_per_socket)));
 526
 527     _FDT((fdt_setprop(fdt, offset, "ibm,pft-size",
 528                       pft_size_prop, sizeof(pft_size_prop))));
 529
 530     _FDT(spapr_fixup_cpu_numa_dt(fdt, offset, cs));
 531
 532     _FDT(spapr_fixup_cpu_smt_dt(fdt, offset, cpu, compat_smt));
 533 }
 534
 535 static void spapr_populate_cpus_dt_node(void *fdt, sPAPRMachineState *spapr)
 536 {
 537     CPUState *cs;
 538     int cpus_offset;
 539     char *nodename;
 540     int smt = kvmppc_smt_threads();
 541
 542     cpus_offset = fdt_add_subnode(fdt, 0, "cpus");
 543     _FDT(cpus_offset);
 544     _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, cpus_offset, "#address-cells", 0x1)));
 545     _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, cpus_offset, "#size-cells", 0x0)));
 546
 547     /*
 548      * We walk the CPUs in reverse order to ensure that CPU DT nodes
 549      * created by fdt_add_subnode() end up in the right order in FDT
 550      * for the guest kernel the enumerate the CPUs correctly.
 551      */
 552     CPU_FOREACH_REVERSE(cs) {
 553         PowerPCCPU *cpu = POWERPC_CPU(cs);
 554         int index = ppc_get_vcpu_dt_id(cpu);
 555         DeviceClass *dc = DEVICE_GET_CLASS(cs);
 556         int offset;
 557
 558         if ((index % smt) != 0) {
 559             continue;
 560         }
 561
 562         nodename = g_strdup_printf("%s@%x", dc->fw_name, index);
 563         offset = fdt_add_subnode(fdt, cpus_offset, nodename);
 564         g_free(nodename);
 565         _FDT(offset);
 566         spapr_populate_cpu_dt(cs, fdt, offset, spapr);
 567     }
 568
 569 }
 570
 571 /*
 572  * Adds ibm,dynamic-reconfiguration-memory node.
 573  * Refer to docs/specs/ppc-spapr-hotplug.txt for the documentation
 574  * of this device tree node.
 575  */
 576 static int spapr_populate_drconf_memory(sPAPRMachineState *spapr, void *fdt)
 577 {
 578     MachineState *machine = MACHINE(spapr);
 579     int ret, i, offset;
 580     uint64_t lmb_size = SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE;
 581     uint32_t prop_lmb_size[] = {0, cpu_to_be32(lmb_size)};
 582     uint32_t hotplug_lmb_start = spapr->hotplug_memory.base / lmb_size;
 583     uint32_t nr_lmbs = (spapr->hotplug_memory.base +
 584                        memory_region_size(&spapr->hotplug_memory.mr)) /
 585                        lmb_size;
 586     uint32_t *int_buf, *cur_index, buf_len;
 587     int nr_nodes = nb_numa_nodes ? nb_numa_nodes : 1;
 588
 589     /*
 590      * Don't create the node if there is no hotpluggable memory
 591      */
 592     if (machine->ram_size == machine->maxram_size) {
 593         return 0;
 594     }
 595
 596     /*
 597      * Allocate enough buffer size to fit in ibm,dynamic-memory
 598      * or ibm,associativity-lookup-arrays
 599      */
 600     buf_len = MAX(nr_lmbs * SPAPR_DR_LMB_LIST_ENTRY_SIZE + 1, nr_nodes * 4 + 2)
 601               * sizeof(uint32_t);
 602     cur_index = int_buf = g_malloc0(buf_len);
 603
 604     offset = fdt_add_subnode(fdt, 0, "ibm,dynamic-reconfiguration-memory");
 605
 606     ret = fdt_setprop(fdt, offset, "ibm,lmb-size", prop_lmb_size,
 607                     sizeof(prop_lmb_size));
 608     if (ret < 0) {
 609         goto out;
 610     }
 611
 612     ret = fdt_setprop_cell(fdt, offset, "ibm,memory-flags-mask", 0xff);
 613     if (ret < 0) {
 614         goto out;
 615     }
 616
 617     ret = fdt_setprop_cell(fdt, offset, "ibm,memory-preservation-time", 0x0);
 618     if (ret < 0) {
 619         goto out;
 620     }
 621
 622     /* ibm,dynamic-memory */
 623     int_buf[0] = cpu_to_be32(nr_lmbs);
 624     cur_index++;
 625     for (i = 0; i < nr_lmbs; i++) {
 626         uint64_t addr = i * lmb_size;
 627         uint32_t *dynamic_memory = cur_index;
 628
 629         if (i >= hotplug_lmb_start) {
 630             sPAPRDRConnector *drc;
 631             sPAPRDRConnectorClass *drck;
 632
 633             drc = spapr_dr_connector_by_id(SPAPR_DR_CONNECTOR_TYPE_LMB, i);
 634             g_assert(drc);
 635             drck = SPAPR_DR_CONNECTOR_GET_CLASS(drc);
 636
 637             dynamic_memory[0] = cpu_to_be32(addr >> 32);
 638             dynamic_memory[1] = cpu_to_be32(addr & 0xffffffff);
 639             dynamic_memory[2] = cpu_to_be32(drck->get_index(drc));
 640             dynamic_memory[3] = cpu_to_be32(0); /* reserved */
 641             dynamic_memory[4] = cpu_to_be32(numa_get_node(addr, NULL));
 642             if (memory_region_present(get_system_memory(), addr)) {
 643                 dynamic_memory[5] = cpu_to_be32(SPAPR_LMB_FLAGS_ASSIGNED);
 644             } else {
 645                 dynamic_memory[5] = cpu_to_be32(0);
 646             }
 647         } else {
 648             /*
 649              * LMB information for RMA, boot time RAM and gap b/n RAM and
 650              * hotplug memory region -- all these are marked as reserved
 651              * and as having no valid DRC.
 652              */
 653             dynamic_memory[0] = cpu_to_be32(addr >> 32);
 654             dynamic_memory[1] = cpu_to_be32(addr & 0xffffffff);
 655             dynamic_memory[2] = cpu_to_be32(0);
 656             dynamic_memory[3] = cpu_to_be32(0); /* reserved */
 657             dynamic_memory[4] = cpu_to_be32(-1);
 658             dynamic_memory[5] = cpu_to_be32(SPAPR_LMB_FLAGS_RESERVED |
 659                                             SPAPR_LMB_FLAGS_DRC_INVALID);
 660         }
 661
 662         cur_index += SPAPR_DR_LMB_LIST_ENTRY_SIZE;
 663     }
 664     ret = fdt_setprop(fdt, offset, "ibm,dynamic-memory", int_buf, buf_len);
 665     if (ret < 0) {
 666         goto out;
 667     }
 668
 669     /* ibm,associativity-lookup-arrays */
 670     cur_index = int_buf;
 671     int_buf[0] = cpu_to_be32(nr_nodes);
 672     int_buf[1] = cpu_to_be32(4); /* Number of entries per associativity list */
 673     cur_index += 2;
 674     for (i = 0; i < nr_nodes; i++) {
 675         uint32_t associativity[] = {
 676             cpu_to_be32(0x0),
 677             cpu_to_be32(0x0),
 678             cpu_to_be32(0x0),
 679             cpu_to_be32(i)
 680         };
 681         memcpy(cur_index, associativity, sizeof(associativity));
 682         cur_index += 4;
 683     }
 684     ret = fdt_setprop(fdt, offset, "ibm,associativity-lookup-arrays", int_buf,
 685             (cur_index - int_buf) * sizeof(uint32_t));
 686 out:
 687     g_free(int_buf);
 688     return ret;
 689 }
 690
 691 static int spapr_dt_cas_updates(sPAPRMachineState *spapr, void *fdt,
 692                                 sPAPROptionVector *ov5_updates)
 693 {
 694     sPAPRMachineClass *smc = SPAPR_MACHINE_GET_CLASS(spapr);
 695     int ret = 0, offset;
 696
 697     /* Generate ibm,dynamic-reconfiguration-memory node if required */
 698     if (spapr_ovec_test(ov5_updates, OV5_DRCONF_MEMORY)) {
 699         g_assert(smc->dr_lmb_enabled);
 700         ret = spapr_populate_drconf_memory(spapr, fdt);
 701         if (ret) {
 702             goto out;
 703         }
 704     }
 705
 706     offset = fdt_path_offset(fdt, "/chosen");
 707     if (offset < 0) {
 708         offset = fdt_add_subnode(fdt, 0, "chosen");
 709         if (offset < 0) {
 710             return offset;
 711         }
 712     }
 713     ret = spapr_ovec_populate_dt(fdt, offset, spapr->ov5_cas,
 714                                  "ibm,architecture-vec-5");
 715
 716 out:
 717     return ret;
 718 }
 719
 720 int spapr_h_cas_compose_response(sPAPRMachineState *spapr,
 721                                  target_ulong addr, target_ulong size,
 722                                  sPAPROptionVector *ov5_updates)
 723 {
 724     void *fdt, *fdt_skel;
 725     sPAPRDeviceTreeUpdateHeader hdr = { .version_id = 1 };
 726
 727     size -= sizeof(hdr);
 728
 729     /* Create sceleton */
 730     fdt_skel = g_malloc0(size);
 731     _FDT((fdt_create(fdt_skel, size)));
 732     _FDT((fdt_begin_node(fdt_skel, "")));
 733     _FDT((fdt_end_node(fdt_skel)));
 734     _FDT((fdt_finish(fdt_skel)));
 735     fdt = g_malloc0(size);
 736     _FDT((fdt_open_into(fdt_skel, fdt, size)));
 737     g_free(fdt_skel);
 738
 739     /* Fixup cpu nodes */
 740     _FDT((spapr_fixup_cpu_dt(fdt, spapr)));
 741
 742     if (spapr_dt_cas_updates(spapr, fdt, ov5_updates)) {
 743         return -1;
 744     }
 745
 746     /* Pack resulting tree */
 747     _FDT((fdt_pack(fdt)));
 748
 749     if (fdt_totalsize(fdt) + sizeof(hdr) > size) {
 750         trace_spapr_cas_failed(size);
 751         return -1;
 752     }
 753
 754     cpu_physical_memory_write(addr, &hdr, sizeof(hdr));
 755     cpu_physical_memory_write(addr + sizeof(hdr), fdt, fdt_totalsize(fdt));
 756     trace_spapr_cas_continue(fdt_totalsize(fdt) + sizeof(hdr));
 757     g_free(fdt);
 758
 759     return 0;
 760 }
 761
 762 static void spapr_dt_rtas(sPAPRMachineState *spapr, void *fdt)
 763 {
 764     int rtas;
 765     GString *hypertas = g_string_sized_new(256);
 766     GString *qemu_hypertas = g_string_sized_new(256);
 767     uint32_t refpoints[] = { cpu_to_be32(0x4), cpu_to_be32(0x4) };
 768     uint64_t max_hotplug_addr = spapr->hotplug_memory.base +
 769         memory_region_size(&spapr->hotplug_memory.mr);
 770     uint32_t lrdr_capacity[] = {
 771         cpu_to_be32(max_hotplug_addr >> 32),
 772         cpu_to_be32(max_hotplug_addr & 0xffffffff),
 773         0, cpu_to_be32(SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE),
 774         cpu_to_be32(max_cpus / smp_threads),
 775     };
 776
 777     _FDT(rtas = fdt_add_subnode(fdt, 0, "rtas"));
 778
 779     /* hypertas */
 780     add_str(hypertas, "hcall-pft");
 781     add_str(hypertas, "hcall-term");
 782     add_str(hypertas, "hcall-dabr");
 783     add_str(hypertas, "hcall-interrupt");
 784     add_str(hypertas, "hcall-tce");
 785     add_str(hypertas, "hcall-vio");
 786     add_str(hypertas, "hcall-splpar");
 787     add_str(hypertas, "hcall-bulk");
 788     add_str(hypertas, "hcall-set-mode");
 789     add_str(hypertas, "hcall-sprg0");
 790     add_str(hypertas, "hcall-copy");
 791     add_str(hypertas, "hcall-debug");
 792     add_str(qemu_hypertas, "hcall-memop1");
 793
 794     if (!kvm_enabled() || kvmppc_spapr_use_multitce()) {
 795         add_str(hypertas, "hcall-multi-tce");
 796     }
 797     _FDT(fdt_setprop(fdt, rtas, "ibm,hypertas-functions",
 798                      hypertas->str, hypertas->len));
 799     g_string_free(hypertas, TRUE);
 800     _FDT(fdt_setprop(fdt, rtas, "qemu,hypertas-functions",
 801                      qemu_hypertas->str, qemu_hypertas->len));
 802     g_string_free(qemu_hypertas, TRUE);
 803
 804     _FDT(fdt_setprop(fdt, rtas, "ibm,associativity-reference-points",
 805                      refpoints, sizeof(refpoints)));
 806
 807     _FDT(fdt_setprop_cell(fdt, rtas, "rtas-error-log-max",
 808                           RTAS_ERROR_LOG_MAX));
 809     _FDT(fdt_setprop_cell(fdt, rtas, "rtas-event-scan-rate",
 810                           RTAS_EVENT_SCAN_RATE));
 811
 812     if (msi_nonbroken) {
 813         _FDT(fdt_setprop(fdt, rtas, "ibm,change-msix-capable", NULL, 0));
 814     }
 815
 816     /*
 817      * According to PAPR, rtas ibm,os-term does not guarantee a return
 818      * back to the guest cpu.
 819      *
 820      * While an additional ibm,extended-os-term property indicates
 821      * that rtas call return will always occur. Set this property.
 822      */
 823     _FDT(fdt_setprop(fdt, rtas, "ibm,extended-os-term", NULL, 0));
 824
 825     _FDT(fdt_setprop(fdt, rtas, "ibm,lrdr-capacity",
 826                      lrdr_capacity, sizeof(lrdr_capacity)));
 827
 828     spapr_dt_rtas_tokens(fdt, rtas);
 829 }
 830
 831 static void spapr_dt_chosen(sPAPRMachineState *spapr, void *fdt)
 832 {
 833     MachineState *machine = MACHINE(spapr);
 834     int chosen;
 835     const char *boot_device = machine->boot_order;
 836     char *stdout_path = spapr_vio_stdout_path(spapr->vio_bus);
 837     size_t cb = 0;
 838     char *bootlist = get_boot_devices_list(&cb, true);
 839
 840     _FDT(chosen = fdt_add_subnode(fdt, 0, "chosen"));
 841
 842     _FDT(fdt_setprop_string(fdt, chosen, "bootargs", machine->kernel_cmdline));
 843     _FDT(fdt_setprop_cell(fdt, chosen, "linux,initrd-start",
 844                           spapr->initrd_base));
 845     _FDT(fdt_setprop_cell(fdt, chosen, "linux,initrd-end",
 846                           spapr->initrd_base + spapr->initrd_size));
 847
 848     if (spapr->kernel_size) {
 849         uint64_t kprop[2] = { cpu_to_be64(KERNEL_LOAD_ADDR),
 850                               cpu_to_be64(spapr->kernel_size) };
 851
 852         _FDT(fdt_setprop(fdt, chosen, "qemu,boot-kernel",
 853                          &kprop, sizeof(kprop)));
 854         if (spapr->kernel_le) {
 855             _FDT(fdt_setprop(fdt, chosen, "qemu,boot-kernel-le", NULL, 0));
 856         }
 857     }
 858     if (boot_menu) {
 859         _FDT((fdt_setprop_cell(fdt, chosen, "qemu,boot-menu", boot_menu)));
 860     }
 861     _FDT(fdt_setprop_cell(fdt, chosen, "qemu,graphic-width", graphic_width));
 862     _FDT(fdt_setprop_cell(fdt, chosen, "qemu,graphic-height", graphic_height));
 863     _FDT(fdt_setprop_cell(fdt, chosen, "qemu,graphic-depth", graphic_depth));
 864
 865     if (cb && bootlist) {
 866         int i;
 867
 868         for (i = 0; i < cb; i++) {
 869             if (bootlist[i] == '\n') {
 870                 bootlist[i] = ' ';
 871             }
 872         }
 873         _FDT(fdt_setprop_string(fdt, chosen, "qemu,boot-list", bootlist));
 874     }
 875
 876     if (boot_device && strlen(boot_device)) {
 877         _FDT(fdt_setprop_string(fdt, chosen, "qemu,boot-device", boot_device));
 878     }
 879
 880     if (!spapr->has_graphics && stdout_path) {
 881         _FDT(fdt_setprop_string(fdt, chosen, "linux,stdout-path", stdout_path));
 882     }
 883
 884     g_free(stdout_path);
 885     g_free(bootlist);
 886 }
 887
 888 static void spapr_dt_hypervisor(sPAPRMachineState *spapr, void *fdt)
 889 {
 890     /* The /hypervisor node isn't in PAPR - this is a hack to allow PR
 891      * KVM to work under pHyp with some guest co-operation */
 892     int hypervisor;
 893     uint8_t hypercall[16];
 894
 895     _FDT(hypervisor = fdt_add_subnode(fdt, 0, "hypervisor"));
 896     /* indicate KVM hypercall interface */
 897     _FDT(fdt_setprop_string(fdt, hypervisor, "compatible", "linux,kvm"));
 898     if (kvmppc_has_cap_fixup_hcalls()) {
 899         /*
 900          * Older KVM versions with older guest kernels were broken
 901          * with the magic page, don't allow the guest to map it.
 902          */
 903         if (!kvmppc_get_hypercall(first_cpu->env_ptr, hypercall,
 904                                   sizeof(hypercall))) {
 905             _FDT(fdt_setprop(fdt, hypervisor, "hcall-instructions",
 906                              hypercall, sizeof(hypercall)));
 907         }
 908     }
 909 }
 910
 911 static void *spapr_build_fdt(sPAPRMachineState *spapr,
 912                              hwaddr rtas_addr,
 913                              hwaddr rtas_size)
 914 {
 915     MachineState *machine = MACHINE(qdev_get_machine());
 916     MachineClass *mc = MACHINE_GET_CLASS(machine);
 917     sPAPRMachineClass *smc = SPAPR_MACHINE_GET_CLASS(machine);
 918     int ret;
 919     void *fdt;
 920     sPAPRPHBState *phb;
 921     char *buf;
 922
 923     fdt = g_malloc0(FDT_MAX_SIZE);
 924     _FDT((fdt_create_empty_tree(fdt, FDT_MAX_SIZE)));
 925
 926     /* Root node */
 927     _FDT(fdt_setprop_string(fdt, 0, "device_type", "chrp"));
 928     _FDT(fdt_setprop_string(fdt, 0, "model", "IBM pSeries (emulated by qemu)"));
 929     _FDT(fdt_setprop_string(fdt, 0, "compatible", "qemu,pseries"));
 930
 931     /*
 932      * Add info to guest to indentify which host is it being run on
 933      * and what is the uuid of the guest
 934      */
 935     if (kvmppc_get_host_model(&buf)) {
 936         _FDT(fdt_setprop_string(fdt, 0, "host-model", buf));
 937         g_free(buf);
 938     }
 939     if (kvmppc_get_host_serial(&buf)) {
 940         _FDT(fdt_setprop_string(fdt, 0, "host-serial", buf));
 941         g_free(buf);
 942     }
 943
 944     buf = qemu_uuid_unparse_strdup(&qemu_uuid);
 945
 946     _FDT(fdt_setprop_string(fdt, 0, "vm,uuid", buf));
 947     if (qemu_uuid_set) {
 948         _FDT(fdt_setprop_string(fdt, 0, "system-id", buf));
 949     }
 950     g_free(buf);
 951
 952     if (qemu_get_vm_name()) {
 953         _FDT(fdt_setprop_string(fdt, 0, "ibm,partition-name",
 954                                 qemu_get_vm_name()));
 955     }
 956
 957     _FDT(fdt_setprop_cell(fdt, 0, "#address-cells", 2));
 958     _FDT(fdt_setprop_cell(fdt, 0, "#size-cells", 2));
 959
 960     /* /interrupt controller */
 961     spapr_dt_xics(spapr->nr_servers, fdt, PHANDLE_XICP);
 962
 963     ret = spapr_populate_memory(spapr, fdt);
 964     if (ret < 0) {
 965         error_report("couldn't setup memory nodes in fdt");
 966         exit(1);
 967     }
 968
 969     /* /vdevice */
 970     spapr_dt_vdevice(spapr->vio_bus, fdt);
 971
 972     if (object_resolve_path_type("", TYPE_SPAPR_RNG, NULL)) {
 973         ret = spapr_rng_populate_dt(fdt);
 974         if (ret < 0) {
 975             error_report("could not set up rng device in the fdt");
 976             exit(1);
 977         }
 978     }
 979
 980     QLIST_FOREACH(phb, &spapr->phbs, list) {
 981         ret = spapr_populate_pci_dt(phb, PHANDLE_XICP, fdt);
 982         if (ret < 0) {
 983             error_report("couldn't setup PCI devices in fdt");
 984             exit(1);
 985         }
 986     }
 987
 988     /* cpus */
 989     spapr_populate_cpus_dt_node(fdt, spapr);
 990
 991     if (smc->dr_lmb_enabled) {
 992         _FDT(spapr_drc_populate_dt(fdt, 0, NULL, SPAPR_DR_CONNECTOR_TYPE_LMB));
 993     }
 994
 995     if (mc->has_hotpluggable_cpus) {
 996         int offset = fdt_path_offset(fdt, "/cpus");
 997         ret = spapr_drc_populate_dt(fdt, offset, NULL,
 998                                     SPAPR_DR_CONNECTOR_TYPE_CPU);
 999         if (ret < 0) {
1000             error_report("Couldn't set up CPU DR device tree properties");
1001             exit(1);
1002         }
1003     }
1004
1005     /* /event-sources */
1006     spapr_dt_events(spapr, fdt);
1007
1008     /* /rtas */
1009     spapr_dt_rtas(spapr, fdt);
1010
1011     /* /chosen */
1012     spapr_dt_chosen(spapr, fdt);
1013
1014     /* /hypervisor */
1015     if (kvm_enabled()) {
1016         spapr_dt_hypervisor(spapr, fdt);
1017     }
1018
1019     /* Build memory reserve map */
1020     if (spapr->kernel_size) {
1021         _FDT((fdt_add_mem_rsv(fdt, KERNEL_LOAD_ADDR, spapr->kernel_size)));
1022     }
1023     if (spapr->initrd_size) {
1024         _FDT((fdt_add_mem_rsv(fdt, spapr->initrd_base, spapr->initrd_size)));
1025     }
1026
1027     /* ibm,client-architecture-support updates */
1028     ret = spapr_dt_cas_updates(spapr, fdt, spapr->ov5_cas);
1029     if (ret < 0) {
1030         error_report("couldn't setup CAS properties fdt");
1031         exit(1);
1032     }
1033
1034     return fdt;
1035 }
1036
1037 static uint64_t translate_kernel_address(void *opaque, uint64_t addr)
1038 {
1039     return (addr & 0x0fffffff) + KERNEL_LOAD_ADDR;
1040 }
1041
1042 static void emulate_spapr_hypercall(PPCVirtualHypervisor *vhyp,
1043                                     PowerPCCPU *cpu)
1044 {
1045     CPUPPCState *env = &cpu->env;
1046
1047     /* The TCG path should also be holding the BQL at this point */
1048     g_assert(qemu_mutex_iothread_locked());
1049
1050     if (msr_pr) {
1051         hcall_dprintf("Hypercall made with MSR[PR]=1\n");
1052         env->gpr[3] = H_PRIVILEGE;
1053     } else {
1054         env->gpr[3] = spapr_hypercall(cpu, env->gpr[3], &env->gpr[4]);
1055     }
1056 }
1057
1058 #define HPTE(_table, _i)   (void *)(((uint64_t *)(_table)) + ((_i) * 2))
1059 #define HPTE_VALID(_hpte)  (tswap64(*((uint64_t *)(_hpte))) & HPTE64_V_VALID)
1060 #define HPTE_DIRTY(_hpte)  (tswap64(*((uint64_t *)(_hpte))) & HPTE64_V_HPTE_DIRTY)
1061 #define CLEAN_HPTE(_hpte)  ((*(uint64_t *)(_hpte)) &= tswap64(~HPTE64_V_HPTE_DIRTY))
1062 #define DIRTY_HPTE(_hpte)  ((*(uint64_t *)(_hpte)) |= tswap64(HPTE64_V_HPTE_DIRTY))
1063
1064 /*
1065  * Get the fd to access the kernel htab, re-opening it if necessary
1066  */
1067 static int get_htab_fd(sPAPRMachineState *spapr)
1068 {
1069     if (spapr->htab_fd >= 0) {
1070         return spapr->htab_fd;
1071     }
1072
1073     spapr->htab_fd = kvmppc_get_htab_fd(false);
1074     if (spapr->htab_fd < 0) {
1075         error_report("Unable to open fd for reading hash table from KVM: %s",
1076                      strerror(errno));
1077     }
1078
1079     return spapr->htab_fd;
1080 }
1081
1082 static void close_htab_fd(sPAPRMachineState *spapr)
1083 {
1084     if (spapr->htab_fd >= 0) {
1085         close(spapr->htab_fd);
1086     }
1087     spapr->htab_fd = -1;
1088 }
1089
1090 static hwaddr spapr_hpt_mask(PPCVirtualHypervisor *vhyp)
1091 {
1092     sPAPRMachineState *spapr = SPAPR_MACHINE(vhyp);
1093
1094     return HTAB_SIZE(spapr) / HASH_PTEG_SIZE_64 - 1;
1095 }
1096
1097 static const ppc_hash_pte64_t *spapr_map_hptes(PPCVirtualHypervisor *vhyp,
1098                                                 hwaddr ptex, int n)
1099 {
1100     sPAPRMachineState *spapr = SPAPR_MACHINE(vhyp);
1101     hwaddr pte_offset = ptex * HASH_PTE_SIZE_64;
1102
1103     if (!spapr->htab) {
1104         /*
1105          * HTAB is controlled by KVM. Fetch into temporary buffer
1106          */
1107         ppc_hash_pte64_t *hptes = g_malloc(n * HASH_PTE_SIZE_64);
1108         kvmppc_read_hptes(hptes, ptex, n);
1109         return hptes;
1110     }
1111
1112     /*
1113      * HTAB is controlled by QEMU. Just point to the internally
1114      * accessible PTEG.
1115      */
1116     return (const ppc_hash_pte64_t *)(spapr->htab + pte_offset);
1117 }
1118
1119 static void spapr_unmap_hptes(PPCVirtualHypervisor *vhyp,
1120                               const ppc_hash_pte64_t *hptes,
1121                               hwaddr ptex, int n)
1122 {
1123     sPAPRMachineState *spapr = SPAPR_MACHINE(vhyp);
1124
1125     if (!spapr->htab) {
1126         g_free((void *)hptes);
1127     }
1128
1129     /* Nothing to do for qemu managed HPT */
1130 }
1131
1132 static void spapr_store_hpte(PPCVirtualHypervisor *vhyp, hwaddr ptex,
1133                              uint64_t pte0, uint64_t pte1)
1134 {
1135     sPAPRMachineState *spapr = SPAPR_MACHINE(vhyp);
1136     hwaddr offset = ptex * HASH_PTE_SIZE_64;
1137
1138     if (!spapr->htab) {
1139         kvmppc_write_hpte(ptex, pte0, pte1);
1140     } else {
1141         stq_p(spapr->htab + offset, pte0);
1142         stq_p(spapr->htab + offset + HASH_PTE_SIZE_64 / 2, pte1);
1143     }
1144 }
1145
1146 static int spapr_hpt_shift_for_ramsize(uint64_t ramsize)
1147 {
1148     int shift;
1149
1150     /* We aim for a hash table of size 1/128 the size of RAM (rounded
1151      * up).  The PAPR recommendation is actually 1/64 of RAM size, but
1152      * that's much more than is needed for Linux guests */
1153     shift = ctz64(pow2ceil(ramsize)) - 7;
1154     shift = MAX(shift, 18); /* Minimum architected size */
1155     shift = MIN(shift, 46); /* Maximum architected size */
1156     return shift;
1157 }
1158
1159 static void spapr_reallocate_hpt(sPAPRMachineState *spapr, int shift,
1160                                  Error **errp)
1161 {
1162     long rc;
1163
1164     /* Clean up any HPT info from a previous boot */
1165     g_free(spapr->htab);
1166     spapr->htab = NULL;
1167     spapr->htab_shift = 0;
1168     close_htab_fd(spapr);
1169
1170     rc = kvmppc_reset_htab(shift);
1171     if (rc < 0) {
1172         /* kernel-side HPT needed, but couldn't allocate one */
1173         error_setg_errno(errp, errno,
1174                          "Failed to allocate KVM HPT of order %d (try smaller maxmem?)",
1175                          shift);
1176         /* This is almost certainly fatal, but if the caller really
1177          * wants to carry on with shift == 0, it's welcome to try */
1178     } else if (rc > 0) {
1179         /* kernel-side HPT allocated */
1180         if (rc != shift) {
1181             error_setg(errp,
1182                        "Requested order %d HPT, but kernel allocated order %ld (try smaller maxmem?)",
1183                        shift, rc);
1184         }
1185
1186         spapr->htab_shift = shift;
1187         spapr->htab = NULL;
1188     } else {
1189         /* kernel-side HPT not needed, allocate in userspace instead */
1190         size_t size = 1ULL << shift;
1191         int i;
1192
1193         spapr->htab = qemu_memalign(size, size);
1194         if (!spapr->htab) {
1195             error_setg_errno(errp, errno,
1196                              "Could not allocate HPT of order %d", shift);
1197             return;
1198         }
1199
1200         memset(spapr->htab, 0, size);
1201         spapr->htab_shift = shift;
1202
1203         for (i = 0; i < size / HASH_PTE_SIZE_64; i++) {
1204             DIRTY_HPTE(HPTE(spapr->htab, i));
1205         }
1206     }
1207 }
1208
1209 static void find_unknown_sysbus_device(SysBusDevice *sbdev, void *opaque)
1210 {
1211     bool matched = false;
1212
1213     if (object_dynamic_cast(OBJECT(sbdev), TYPE_SPAPR_PCI_HOST_BRIDGE)) {
1214         matched = true;
1215     }
1216
1217     if (!matched) {
1218         error_report("Device %s is not supported by this machine yet.",
1219                      qdev_fw_name(DEVICE(sbdev)));
1220         exit(1);
1221     }
1222 }
1223
1224 static void ppc_spapr_reset(void)
1225 {
1226     MachineState *machine = MACHINE(qdev_get_machine());
1227     sPAPRMachineState *spapr = SPAPR_MACHINE(machine);
1228     PowerPCCPU *first_ppc_cpu;
1229     uint32_t rtas_limit;
1230     hwaddr rtas_addr, fdt_addr;
1231     void *fdt;
1232     int rc;
1233
1234     /* Check for unknown sysbus devices */
1235     foreach_dynamic_sysbus_device(find_unknown_sysbus_device, NULL);
1236
1237     /* Allocate and/or reset the hash page table */
1238     spapr_reallocate_hpt(spapr,
1239                          spapr_hpt_shift_for_ramsize(machine->maxram_size),
1240                          &error_fatal);
1241
1242     /* Update the RMA size if necessary */
1243     if (spapr->vrma_adjust) {
1244         spapr->rma_size = kvmppc_rma_size(spapr_node0_size(),
1245                                           spapr->htab_shift);
1246     }
1247
1248     qemu_devices_reset();
1249
1250     /*
1251      * We place the device tree and RTAS just below either the top of the RMA,
1252      * or just below 2GB, whichever is lowere, so that it can be
1253      * processed with 32-bit real mode code if necessary
1254      */
1255     rtas_limit = MIN(spapr->rma_size, RTAS_MAX_ADDR);
1256     rtas_addr = rtas_limit - RTAS_MAX_SIZE;
1257     fdt_addr = rtas_addr - FDT_MAX_SIZE;
1258
1259     /* if this reset wasn't generated by CAS, we should reset our
1260      * negotiated options and start from scratch */
1261     if (!spapr->cas_reboot) {
1262         spapr_ovec_cleanup(spapr->ov5_cas);
1263         spapr->ov5_cas = spapr_ovec_new();
1264     }
1265
1266     fdt = spapr_build_fdt(spapr, rtas_addr, spapr->rtas_size);
1267
1268     spapr_load_rtas(spapr, fdt, rtas_addr);
1269
1270     rc = fdt_pack(fdt);
1271
1272     /* Should only fail if we've built a corrupted tree */
1273     assert(rc == 0);
1274
1275     if (fdt_totalsize(fdt) > FDT_MAX_SIZE) {
1276         error_report("FDT too big ! 0x%x bytes (max is 0x%x)",
1277                      fdt_totalsize(fdt), FDT_MAX_SIZE);
1278         exit(1);
1279     }
1280
1281     /* Load the fdt */
1282     qemu_fdt_dumpdtb(fdt, fdt_totalsize(fdt));
1283     cpu_physical_memory_write(fdt_addr, fdt, fdt_totalsize(fdt));
1284     g_free(fdt);
1285
1286     /* Set up the entry state */
1287     first_ppc_cpu = POWERPC_CPU(first_cpu);
1288     first_ppc_cpu->env.gpr[3] = fdt_addr;
1289     first_ppc_cpu->env.gpr[5] = 0;
1290     first_cpu->halted = 0;
1291     first_ppc_cpu->env.nip = SPAPR_ENTRY_POINT;
1292
1293     spapr->cas_reboot = false;
1294 }
1295
1296 static void spapr_create_nvram(sPAPRMachineState *spapr)
1297 {
1298     DeviceState *dev = qdev_create(&spapr->vio_bus->bus, "spapr-nvram");
1299     DriveInfo *dinfo = drive_get(IF_PFLASH, 0, 0);
1300
1301     if (dinfo) {
1302         qdev_prop_set_drive(dev, "drive", blk_by_legacy_dinfo(dinfo),
1303                             &error_fatal);
1304     }
1305
1306     qdev_init_nofail(dev);
1307
1308     spapr->nvram = (struct sPAPRNVRAM *)dev;
1309 }
1310
1311 static void spapr_rtc_create(sPAPRMachineState *spapr)
1312 {
1313     DeviceState *dev = qdev_create(NULL, TYPE_SPAPR_RTC);
1314
1315     qdev_init_nofail(dev);
1316     spapr->rtc = dev;
1317
1318     object_property_add_alias(qdev_get_machine(), "rtc-time",
1319                               OBJECT(spapr->rtc), "date", NULL);
1320 }
1321
1322 /* Returns whether we want to use VGA or not */
1323 static bool spapr_vga_init(PCIBus *pci_bus, Error **errp)
1324 {
1325     switch (vga_interface_type) {
1326     case VGA_NONE:
1327         return false;
1328     case VGA_DEVICE:
1329         return true;
1330     case VGA_STD:
1331     case VGA_VIRTIO:
1332         return pci_vga_init(pci_bus) != NULL;
1333     default:
1334         error_setg(errp,
1335                    "Unsupported VGA mode, only -vga std or -vga virtio is supported");
1336         return false;
1337     }
1338 }
1339
1340 static int spapr_post_load(void *opaque, int version_id)
1341 {
1342     sPAPRMachineState *spapr = (sPAPRMachineState *)opaque;
1343     int err = 0;
1344
1345     if (!object_dynamic_cast(OBJECT(spapr->ics), TYPE_ICS_KVM)) {
1346         int i;
1347         for (i = 0; i < spapr->nr_servers; i++) {
1348             icp_resend(&spapr->icps[i]);
1349         }
1350     }
1351
1352     /* In earlier versions, there was no separate qdev for the PAPR
1353      * RTC, so the RTC offset was stored directly in sPAPREnvironment.
1354      * So when migrating from those versions, poke the incoming offset
1355      * value into the RTC device */
1356     if (version_id < 3) {
1357         err = spapr_rtc_import_offset(spapr->rtc, spapr->rtc_offset);
1358     }
1359
1360     return err;
1361 }
1362
1363 static bool version_before_3(void *opaque, int version_id)
1364 {
1365     return version_id < 3;
1366 }
1367
1368 static bool spapr_ov5_cas_needed(void *opaque)
1369 {
1370     sPAPRMachineState *spapr = opaque;
1371     sPAPROptionVector *ov5_mask = spapr_ovec_new();
1372     sPAPROptionVector *ov5_legacy = spapr_ovec_new();
1373     sPAPROptionVector *ov5_removed = spapr_ovec_new();
1374     bool cas_needed;
1375
1376     /* Prior to the introduction of sPAPROptionVector, we had two option
1377      * vectors we dealt with: OV5_FORM1_AFFINITY, and OV5_DRCONF_MEMORY.
1378      * Both of these options encode machine topology into the device-tree
1379      * in such a way that the now-booted OS should still be able to interact
1380      * appropriately with QEMU regardless of what options were actually
1381      * negotiatied on the source side.
1382      *
1383      * As such, we can avoid migrating the CAS-negotiated options if these
1384      * are the only options available on the current machine/platform.
1385      * Since these are the only options available for pseries-2.7 and
1386      * earlier, this allows us to maintain old->new/new->old migration
1387      * compatibility.
1388      *
1389      * For QEMU 2.8+, there are additional CAS-negotiatable options available
1390      * via default pseries-2.8 machines and explicit command-line parameters.
1391      * Some of these options, like OV5_HP_EVT, *do* require QEMU to be aware
1392      * of the actual CAS-negotiated values to continue working properly. For
1393      * example, availability of memory unplug depends on knowing whether
1394      * OV5_HP_EVT was negotiated via CAS.
1395      *
1396      * Thus, for any cases where the set of available CAS-negotiatable
1397      * options extends beyond OV5_FORM1_AFFINITY and OV5_DRCONF_MEMORY, we
1398      * include the CAS-negotiated options in the migration stream.
1399      */
1400     spapr_ovec_set(ov5_mask, OV5_FORM1_AFFINITY);
1401     spapr_ovec_set(ov5_mask, OV5_DRCONF_MEMORY);
1402
1403     /* spapr_ovec_diff returns true if bits were removed. we avoid using
1404      * the mask itself since in the future it's possible "legacy" bits may be
1405      * removed via machine options, which could generate a false positive
1406      * that breaks migration.
1407      */
1408     spapr_ovec_intersect(ov5_legacy, spapr->ov5, ov5_mask);
1409     cas_needed = spapr_ovec_diff(ov5_removed, spapr->ov5, ov5_legacy);
1410
1411     spapr_ovec_cleanup(ov5_mask);
1412     spapr_ovec_cleanup(ov5_legacy);
1413     spapr_ovec_cleanup(ov5_removed);
1414
1415     return cas_needed;
1416 }
1417
1418 static const VMStateDescription vmstate_spapr_ov5_cas = {
1419     .name = "spapr_option_vector_ov5_cas",
1420     .version_id = 1,
1421     .minimum_version_id = 1,
1422     .needed = spapr_ov5_cas_needed,
1423     .fields = (VMStateField[]) {
1424         VMSTATE_STRUCT_POINTER_V(ov5_cas, sPAPRMachineState, 1,
1425                                  vmstate_spapr_ovec, sPAPROptionVector),
1426         VMSTATE_END_OF_LIST()
1427     },
1428 };
1429
1430 static const VMStateDescription vmstate_spapr = {
1431     .name = "spapr",
1432     .version_id = 3,
1433     .minimum_version_id = 1,
1434     .post_load = spapr_post_load,
1435     .fields = (VMStateField[]) {
1436         /* used to be @next_irq */
1437         VMSTATE_UNUSED_BUFFER(version_before_3, 0, 4),
1438
1439         /* RTC offset */
1440         VMSTATE_UINT64_TEST(rtc_offset, sPAPRMachineState, version_before_3),
1441
1442         VMSTATE_PPC_TIMEBASE_V(tb, sPAPRMachineState, 2),
1443         VMSTATE_END_OF_LIST()
1444     },
1445     .subsections = (const VMStateDescription*[]) {
1446         &vmstate_spapr_ov5_cas,
1447         NULL
1448     }
1449 };
1450
1451 static int htab_save_setup(QEMUFile *f, void *opaque)
1452 {
1453     sPAPRMachineState *spapr = opaque;
1454
1455     /* "Iteration" header */
1456     qemu_put_be32(f, spapr->htab_shift);
1457
1458     if (spapr->htab) {
1459         spapr->htab_save_index = 0;
1460         spapr->htab_first_pass = true;
1461     } else {
1462         assert(kvm_enabled());
1463     }
1464
1465
1466     return 0;
1467 }
1468
1469 static void htab_save_first_pass(QEMUFile *f, sPAPRMachineState *spapr,
1470                                  int64_t max_ns)
1471 {
1472     bool has_timeout = max_ns != -1;
1473     int htabslots = HTAB_SIZE(spapr) / HASH_PTE_SIZE_64;
1474     int index = spapr->htab_save_index;
1475     int64_t starttime = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME);
1476
1477     assert(spapr->htab_first_pass);
1478
1479     do {
1480         int chunkstart;
1481
1482         /* Consume invalid HPTEs */
1483         while ((index < htabslots)
1484                && !HPTE_VALID(HPTE(spapr->htab, index))) {
1485             index++;
1486             CLEAN_HPTE(HPTE(spapr->htab, index));
1487         }
1488
1489         /* Consume valid HPTEs */
1490         chunkstart = index;
1491         while ((index < htabslots) && (index - chunkstart < USHRT_MAX)
1492                && HPTE_VALID(HPTE(spapr->htab, index))) {
1493             index++;
1494             CLEAN_HPTE(HPTE(spapr->htab, index));
1495         }
1496
1497         if (index > chunkstart) {
1498             int n_valid = index - chunkstart;
1499
1500             qemu_put_be32(f, chunkstart);
1501             qemu_put_be16(f, n_valid);
1502             qemu_put_be16(f, 0);
1503             qemu_put_buffer(f, HPTE(spapr->htab, chunkstart),
1504                             HASH_PTE_SIZE_64 * n_valid);
1505
1506             if (has_timeout &&
1507                 (qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME) - starttime) > max_ns) {
1508                 break;
1509             }
1510         }
1511     } while ((index < htabslots) && !qemu_file_rate_limit(f));
1512
1513     if (index >= htabslots) {
1514         assert(index == htabslots);
1515         index = 0;
1516         spapr->htab_first_pass = false;
1517     }
1518     spapr->htab_save_index = index;
1519 }
1520
1521 static int htab_save_later_pass(QEMUFile *f, sPAPRMachineState *spapr,
1522                                 int64_t max_ns)
1523 {
1524     bool final = max_ns < 0;
1525     int htabslots = HTAB_SIZE(spapr) / HASH_PTE_SIZE_64;
1526     int examined = 0, sent = 0;
1527     int index = spapr->htab_save_index;
1528     int64_t starttime = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME);
1529
1530     assert(!spapr->htab_first_pass);
1531
1532     do {
1533         int chunkstart, invalidstart;
1534
1535         /* Consume non-dirty HPTEs */
1536         while ((index < htabslots)
1537                && !HPTE_DIRTY(HPTE(spapr->htab, index))) {
1538             index++;
1539             examined++;
1540         }
1541
1542         chunkstart = index;
1543         /* Consume valid dirty HPTEs */
1544         while ((index < htabslots) && (index - chunkstart < USHRT_MAX)
1545                && HPTE_DIRTY(HPTE(spapr->htab, index))
1546                && HPTE_VALID(HPTE(spapr->htab, index))) {
1547             CLEAN_HPTE(HPTE(spapr->htab, index));
1548             index++;
1549             examined++;
1550         }
1551
1552         invalidstart = index;
1553         /* Consume invalid dirty HPTEs */
1554         while ((index < htabslots) && (index - invalidstart < USHRT_MAX)
1555                && HPTE_DIRTY(HPTE(spapr->htab, index))
1556                && !HPTE_VALID(HPTE(spapr->htab, index))) {
1557             CLEAN_HPTE(HPTE(spapr->htab, index));
1558             index++;
1559             examined++;
1560         }
1561
1562         if (index > chunkstart) {
1563             int n_valid = invalidstart - chunkstart;
1564             int n_invalid = index - invalidstart;
1565
1566             qemu_put_be32(f, chunkstart);
1567             qemu_put_be16(f, n_valid);
1568             qemu_put_be16(f, n_invalid);
1569             qemu_put_buffer(f, HPTE(spapr->htab, chunkstart),
1570                             HASH_PTE_SIZE_64 * n_valid);
1571             sent += index - chunkstart;
1572
1573             if (!final && (qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME) - starttime) > max_ns) {
1574                 break;
1575             }
1576         }
1577
1578         if (examined >= htabslots) {
1579             break;
1580         }
1581
1582         if (index >= htabslots) {
1583             assert(index == htabslots);
1584             index = 0;
1585         }
1586     } while ((examined < htabslots) && (!qemu_file_rate_limit(f) || final));
1587
1588     if (index >= htabslots) {
1589         assert(index == htabslots);
1590         index = 0;
1591     }
1592
1593     spapr->htab_save_index = index;
1594
1595     return (examined >= htabslots) && (sent == 0) ? 1 : 0;
1596 }
1597
1598 #define MAX_ITERATION_NS    5000000 /* 5 ms */
1599 #define MAX_KVM_BUF_SIZE    2048
1600
1601 static int htab_save_iterate(QEMUFile *f, void *opaque)
1602 {
1603     sPAPRMachineState *spapr = opaque;
1604     int fd;
1605     int rc = 0;
1606
1607     /* Iteration header */
1608     qemu_put_be32(f, 0);
1609
1610     if (!spapr->htab) {
1611         assert(kvm_enabled());
1612
1613         fd = get_htab_fd(spapr);
1614         if (fd < 0) {
1615             return fd;
1616         }
1617
1618         rc = kvmppc_save_htab(f, fd, MAX_KVM_BUF_SIZE, MAX_ITERATION_NS);
1619         if (rc < 0) {
1620             return rc;
1621         }
1622     } else  if (spapr->htab_first_pass) {
1623         htab_save_first_pass(f, spapr, MAX_ITERATION_NS);
1624     } else {
1625         rc = htab_save_later_pass(f, spapr, MAX_ITERATION_NS);
1626     }
1627
1628     /* End marker */
1629     qemu_put_be32(f, 0);
1630     qemu_put_be16(f, 0);
1631     qemu_put_be16(f, 0);
1632
1633     return rc;
1634 }
1635
1636 static int htab_save_complete(QEMUFile *f, void *opaque)
1637 {
1638     sPAPRMachineState *spapr = opaque;
1639     int fd;
1640
1641     /* Iteration header */
1642     qemu_put_be32(f, 0);
1643
1644     if (!spapr->htab) {
1645         int rc;
1646
1647         assert(kvm_enabled());
1648
1649         fd = get_htab_fd(spapr);
1650         if (fd < 0) {
1651             return fd;
1652         }
1653
1654         rc = kvmppc_save_htab(f, fd, MAX_KVM_BUF_SIZE, -1);
1655         if (rc < 0) {
1656             return rc;
1657         }
1658     } else {
1659         if (spapr->htab_first_pass) {
1660             htab_save_first_pass(f, spapr, -1);
1661         }
1662         htab_save_later_pass(f, spapr, -1);
1663     }
1664
1665     /* End marker */
1666     qemu_put_be32(f, 0);
1667     qemu_put_be16(f, 0);
1668     qemu_put_be16(f, 0);
1669
1670     return 0;
1671 }
1672
1673 static int htab_load(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
1674 {
1675     sPAPRMachineState *spapr = opaque;
1676     uint32_t section_hdr;
1677     int fd = -1;
1678
1679     if (version_id < 1 || version_id > 1) {
1680         error_report("htab_load() bad version");
1681         return -EINVAL;
1682     }
1683
1684     section_hdr = qemu_get_be32(f);
1685
1686     if (section_hdr) {
1687         Error *local_err = NULL;
1688
1689         /* First section gives the htab size */
1690         spapr_reallocate_hpt(spapr, section_hdr, &local_err);
1691         if (local_err) {
1692             error_report_err(local_err);
1693             return -EINVAL;
1694         }
1695         return 0;
1696     }
1697
1698     if (!spapr->htab) {
1699         assert(kvm_enabled());
1700
1701         fd = kvmppc_get_htab_fd(true);
1702         if (fd < 0) {
1703             error_report("Unable to open fd to restore KVM hash table: %s",
1704                          strerror(errno));
1705         }
1706     }
1707
1708     while (true) {
1709         uint32_t index;
1710         uint16_t n_valid, n_invalid;
1711
1712         index = qemu_get_be32(f);
1713         n_valid = qemu_get_be16(f);
1714         n_invalid = qemu_get_be16(f);
1715
1716         if ((index == 0) && (n_valid == 0) && (n_invalid == 0)) {
1717             /* End of Stream */
1718             break;
1719         }
1720
1721         if ((index + n_valid + n_invalid) >
1722             (HTAB_SIZE(spapr) / HASH_PTE_SIZE_64)) {
1723             /* Bad index in stream */
1724             error_report(
1725                 "htab_load() bad index %d (%hd+%hd entries) in htab stream (htab_shift=%d)",
1726                 index, n_valid, n_invalid, spapr->htab_shift);
1727             return -EINVAL;
1728         }
1729
1730         if (spapr->htab) {
1731             if (n_valid) {
1732                 qemu_get_buffer(f, HPTE(spapr->htab, index),
1733                                 HASH_PTE_SIZE_64 * n_valid);
1734             }
1735             if (n_invalid) {
1736                 memset(HPTE(spapr->htab, index + n_valid), 0,
1737                        HASH_PTE_SIZE_64 * n_invalid);
1738             }
1739         } else {
1740             int rc;
1741
1742             assert(fd >= 0);
1743
1744             rc = kvmppc_load_htab_chunk(f, fd, index, n_valid, n_invalid);
1745             if (rc < 0) {
1746                 return rc;
1747             }
1748         }
1749     }
1750
1751     if (!spapr->htab) {
1752         assert(fd >= 0);
1753         close(fd);
1754     }
1755
1756     return 0;
1757 }
1758
1759 static void htab_cleanup(void *opaque)
1760 {
1761     sPAPRMachineState *spapr = opaque;
1762
1763     close_htab_fd(spapr);
1764 }
1765
1766 static SaveVMHandlers savevm_htab_handlers = {
1767     .save_live_setup = htab_save_setup,
1768     .save_live_iterate = htab_save_iterate,
1769     .save_live_complete_precopy = htab_save_complete,
1770     .cleanup = htab_cleanup,
1771     .load_state = htab_load,
1772 };
1773
1774 static void spapr_boot_set(void *opaque, const char *boot_device,
1775                            Error **errp)
1776 {
1777     MachineState *machine = MACHINE(qdev_get_machine());
1778     machine->boot_order = g_strdup(boot_device);
1779 }
1780
1781 /*
1782  * Reset routine for LMB DR devices.
1783  *
1784  * Unlike PCI DR devices, LMB DR devices explicitly register this reset
1785  * routine. Reset for PCI DR devices will be handled by PHB reset routine
1786  * when it walks all its children devices. LMB devices reset occurs
1787  * as part of spapr_ppc_reset().
1788  */
1789 static void spapr_drc_reset(void *opaque)
1790 {
1791     sPAPRDRConnector *drc = opaque;
1792     DeviceState *d = DEVICE(drc);
1793
1794     if (d) {
1795         device_reset(d);
1796     }
1797 }
1798
1799 static void spapr_create_lmb_dr_connectors(sPAPRMachineState *spapr)
1800 {
1801     MachineState *machine = MACHINE(spapr);
1802     uint64_t lmb_size = SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1803     uint32_t nr_lmbs = (machine->maxram_size - machine->ram_size)/lmb_size;
1804     int i;
1805
1806     for (i = 0; i < nr_lmbs; i++) {
1807         sPAPRDRConnector *drc;
1808         uint64_t addr;
1809
1810         addr = i * lmb_size + spapr->hotplug_memory.base;
1811         drc = spapr_dr_connector_new(OBJECT(spapr), SPAPR_DR_CONNECTOR_TYPE_LMB,
1812                                      addr/lmb_size);
1813         qemu_register_reset(spapr_drc_reset, drc);
1814     }
1815 }
1816
1817 /*
1818  * If RAM size, maxmem size and individual node mem sizes aren't aligned
1819  * to SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE(256MB), then refuse to start the guest
1820  * since we can't support such unaligned sizes with DRCONF_MEMORY.
1821  */
1822 static void spapr_validate_node_memory(MachineState *machine, Error **errp)
1823 {
1824     int i;
1825
1826     if (machine->ram_size % SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE) {
1827         error_setg(errp, "Memory size 0x" RAM_ADDR_FMT
1828                    " is not aligned to %llu MiB",
1829                    machine->ram_size,
1830                    SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE / M_BYTE);
1831         return;
1832     }
1833
1834     if (machine->maxram_size % SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE) {
1835         error_setg(errp, "Maximum memory size 0x" RAM_ADDR_FMT
1836                    " is not aligned to %llu MiB",
1837                    machine->ram_size,
1838                    SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE / M_BYTE);
1839         return;
1840     }
1841
1842     for (i = 0; i < nb_numa_nodes; i++) {
1843         if (numa_info[i].node_mem % SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE) {
1844             error_setg(errp,
1845                        "Node %d memory size 0x%" PRIx64
1846                        " is not aligned to %llu MiB",
1847                        i, numa_info[i].node_mem,
1848                        SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE / M_BYTE);
1849             return;
1850         }
1851     }
1852 }
1853
1854 /* find cpu slot in machine->possible_cpus by core_id */
1855 static CPUArchId *spapr_find_cpu_slot(MachineState *ms, uint32_t id, int *idx)
1856 {
1857     int index = id / smp_threads;
1858
1859     if (index >= ms->possible_cpus->len) {
1860         return NULL;
1861     }
1862     if (idx) {
1863         *idx = index;
1864     }
1865     return &ms->possible_cpus->cpus[index];
1866 }
1867
1868 static void spapr_init_cpus(sPAPRMachineState *spapr)
1869 {
1870     MachineState *machine = MACHINE(spapr);
1871     MachineClass *mc = MACHINE_GET_CLASS(machine);
1872     char *type = spapr_get_cpu_core_type(machine->cpu_model);
1873     int smt = kvmppc_smt_threads();
1874     const CPUArchIdList *possible_cpus;
1875     int boot_cores_nr = smp_cpus / smp_threads;
1876     int i;
1877
1878     if (!type) {
1879         error_report("Unable to find sPAPR CPU Core definition");
1880         exit(1);
1881     }
1882
1883     possible_cpus = mc->possible_cpu_arch_ids(machine);
1884     if (mc->has_hotpluggable_cpus) {
1885         if (smp_cpus % smp_threads) {
1886             error_report("smp_cpus (%u) must be multiple of threads (%u)",
1887                          smp_cpus, smp_threads);
1888             exit(1);
1889         }
1890         if (max_cpus % smp_threads) {
1891             error_report("max_cpus (%u) must be multiple of threads (%u)",
1892                          max_cpus, smp_threads);
1893             exit(1);
1894         }
1895     } else {
1896         if (max_cpus != smp_cpus) {
1897             error_report("This machine version does not support CPU hotplug");
1898             exit(1);
1899         }
1900         boot_cores_nr = possible_cpus->len;
1901     }
1902
1903     for (i = 0; i < possible_cpus->len; i++) {
1904         int core_id = i * smp_threads;
1905
1906         if (mc->has_hotpluggable_cpus) {
1907             sPAPRDRConnector *drc =
1908                 spapr_dr_connector_new(OBJECT(spapr),
1909                                        SPAPR_DR_CONNECTOR_TYPE_CPU,
1910                                        (core_id / smp_threads) * smt);
1911
1912             qemu_register_reset(spapr_drc_reset, drc);
1913         }
1914
1915         if (i < boot_cores_nr) {
1916             Object *core  = object_new(type);
1917             int nr_threads = smp_threads;
1918
1919             /* Handle the partially filled core for older machine types */
1920             if ((i + 1) * smp_threads >= smp_cpus) {
1921                 nr_threads = smp_cpus - i * smp_threads;
1922             }
1923
1924             object_property_set_int(core, nr_threads, "nr-threads",
1925                                     &error_fatal);
1926             object_property_set_int(core, core_id, CPU_CORE_PROP_CORE_ID,
1927                                     &error_fatal);
1928             object_property_set_bool(core, true, "realized", &error_fatal);
1929         }
1930     }
1931     g_free(type);
1932 }
1933
1934 /* pSeries LPAR / sPAPR hardware init */
1935 static void ppc_spapr_init(MachineState *machine)
1936 {
1937     sPAPRMachineState *spapr = SPAPR_MACHINE(machine);
1938     sPAPRMachineClass *smc = SPAPR_MACHINE_GET_CLASS(machine);
1939     const char *kernel_filename = machine->kernel_filename;
1940     const char *initrd_filename = machine->initrd_filename;
1941     PCIHostState *phb;
1942     int i;
1943     MemoryRegion *sysmem = get_system_memory();
1944     MemoryRegion *ram = g_new(MemoryRegion, 1);
1945     MemoryRegion *rma_region;
1946     void *rma = NULL;
1947     hwaddr rma_alloc_size;
1948     hwaddr node0_size = spapr_node0_size();
1949     long load_limit, fw_size;
1950     char *filename;
1951     int smt = kvmppc_smt_threads();
1952
1953     msi_nonbroken = true;
1954
1955     QLIST_INIT(&spapr->phbs);
1956
1957     /* Allocate RMA if necessary */
1958     rma_alloc_size = kvmppc_alloc_rma(&rma);
1959
1960     if (rma_alloc_size == -1) {
1961         error_report("Unable to create RMA");
1962         exit(1);
1963     }
1964
1965     if (rma_alloc_size && (rma_alloc_size < node0_size)) {
1966         spapr->rma_size = rma_alloc_size;
1967     } else {
1968         spapr->rma_size = node0_size;
1969
1970         /* With KVM, we don't actually know whether KVM supports an
1971          * unbounded RMA (PR KVM) or is limited by the hash table size
1972          * (HV KVM using VRMA), so we always assume the latter
1973          *
1974          * In that case, we also limit the initial allocations for RTAS
1975          * etc... to 256M since we have no way to know what the VRMA size
1976          * is going to be as it depends on the size of the hash table
1977          * isn't determined yet.
1978          */
1979         if (kvm_enabled()) {
1980             spapr->vrma_adjust = 1;
1981             spapr->rma_size = MIN(spapr->rma_size, 0x10000000);
1982         }
1983
1984         /* Actually we don't support unbounded RMA anymore since we
1985          * added proper emulation of HV mode. The max we can get is
1986          * 16G which also happens to be what we configure for PAPR
1987          * mode so make sure we don't do anything bigger than that
1988          */
1989         spapr->rma_size = MIN(spapr->rma_size, 0x400000000ull);
1990     }
1991
1992     if (spapr->rma_size > node0_size) {
1993         error_report("Numa node 0 has to span the RMA (%#08"HWADDR_PRIx")",
1994                      spapr->rma_size);
1995         exit(1);
1996     }
1997
1998     /* Setup a load limit for the ramdisk leaving room for SLOF and FDT */
1999     load_limit = MIN(spapr->rma_size, RTAS_MAX_ADDR) - FW_OVERHEAD;
2000
2001     /* Set up Interrupt Controller before we create the VCPUs */
2002     xics_system_init(machine, DIV_ROUND_UP(max_cpus * smt, smp_threads),
2003                      XICS_IRQS_SPAPR, &error_fatal);
2004
2005     /* Set up containers for ibm,client-set-architecture negotiated options */
2006     spapr->ov5 = spapr_ovec_new();
2007     spapr->ov5_cas = spapr_ovec_new();
2008
2009     if (smc->dr_lmb_enabled) {
2010         spapr_ovec_set(spapr->ov5, OV5_DRCONF_MEMORY);
2011         spapr_validate_node_memory(machine, &error_fatal);
2012     }
2013
2014     spapr_ovec_set(spapr->ov5, OV5_FORM1_AFFINITY);
2015
2016     /* advertise support for dedicated HP event source to guests */
2017     if (spapr->use_hotplug_event_source) {
2018         spapr_ovec_set(spapr->ov5, OV5_HP_EVT);
2019     }
2020
2021     /* init CPUs */
2022     if (machine->cpu_model == NULL) {
2023         machine->cpu_model = kvm_enabled() ? "host" : smc->tcg_default_cpu;
2024     }
2025
2026     ppc_cpu_parse_features(machine->cpu_model);
2027
2028     spapr_init_cpus(spapr);
2029
2030     if (kvm_enabled()) {
2031         /* Enable H_LOGICAL_CI_* so SLOF can talk to in-kernel devices */
2032         kvmppc_enable_logical_ci_hcalls();
2033         kvmppc_enable_set_mode_hcall();
2034
2035         /* H_CLEAR_MOD/_REF are mandatory in PAPR, but off by default */
2036         kvmppc_enable_clear_ref_mod_hcalls();
2037     }
2038
2039     /* allocate RAM */
2040     memory_region_allocate_system_memory(ram, NULL, "ppc_spapr.ram",
2041                                          machine->ram_size);
2042     memory_region_add_subregion(sysmem, 0, ram);
2043
2044     if (rma_alloc_size && rma) {
2045         rma_region = g_new(MemoryRegion, 1);
2046         memory_region_init_ram_ptr(rma_region, NULL, "ppc_spapr.rma",
2047                                    rma_alloc_size, rma);
2048         vmstate_register_ram_global(rma_region);
2049         memory_region_add_subregion(sysmem, 0, rma_region);
2050     }
2051
2052     /* initialize hotplug memory address space */
2053     if (machine->ram_size < machine->maxram_size) {
2054         ram_addr_t hotplug_mem_size = machine->maxram_size - machine->ram_size;
2055         /*
2056          * Limit the number of hotpluggable memory slots to half the number
2057          * slots that KVM supports, leaving the other half for PCI and other
2058          * devices. However ensure that number of slots doesn't drop below 32.
2059          */
2060         int max_memslots = kvm_enabled() ? kvm_get_max_memslots() / 2 :
2061                            SPAPR_MAX_RAM_SLOTS;
2062
2063         if (max_memslots < SPAPR_MAX_RAM_SLOTS) {
2064             max_memslots = SPAPR_MAX_RAM_SLOTS;
2065         }
2066         if (machine->ram_slots > max_memslots) {
2067             error_report("Specified number of memory slots %"
2068                          PRIu64" exceeds max supported %d",
2069                          machine->ram_slots, max_memslots);
2070             exit(1);
2071         }
2072
2073         spapr->hotplug_memory.base = ROUND_UP(machine->ram_size,
2074                                               SPAPR_HOTPLUG_MEM_ALIGN);
2075         memory_region_init(&spapr->hotplug_memory.mr, OBJECT(spapr),
2076                            "hotplug-memory", hotplug_mem_size);
2077         memory_region_add_subregion(sysmem, spapr->hotplug_memory.base,
2078                                     &spapr->hotplug_memory.mr);
2079     }
2080
2081     if (smc->dr_lmb_enabled) {
2082         spapr_create_lmb_dr_connectors(spapr);
2083     }
2084
2085     filename = qemu_find_file(QEMU_FILE_TYPE_BIOS, "spapr-rtas.bin");
2086     if (!filename) {
2087         error_report("Could not find LPAR rtas '%s'", "spapr-rtas.bin");
2088         exit(1);
2089     }
2090     spapr->rtas_size = get_image_size(filename);
2091     if (spapr->rtas_size < 0) {
2092         error_report("Could not get size of LPAR rtas '%s'", filename);
2093         exit(1);
2094     }
2095     spapr->rtas_blob = g_malloc(spapr->rtas_size);
2096     if (load_image_size(filename, spapr->rtas_blob, spapr->rtas_size) < 0) {
2097         error_report("Could not load LPAR rtas '%s'", filename);
2098         exit(1);
2099     }
2100     if (spapr->rtas_size > RTAS_MAX_SIZE) {
2101         error_report("RTAS too big ! 0x%zx bytes (max is 0x%x)",
2102                      (size_t)spapr->rtas_size, RTAS_MAX_SIZE);
2103         exit(1);
2104     }
2105     g_free(filename);
2106
2107     /* Set up RTAS event infrastructure */
2108     spapr_events_init(spapr);
2109
2110     /* Set up the RTC RTAS interfaces */
2111     spapr_rtc_create(spapr);
2112
2113     /* Set up VIO bus */
2114     spapr->vio_bus = spapr_vio_bus_init();
2115
2116     for (i = 0; i < MAX_SERIAL_PORTS; i++) {
2117         if (serial_hds[i]) {
2118             spapr_vty_create(spapr->vio_bus, serial_hds[i]);
2119         }
2120     }
2121
2122     /* We always have at least the nvram device on VIO */
2123     spapr_create_nvram(spapr);
2124
2125     /* Set up PCI */
2126     spapr_pci_rtas_init();
2127
2128     phb = spapr_create_phb(spapr, 0);
2129
2130     for (i = 0; i < nb_nics; i++) {
2131         NICInfo *nd = &nd_table[i];
2132
2133         if (!nd->model) {
2134             nd->model = g_strdup("ibmveth");
2135         }
2136
2137         if (strcmp(nd->model, "ibmveth") == 0) {
2138             spapr_vlan_create(spapr->vio_bus, nd);
2139         } else {
2140             pci_nic_init_nofail(&nd_table[i], phb->bus, nd->model, NULL);
2141         }
2142     }
2143
2144     for (i = 0; i <= drive_get_max_bus(IF_SCSI); i++) {
2145         spapr_vscsi_create(spapr->vio_bus);
2146     }
2147
2148     /* Graphics */
2149     if (spapr_vga_init(phb->bus, &error_fatal)) {
2150         spapr->has_graphics = true;
2151         machine->usb |= defaults_enabled() && !machine->usb_disabled;
2152     }
2153
2154     if (machine->usb) {
2155         if (smc->use_ohci_by_default) {
2156             pci_create_simple(phb->bus, -1, "pci-ohci");
2157         } else {
2158             pci_create_simple(phb->bus, -1, "nec-usb-xhci");
2159         }
2160
2161         if (spapr->has_graphics) {
2162             USBBus *usb_bus = usb_bus_find(-1);
2163
2164             usb_create_simple(usb_bus, "usb-kbd");
2165             usb_create_simple(usb_bus, "usb-mouse");
2166         }
2167     }
2168
2169     if (spapr->rma_size < (MIN_RMA_SLOF << 20)) {
2170         error_report(
2171             "pSeries SLOF firmware requires >= %ldM guest RMA (Real Mode Area memory)",
2172             MIN_RMA_SLOF);
2173         exit(1);
2174     }
2175
2176     if (kernel_filename) {
2177         uint64_t lowaddr = 0;
2178
2179         spapr->kernel_size = load_elf(kernel_filename, translate_kernel_address,
2180                                       NULL, NULL, &lowaddr, NULL, 1,
2181                                       PPC_ELF_MACHINE, 0, 0);
2182         if (spapr->kernel_size == ELF_LOAD_WRONG_ENDIAN) {
2183             spapr->kernel_size = load_elf(kernel_filename,
2184                                           translate_kernel_address, NULL, NULL,
2185                                           &lowaddr, NULL, 0, PPC_ELF_MACHINE,
2186                                           0, 0);
2187             spapr->kernel_le = spapr->kernel_size > 0;
2188         }
2189         if (spapr->kernel_size < 0) {
2190             error_report("error loading %s: %s", kernel_filename,
2191                          load_elf_strerror(spapr->kernel_size));
2192             exit(1);
2193         }
2194
2195         /* load initrd */
2196         if (initrd_filename) {
2197             /* Try to locate the initrd in the gap between the kernel
2198              * and the firmware. Add a bit of space just in case
2199              */
2200             spapr->initrd_base = (KERNEL_LOAD_ADDR + spapr->kernel_size
2201                                   + 0x1ffff) & ~0xffff;
2202             spapr->initrd_size = load_image_targphys(initrd_filename,
2203                                                      spapr->initrd_base,
2204                                                      load_limit
2205                                                      - spapr->initrd_base);
2206             if (spapr->initrd_size < 0) {
2207                 error_report("could not load initial ram disk '%s'",
2208                              initrd_filename);
2209                 exit(1);
2210             }
2211         }
2212     }
2213
2214     if (bios_name == NULL) {
2215         bios_name = FW_FILE_NAME;
2216     }
2217     filename = qemu_find_file(QEMU_FILE_TYPE_BIOS, bios_name);
2218     if (!filename) {
2219         error_report("Could not find LPAR firmware '%s'", bios_name);
2220         exit(1);
2221     }
2222     fw_size = load_image_targphys(filename, 0, FW_MAX_SIZE);
2223     if (fw_size <= 0) {
2224         error_report("Could not load LPAR firmware '%s'", filename);
2225         exit(1);
2226     }
2227     g_free(filename);
2228
2229     /* FIXME: Should register things through the MachineState's qdev
2230      * interface, this is a legacy from the sPAPREnvironment structure
2231      * which predated MachineState but had a similar function */
2232     vmstate_register(NULL, 0, &vmstate_spapr, spapr);
2233     register_savevm_live(NULL, "spapr/htab", -1, 1,
2234                          &savevm_htab_handlers, spapr);
2235
2236     /* used by RTAS */
2237     QTAILQ_INIT(&spapr->ccs_list);
2238     qemu_register_reset(spapr_ccs_reset_hook, spapr);
2239
2240     qemu_register_boot_set(spapr_boot_set, spapr);
2241
2242     /* to stop and start vmclock */
2243     if (kvm_enabled()) {
2244         qemu_add_vm_change_state_handler(cpu_ppc_clock_vm_state_change,
2245                                          &spapr->tb);
2246     }
2247 }
2248
2249 static int spapr_kvm_type(const char *vm_type)
2250 {
2251     if (!vm_type) {
2252         return 0;
2253     }
2254
2255     if (!strcmp(vm_type, "HV")) {
2256         return 1;
2257     }
2258
2259     if (!strcmp(vm_type, "PR")) {
2260         return 2;
2261     }
2262
2263     error_report("Unknown kvm-type specified '%s'", vm_type);
2264     exit(1);
2265 }
2266
2267 /*
2268  * Implementation of an interface to adjust firmware path
2269  * for the bootindex property handling.
2270  */
2271 static char *spapr_get_fw_dev_path(FWPathProvider *p, BusState *bus,
2272                                    DeviceState *dev)
2273 {
2274 #define CAST(type, obj, name) \
2275     ((type *)object_dynamic_cast(OBJECT(obj), (name)))
2276     SCSIDevice *d = CAST(SCSIDevice,  dev, TYPE_SCSI_DEVICE);
2277     sPAPRPHBState *phb = CAST(sPAPRPHBState, dev, TYPE_SPAPR_PCI_HOST_BRIDGE);
2278
2279     if (d) {
2280         void *spapr = CAST(void, bus->parent, "spapr-vscsi");
2281         VirtIOSCSI *virtio = CAST(VirtIOSCSI, bus->parent, TYPE_VIRTIO_SCSI);
2282         USBDevice *usb = CAST(USBDevice, bus->parent, TYPE_USB_DEVICE);
2283
2284         if (spapr) {
2285             /*
2286              * Replace "channel@0/disk@0,0" with "disk@8000000000000000":
2287              * We use SRP luns of the form 8000 | (bus << 8) | (id << 5) | lun
2288              * in the top 16 bits of the 64-bit LUN
2289              */
2290             unsigned id = 0x8000 | (d->id << 8) | d->lun;
2291             return g_strdup_printf("%s@%"PRIX64, qdev_fw_name(dev),
2292                                    (uint64_t)id << 48);
2293         } else if (virtio) {
2294             /*
2295              * We use SRP luns of the form 01000000 | (target << 8) | lun
2296              * in the top 32 bits of the 64-bit LUN
2297              * Note: the quote above is from SLOF and it is wrong,
2298              * the actual binding is:
2299              * swap 0100 or 10 << or 20 << ( target lun-id -- srplun )
2300              */
2301             unsigned id = 0x1000000 | (d->id << 16) | d->lun;
2302             return g_strdup_printf("%s@%"PRIX64, qdev_fw_name(dev),
2303                                    (uint64_t)id << 32);
2304         } else if (usb) {
2305             /*
2306              * We use SRP luns of the form 01000000 | (usb-port << 16) | lun
2307              * in the top 32 bits of the 64-bit LUN
2308              */
2309             unsigned usb_port = atoi(usb->port->path);
2310             unsigned id = 0x1000000 | (usb_port << 16) | d->lun;
2311             return g_strdup_printf("%s@%"PRIX64, qdev_fw_name(dev),
2312                                    (uint64_t)id << 32);
2313         }
2314     }
2315
2316     /*
2317      * SLOF probes the USB devices, and if it recognizes that the device is a
2318      * storage device, it changes its name to "storage" instead of "usb-host",
2319      * and additionally adds a child node for the SCSI LUN, so the correct
2320      * boot path in SLOF is something like .../storage@1/disk@xxx" instead.
2321      */
2322     if (strcmp("usb-host", qdev_fw_name(dev)) == 0) {
2323         USBDevice *usbdev = CAST(USBDevice, dev, TYPE_USB_DEVICE);
2324         if (usb_host_dev_is_scsi_storage(usbdev)) {
2325             return g_strdup_printf("storage@%s/disk", usbdev->port->path);
2326         }
2327     }
2328
2329     if (phb) {
2330         /* Replace "pci" with "pci@800000020000000" */
2331         return g_strdup_printf("pci@%"PRIX64, phb->buid);
2332     }
2333
2334     return NULL;
2335 }
2336
2337 static char *spapr_get_kvm_type(Object *obj, Error **errp)
2338 {
2339     sPAPRMachineState *spapr = SPAPR_MACHINE(obj);
2340
2341     return g_strdup(spapr->kvm_type);
2342 }
2343
2344 static void spapr_set_kvm_type(Object *obj, const char *value, Error **errp)
2345 {
2346     sPAPRMachineState *spapr = SPAPR_MACHINE(obj);
2347
2348     g_free(spapr->kvm_type);
2349     spapr->kvm_type = g_strdup(value);
2350 }
2351
2352 static bool spapr_get_modern_hotplug_events(Object *obj, Error **errp)
2353 {
2354     sPAPRMachineState *spapr = SPAPR_MACHINE(obj);
2355
2356     return spapr->use_hotplug_event_source;
2357 }
2358
2359 static void spapr_set_modern_hotplug_events(Object *obj, bool value,
2360                                             Error **errp)
2361 {
2362     sPAPRMachineState *spapr = SPAPR_MACHINE(obj);
2363
2364     spapr->use_hotplug_event_source = value;
2365 }
2366
2367 static void spapr_machine_initfn(Object *obj)
2368 {
2369     sPAPRMachineState *spapr = SPAPR_MACHINE(obj);
2370
2371     spapr->htab_fd = -1;
2372     spapr->use_hotplug_event_source = true;
2373     object_property_add_str(obj, "kvm-type",
2374                             spapr_get_kvm_type, spapr_set_kvm_type, NULL);
2375     object_property_set_description(obj, "kvm-type",
2376                                     "Specifies the KVM virtualization mode (HV, PR)",
2377                                     NULL);
2378     object_property_add_bool(obj, "modern-hotplug-events",
2379                             spapr_get_modern_hotplug_events,
2380                             spapr_set_modern_hotplug_events,
2381                             NULL);
2382     object_property_set_description(obj, "modern-hotplug-events",
2383                                     "Use dedicated hotplug event mechanism in"
2384                                     " place of standard EPOW events when possible"
2385                                     " (required for memory hot-unplug support)",
2386                                     NULL);
2387 }
2388
2389 static void spapr_machine_finalizefn(Object *obj)
2390 {
2391     sPAPRMachineState *spapr = SPAPR_MACHINE(obj);
2392
2393     g_free(spapr->kvm_type);
2394 }
2395
2396 void spapr_do_system_reset_on_cpu(CPUState *cs, run_on_cpu_data arg)
2397 {
2398     cpu_synchronize_state(cs);
2399     ppc_cpu_do_system_reset(cs);
2400 }
2401
2402 static void spapr_nmi(NMIState *n, int cpu_index, Error **errp)
2403 {
2404     CPUState *cs;
2405
2406     CPU_FOREACH(cs) {
2407         async_run_on_cpu(cs, spapr_do_system_reset_on_cpu, RUN_ON_CPU_NULL);
2408     }
2409 }
2410
2411 static void spapr_add_lmbs(DeviceState *dev, uint64_t addr_start, uint64_t size,
2412                            uint32_t node, bool dedicated_hp_event_source,
2413                            Error **errp)
2414 {
2415     sPAPRDRConnector *drc;
2416     sPAPRDRConnectorClass *drck;
2417     uint32_t nr_lmbs = size/SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE;
2418     int i, fdt_offset, fdt_size;
2419     void *fdt;
2420     uint64_t addr = addr_start;
2421
2422     for (i = 0; i < nr_lmbs; i++) {
2423         drc = spapr_dr_connector_by_id(SPAPR_DR_CONNECTOR_TYPE_LMB,
2424                 addr/SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE);
2425         g_assert(drc);
2426
2427         fdt = create_device_tree(&fdt_size);
2428         fdt_offset = spapr_populate_memory_node(fdt, node, addr,
2429                                                 SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE);
2430
2431         drck = SPAPR_DR_CONNECTOR_GET_CLASS(drc);
2432         drck->attach(drc, dev, fdt, fdt_offset, !dev->hotplugged, errp);
2433         addr += SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE;
2434         if (!dev->hotplugged) {
2435             /* guests expect coldplugged LMBs to be pre-allocated */
2436             drck->set_allocation_state(drc, SPAPR_DR_ALLOCATION_STATE_USABLE);
2437             drck->set_isolation_state(drc, SPAPR_DR_ISOLATION_STATE_UNISOLATED);
2438         }
2439     }
2440     /* send hotplug notification to the
2441      * guest only in case of hotplugged memory
2442      */
2443     if (dev->hotplugged) {
2444         if (dedicated_hp_event_source) {
2445             drc = spapr_dr_connector_by_id(SPAPR_DR_CONNECTOR_TYPE_LMB,
2446                     addr_start / SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE);
2447             drck = SPAPR_DR_CONNECTOR_GET_CLASS(drc);
2448             spapr_hotplug_req_add_by_count_indexed(SPAPR_DR_CONNECTOR_TYPE_LMB,
2449                                                    nr_lmbs,
2450                                                    drck->get_index(drc));
2451         } else {
2452             spapr_hotplug_req_add_by_count(SPAPR_DR_CONNECTOR_TYPE_LMB,
2453                                            nr_lmbs);
2454         }
2455     }
2456 }
2457
2458 static void spapr_memory_plug(HotplugHandler *hotplug_dev, DeviceState *dev,
2459                               uint32_t node, Error **errp)
2460 {
2461     Error *local_err = NULL;
2462     sPAPRMachineState *ms = SPAPR_MACHINE(hotplug_dev);
2463     PCDIMMDevice *dimm = PC_DIMM(dev);
2464     PCDIMMDeviceClass *ddc = PC_DIMM_GET_CLASS(dimm);
2465     MemoryRegion *mr = ddc->get_memory_region(dimm);
2466     uint64_t align = memory_region_get_alignment(mr);
2467     uint64_t size = memory_region_size(mr);
2468     uint64_t addr;
2469     char *mem_dev;
2470
2471     if (size % SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE) {
2472         error_setg(&local_err, "Hotplugged memory size must be a multiple of "
2473                       "%lld MB", SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE/M_BYTE);
2474         goto out;
2475     }
2476
2477     mem_dev = object_property_get_str(OBJECT(dimm), PC_DIMM_MEMDEV_PROP, NULL);
2478     if (mem_dev && !kvmppc_is_mem_backend_page_size_ok(mem_dev)) {
2479         error_setg(&local_err, "Memory backend has bad page size. "
2480                    "Use 'memory-backend-file' with correct mem-path.");
2481         goto out;
2482     }
2483
2484     pc_dimm_memory_plug(dev, &ms->hotplug_memory, mr, align, &local_err);
2485     if (local_err) {
2486         goto out;
2487     }
2488
2489     addr = object_property_get_int(OBJECT(dimm), PC_DIMM_ADDR_PROP, &local_err);
2490     if (local_err) {
2491         pc_dimm_memory_unplug(dev, &ms->hotplug_memory, mr);
2492         goto out;
2493     }
2494
2495     spapr_add_lmbs(dev, addr, size, node,
2496                    spapr_ovec_test(ms->ov5_cas, OV5_HP_EVT),
2497                    &error_abort);
2498
2499 out:
2500     error_propagate(errp, local_err);
2501 }
2502
2503 typedef struct sPAPRDIMMState {
2504     uint32_t nr_lmbs;
2505 } sPAPRDIMMState;
2506
2507 static void spapr_lmb_release(DeviceState *dev, void *opaque)
2508 {
2509     sPAPRDIMMState *ds = (sPAPRDIMMState *)opaque;
2510     HotplugHandler *hotplug_ctrl;
2511
2512     if (--ds->nr_lmbs) {
2513         return;
2514     }
2515
2516     g_free(ds);
2517
2518     /*
2519      * Now that all the LMBs have been removed by the guest, call the
2520      * pc-dimm unplug handler to cleanup up the pc-dimm device.
2521      */
2522     hotplug_ctrl = qdev_get_hotplug_handler(dev);
2523     hotplug_handler_unplug(hotplug_ctrl, dev, &error_abort);
2524 }
2525
2526 static void spapr_del_lmbs(DeviceState *dev, uint64_t addr_start, uint64_t size,
2527                            Error **errp)
2528 {
2529     sPAPRDRConnector *drc;
2530     sPAPRDRConnectorClass *drck;
2531     uint32_t nr_lmbs = size / SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE;
2532     int i;
2533     sPAPRDIMMState *ds = g_malloc0(sizeof(sPAPRDIMMState));
2534     uint64_t addr = addr_start;
2535
2536     ds->nr_lmbs = nr_lmbs;
2537     for (i = 0; i < nr_lmbs; i++) {
2538         drc = spapr_dr_connector_by_id(SPAPR_DR_CONNECTOR_TYPE_LMB,
2539                 addr / SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE);
2540         g_assert(drc);
2541
2542         drck = SPAPR_DR_CONNECTOR_GET_CLASS(drc);
2543         drck->detach(drc, dev, spapr_lmb_release, ds, errp);
2544         addr += SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE;
2545     }
2546
2547     drc = spapr_dr_connector_by_id(SPAPR_DR_CONNECTOR_TYPE_LMB,
2548                                    addr_start / SPAPR_MEMORY_BLOCK_SIZE);
2549     drck = SPAPR_DR_CONNECTOR_GET_CLASS(drc);
2550     spapr_hotplug_req_remove_by_count_indexed(SPAPR_DR_CONNECTOR_TYPE_LMB,
2551                                               nr_lmbs,
2552                                               drck->get_index(drc));
2553 }
2554
2555 static void spapr_memory_unplug(HotplugHandler *hotplug_dev, DeviceState *dev,
2556                                 Error **errp)
2557 {
2558     sPAPRMachineState *ms = SPAPR_MACHINE(hotplug_dev);
2559     PCDIMMDevice *dimm = PC_DIMM(dev);
2560     PCDIMMDeviceClass *ddc = PC_DIMM_GET_CLASS(dimm);
2561     MemoryRegion *mr = ddc->get_memory_region(dimm);
2562
2563     pc_dimm_memory_unplug(dev, &ms->hotplug_memory, mr);
2564     object_unparent(OBJECT(dev));
2565 }
2566
2567 static void spapr_memory_unplug_request(HotplugHandler *hotplug_dev,
2568                                         DeviceState *dev, Error **errp)
2569 {
2570     Error *local_err = NULL;
2571     PCDIMMDevice *dimm = PC_DIMM(dev);
2572     PCDIMMDeviceClass *ddc = PC_DIMM_GET_CLASS(dimm);
2573     MemoryRegion *mr = ddc->get_memory_region(dimm);
2574     uint64_t size = memory_region_size(mr);
2575     uint64_t addr;
2576
2577     addr = object_property_get_int(OBJECT(dimm), PC_DIMM_ADDR_PROP, &local_err);
2578     if (local_err) {
2579         goto out;
2580     }
2581
2582     spapr_del_lmbs(dev, addr, size, &error_abort);
2583 out:
2584     error_propagate(errp, local_err);
2585 }
2586
2587 void *spapr_populate_hotplug_cpu_dt(CPUState *cs, int *fdt_offset,
2588                                     sPAPRMachineState *spapr)
2589 {
2590     PowerPCCPU *cpu = POWERPC_CPU(cs);
2591     DeviceClass *dc = DEVICE_GET_CLASS(cs);
2592     int id = ppc_get_vcpu_dt_id(cpu);
2593     void *fdt;
2594     int offset, fdt_size;
2595     char *nodename;
2596
2597     fdt = create_device_tree(&fdt_size);
2598     nodename = g_strdup_printf("%s@%x", dc->fw_name, id);
2599     offset = fdt_add_subnode(fdt, 0, nodename);
2600
2601     spapr_populate_cpu_dt(cs, fdt, offset, spapr);
2602     g_free(nodename);
2603
2604     *fdt_offset = offset;
2605     return fdt;
2606 }
2607
2608 static void spapr_core_unplug(HotplugHandler *hotplug_dev, DeviceState *dev,
2609                               Error **errp)
2610 {
2611     MachineState *ms = MACHINE(qdev_get_machine());
2612     CPUCore *cc = CPU_CORE(dev);
2613     CPUArchId *core_slot = spapr_find_cpu_slot(ms, cc->core_id, NULL);
2614
2615     core_slot->cpu = NULL;
2616     object_unparent(OBJECT(dev));
2617 }
2618
2619 static void spapr_core_release(DeviceState *dev, void *opaque)
2620 {
2621     HotplugHandler *hotplug_ctrl;
2622
2623     hotplug_ctrl = qdev_get_hotplug_handler(dev);
2624     hotplug_handler_unplug(hotplug_ctrl, dev, &error_abort);
2625 }
2626
2627 static
2628 void spapr_core_unplug_request(HotplugHandler *hotplug_dev, DeviceState *dev,
2629                                Error **errp)
2630 {
2631     int index;
2632     sPAPRDRConnector *drc;
2633     sPAPRDRConnectorClass *drck;
2634     Error *local_err = NULL;
2635     CPUCore *cc = CPU_CORE(dev);
2636     int smt = kvmppc_smt_threads();
2637
2638     if (!spapr_find_cpu_slot(MACHINE(hotplug_dev), cc->core_id, &index)) {
2639         error_setg(errp, "Unable to find CPU core with core-id: %d",
2640                    cc->core_id);
2641         return;
2642     }
2643     if (index == 0) {
2644         error_setg(errp, "Boot CPU core may not be unplugged");
2645         return;
2646     }
2647
2648     drc = spapr_dr_connector_by_id(SPAPR_DR_CONNECTOR_TYPE_CPU, index * smt);
2649     g_assert(drc);
2650
2651     drck = SPAPR_DR_CONNECTOR_GET_CLASS(drc);
2652     drck->detach(drc, dev, spapr_core_release, NULL, &local_err);
2653     if (local_err) {
2654         error_propagate(errp, local_err);
2655         return;
2656     }
2657
2658     spapr_hotplug_req_remove_by_index(drc);
2659 }
2660
2661 static void spapr_core_plug(HotplugHandler *hotplug_dev, DeviceState *dev,
2662                             Error **errp)
2663 {
2664     sPAPRMachineState *spapr = SPAPR_MACHINE(OBJECT(hotplug_dev));
2665     MachineClass *mc = MACHINE_GET_CLASS(spapr);
2666     sPAPRCPUCore *core = SPAPR_CPU_CORE(OBJECT(dev));
2667     CPUCore *cc = CPU_CORE(dev);
2668     CPUState *cs = CPU(core->threads);
2669     sPAPRDRConnector *drc;
2670     Error *local_err = NULL;
2671     void *fdt = NULL;
2672     int fdt_offset = 0;
2673     int smt = kvmppc_smt_threads();
2674     CPUArchId *core_slot;
2675     int index;
2676
2677     core_slot = spapr_find_cpu_slot(MACHINE(hotplug_dev), cc->core_id, &index);
2678     if (!core_slot) {
2679         error_setg(errp, "Unable to find CPU core with core-id: %d",
2680                    cc->core_id);
2681         return;
2682     }
2683     drc = spapr_dr_connector_by_id(SPAPR_DR_CONNECTOR_TYPE_CPU, index * smt);
2684
2685     g_assert(drc || !mc->has_hotpluggable_cpus);
2686
2687     /*
2688      * Setup CPU DT entries only for hotplugged CPUs. For boot time or
2689      * coldplugged CPUs DT entries are setup in spapr_build_fdt().
2690      */
2691     if (dev->hotplugged) {
2692         fdt = spapr_populate_hotplug_cpu_dt(cs, &fdt_offset, spapr);
2693     }
2694
2695     if (drc) {
2696         sPAPRDRConnectorClass *drck = SPAPR_DR_CONNECTOR_GET_CLASS(drc);
2697         drck->attach(drc, dev, fdt, fdt_offset, !dev->hotplugged, &local_err);
2698         if (local_err) {
2699             g_free(fdt);
2700             error_propagate(errp, local_err);
2701             return;
2702         }
2703     }
2704
2705     if (dev->hotplugged) {
2706         /*
2707          * Send hotplug notification interrupt to the guest only in case
2708          * of hotplugged CPUs.
2709          */
2710         spapr_hotplug_req_add_by_index(drc);
2711     } else {
2712         /*
2713          * Set the right DRC states for cold plugged CPU.
2714          */
2715         if (drc) {
2716             sPAPRDRConnectorClass *drck = SPAPR_DR_CONNECTOR_GET_CLASS(drc);
2717             drck->set_allocation_state(drc, SPAPR_DR_ALLOCATION_STATE_USABLE);
2718             drck->set_isolation_state(drc, SPAPR_DR_ISOLATION_STATE_UNISOLATED);
2719         }
2720     }
2721     core_slot->cpu = OBJECT(dev);
2722 }
2723
2724 static void spapr_core_pre_plug(HotplugHandler *hotplug_dev, DeviceState *dev,
2725                                 Error **errp)
2726 {
2727     MachineState *machine = MACHINE(OBJECT(hotplug_dev));
2728     MachineClass *mc = MACHINE_GET_CLASS(hotplug_dev);
2729     Error *local_err = NULL;
2730     CPUCore *cc = CPU_CORE(dev);
2731     char *base_core_type = spapr_get_cpu_core_type(machine->cpu_model);
2732     const char *type = object_get_typename(OBJECT(dev));
2733     CPUArchId *core_slot;
2734     int index;
2735
2736     if (dev->hotplugged && !mc->has_hotpluggable_cpus) {
2737         error_setg(&local_err, "CPU hotplug not supported for this machine");
2738         goto out;
2739     }
2740
2741     if (strcmp(base_core_type, type)) {
2742         error_setg(&local_err, "CPU core type should be %s", base_core_type);
2743         goto out;
2744     }
2745
2746     if (cc->core_id % smp_threads) {
2747         error_setg(&local_err, "invalid core id %d", cc->core_id);
2748         goto out;
2749     }
2750
2751     core_slot = spapr_find_cpu_slot(MACHINE(hotplug_dev), cc->core_id, &index);
2752     if (!core_slot) {
2753         error_setg(&local_err, "core id %d out of range", cc->core_id);
2754         goto out;
2755     }
2756
2757     if (core_slot->cpu) {
2758         error_setg(&local_err, "core %d already populated", cc->core_id);
2759         goto out;
2760     }
2761
2762 out:
2763     g_free(base_core_type);
2764     error_propagate(errp, local_err);
2765 }
2766
2767 static void spapr_machine_device_plug(HotplugHandler *hotplug_dev,
2768                                       DeviceState *dev, Error **errp)
2769 {
2770     sPAPRMachineClass *smc = SPAPR_MACHINE_GET_CLASS(qdev_get_machine());
2771
2772     if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_PC_DIMM)) {
2773         int node;
2774
2775         if (!smc->dr_lmb_enabled) {
2776             error_setg(errp, "Memory hotplug not supported for this machine");
2777             return;
2778         }
2779         node = object_property_get_int(OBJECT(dev), PC_DIMM_NODE_PROP, errp);
2780         if (*errp) {
2781             return;
2782         }
2783         if (node < 0 || node >= MAX_NODES) {
2784             error_setg(errp, "Invaild node %d", node);
2785             return;
2786         }
2787
2788         /*
2789          * Currently PowerPC kernel doesn't allow hot-adding memory to
2790          * memory-less node, but instead will silently add the memory
2791          * to the first node that has some memory. This causes two
2792          * unexpected behaviours for the user.
2793          *
2794          * - Memory gets hotplugged to a different node than what the user
2795          *   specified.
2796          * - Since pc-dimm subsystem in QEMU still thinks that memory belongs
2797          *   to memory-less node, a reboot will set things accordingly
2798          *   and the previously hotplugged memory now ends in the right node.
2799          *   This appears as if some memory moved from one node to another.
2800          *
2801          * So until kernel starts supporting memory hotplug to memory-less
2802          * nodes, just prevent such attempts upfront in QEMU.
2803          */
2804         if (nb_numa_nodes && !numa_info[node].node_mem) {
2805             error_setg(errp, "Can't hotplug memory to memory-less node %d",
2806                        node);
2807             return;
2808         }
2809
2810         spapr_memory_plug(hotplug_dev, dev, node, errp);
2811     } else if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_SPAPR_CPU_CORE)) {
2812         spapr_core_plug(hotplug_dev, dev, errp);
2813     }
2814 }
2815
2816 static void spapr_machine_device_unplug(HotplugHandler *hotplug_dev,
2817                                       DeviceState *dev, Error **errp)
2818 {
2819     sPAPRMachineState *sms = SPAPR_MACHINE(qdev_get_machine());
2820     MachineClass *mc = MACHINE_GET_CLASS(qdev_get_machine());
2821
2822     if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_PC_DIMM)) {
2823         if (spapr_ovec_test(sms->ov5_cas, OV5_HP_EVT)) {
2824             spapr_memory_unplug(hotplug_dev, dev, errp);
2825         } else {
2826             error_setg(errp, "Memory hot unplug not supported for this guest");
2827         }
2828     } else if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_SPAPR_CPU_CORE)) {
2829         if (!mc->has_hotpluggable_cpus) {
2830             error_setg(errp, "CPU hot unplug not supported on this machine");
2831             return;
2832         }
2833         spapr_core_unplug(hotplug_dev, dev, errp);
2834     }
2835 }
2836
2837 static void spapr_machine_device_unplug_request(HotplugHandler *hotplug_dev,
2838                                                 DeviceState *dev, Error **errp)
2839 {
2840     sPAPRMachineState *sms = SPAPR_MACHINE(qdev_get_machine());
2841     MachineClass *mc = MACHINE_GET_CLASS(qdev_get_machine());
2842
2843     if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_PC_DIMM)) {
2844         if (spapr_ovec_test(sms->ov5_cas, OV5_HP_EVT)) {
2845             spapr_memory_unplug_request(hotplug_dev, dev, errp);
2846         } else {
2847             /* NOTE: this means there is a window after guest reset, prior to
2848              * CAS negotiation, where unplug requests will fail due to the
2849              * capability not being detected yet. This is a bit different than
2850              * the case with PCI unplug, where the events will be queued and
2851              * eventually handled by the guest after boot
2852              */
2853             error_setg(errp, "Memory hot unplug not supported for this guest");
2854         }
2855     } else if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_SPAPR_CPU_CORE)) {
2856         if (!mc->has_hotpluggable_cpus) {
2857             error_setg(errp, "CPU hot unplug not supported on this machine");
2858             return;
2859         }
2860         spapr_core_unplug_request(hotplug_dev, dev, errp);
2861     }
2862 }
2863
2864 static void spapr_machine_device_pre_plug(HotplugHandler *hotplug_dev,
2865                                           DeviceState *dev, Error **errp)
2866 {
2867     if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_SPAPR_CPU_CORE)) {
2868         spapr_core_pre_plug(hotplug_dev, dev, errp);
2869     }
2870 }
2871
2872 static HotplugHandler *spapr_get_hotplug_handler(MachineState *machine,
2873                                                  DeviceState *dev)
2874 {
2875     if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_PC_DIMM) ||
2876         object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_SPAPR_CPU_CORE)) {
2877         return HOTPLUG_HANDLER(machine);
2878     }
2879     return NULL;
2880 }
2881
2882 static unsigned spapr_cpu_index_to_socket_id(unsigned cpu_index)
2883 {
2884     /* Allocate to NUMA nodes on a "socket" basis (not that concept of
2885      * socket means much for the paravirtualized PAPR platform) */
2886     return cpu_index / smp_threads / smp_cores;
2887 }
2888
2889 static const CPUArchIdList *spapr_possible_cpu_arch_ids(MachineState *machine)
2890 {
2891     int i;
2892     int spapr_max_cores = max_cpus / smp_threads;
2893     MachineClass *mc = MACHINE_GET_CLASS(machine);
2894
2895     if (!mc->has_hotpluggable_cpus) {
2896         spapr_max_cores = QEMU_ALIGN_UP(smp_cpus, smp_threads) / smp_threads;
2897     }
2898     if (machine->possible_cpus) {
2899         assert(machine->possible_cpus->len == spapr_max_cores);
2900         return machine->possible_cpus;
2901     }
2902
2903     machine->possible_cpus = g_malloc0(sizeof(CPUArchIdList) +
2904                              sizeof(CPUArchId) * spapr_max_cores);
2905     machine->possible_cpus->len = spapr_max_cores;
2906     for (i = 0; i < machine->possible_cpus->len; i++) {
2907         int core_id = i * smp_threads;
2908
2909         machine->possible_cpus->cpus[i].vcpus_count = smp_threads;
2910         machine->possible_cpus->cpus[i].arch_id = core_id;
2911         machine->possible_cpus->cpus[i].props.has_core_id = true;
2912         machine->possible_cpus->cpus[i].props.core_id = core_id;
2913         /* TODO: add 'has_node/node' here to describe
2914            to which node core belongs */
2915     }
2916     return machine->possible_cpus;
2917 }
2918
2919 static void spapr_phb_placement(sPAPRMachineState *spapr, uint32_t index,
2920                                 uint64_t *buid, hwaddr *pio,
2921                                 hwaddr *mmio32, hwaddr *mmio64,
2922                                 unsigned n_dma, uint32_t *liobns, Error **errp)
2923 {
2924     /*
2925      * New-style PHB window placement.
2926      *
2927      * Goals: Gives large (1TiB), naturally aligned 64-bit MMIO window
2928      * for each PHB, in addition to 2GiB 32-bit MMIO and 64kiB PIO
2929      * windows.
2930      *
2931      * Some guest kernels can't work with MMIO windows above 1<<46
2932      * (64TiB), so we place up to 31 PHBs in the area 32TiB..64TiB
2933      *
2934      * 32TiB..(33TiB+1984kiB) contains the 64kiB PIO windows for each
2935      * PHB stacked together.  (32TiB+2GiB)..(32TiB+64GiB) contains the
2936      * 2GiB 32-bit MMIO windows for each PHB.  Then 33..64TiB has the
2937      * 1TiB 64-bit MMIO windows for each PHB.
2938      */
2939     const uint64_t base_buid = 0x800000020000000ULL;
2940 #define SPAPR_MAX_PHBS ((SPAPR_PCI_LIMIT - SPAPR_PCI_BASE) / \
2941                         SPAPR_PCI_MEM64_WIN_SIZE - 1)
2942     int i;
2943
2944     /* Sanity check natural alignments */
2945     QEMU_BUILD_BUG_ON((SPAPR_PCI_BASE % SPAPR_PCI_MEM64_WIN_SIZE) != 0);
2946     QEMU_BUILD_BUG_ON((SPAPR_PCI_LIMIT % SPAPR_PCI_MEM64_WIN_SIZE) != 0);
2947     QEMU_BUILD_BUG_ON((SPAPR_PCI_MEM64_WIN_SIZE % SPAPR_PCI_MEM32_WIN_SIZE) != 0);
2948     QEMU_BUILD_BUG_ON((SPAPR_PCI_MEM32_WIN_SIZE % SPAPR_PCI_IO_WIN_SIZE) != 0);
2949     /* Sanity check bounds */
2950     QEMU_BUILD_BUG_ON((SPAPR_MAX_PHBS * SPAPR_PCI_IO_WIN_SIZE) >
2951                       SPAPR_PCI_MEM32_WIN_SIZE);
2952     QEMU_BUILD_BUG_ON((SPAPR_MAX_PHBS * SPAPR_PCI_MEM32_WIN_SIZE) >
2953                       SPAPR_PCI_MEM64_WIN_SIZE);
2954
2955     if (index >= SPAPR_MAX_PHBS) {
2956         error_setg(errp, "\"index\" for PAPR PHB is too large (max %llu)",
2957                    SPAPR_MAX_PHBS - 1);
2958         return;
2959     }
2960
2961     *buid = base_buid + index;
2962     for (i = 0; i < n_dma; ++i) {
2963         liobns[i] = SPAPR_PCI_LIOBN(index, i);
2964     }
2965
2966     *pio = SPAPR_PCI_BASE + index * SPAPR_PCI_IO_WIN_SIZE;
2967     *mmio32 = SPAPR_PCI_BASE + (index + 1) * SPAPR_PCI_MEM32_WIN_SIZE;
2968     *mmio64 = SPAPR_PCI_BASE + (index + 1) * SPAPR_PCI_MEM64_WIN_SIZE;
2969 }
2970
2971 static ICSState *spapr_ics_get(XICSFabric *dev, int irq)
2972 {
2973     sPAPRMachineState *spapr = SPAPR_MACHINE(dev);
2974
2975     return ics_valid_irq(spapr->ics, irq) ? spapr->ics : NULL;
2976 }
2977
2978 static void spapr_ics_resend(XICSFabric *dev)
2979 {
2980     sPAPRMachineState *spapr = SPAPR_MACHINE(dev);
2981
2982     ics_resend(spapr->ics);
2983 }
2984
2985 static ICPState *spapr_icp_get(XICSFabric *xi, int server)
2986 {
2987     sPAPRMachineState *spapr = SPAPR_MACHINE(xi);
2988
2989     return (server < spapr->nr_servers) ? &spapr->icps[server] : NULL;
2990 }
2991
2992 static void spapr_pic_print_info(InterruptStatsProvider *obj,
2993                                  Monitor *mon)
2994 {
2995     sPAPRMachineState *spapr = SPAPR_MACHINE(obj);
2996     int i;
2997
2998     for (i = 0; i < spapr->nr_servers; i++) {
2999         icp_pic_print_info(&spapr->icps[i], mon);
3000     }
3001
3002     ics_pic_print_info(spapr->ics, mon);
3003 }
3004
3005 static void spapr_machine_class_init(ObjectClass *oc, void *data)
3006 {
3007     MachineClass *mc = MACHINE_CLASS(oc);
3008     sPAPRMachineClass *smc = SPAPR_MACHINE_CLASS(oc);
3009     FWPathProviderClass *fwc = FW_PATH_PROVIDER_CLASS(oc);
3010     NMIClass *nc = NMI_CLASS(oc);
3011     HotplugHandlerClass *hc = HOTPLUG_HANDLER_CLASS(oc);
3012     PPCVirtualHypervisorClass *vhc = PPC_VIRTUAL_HYPERVISOR_CLASS(oc);
3013     XICSFabricClass *xic = XICS_FABRIC_CLASS(oc);
3014     InterruptStatsProviderClass *ispc = INTERRUPT_STATS_PROVIDER_CLASS(oc);
3015
3016     mc->desc = "pSeries Logical Partition (PAPR compliant)";
3017
3018     /*
3019      * We set up the default / latest behaviour here.  The class_init
3020      * functions for the specific versioned machine types can override
3021      * these details for backwards compatibility
3022      */
3023     mc->init = ppc_spapr_init;
3024     mc->reset = ppc_spapr_reset;
3025     mc->block_default_type = IF_SCSI;
3026     mc->max_cpus = 1024;
3027     mc->no_parallel = 1;
3028     mc->default_boot_order = "";
3029     mc->default_ram_size = 512 * M_BYTE;
3030     mc->kvm_type = spapr_kvm_type;
3031     mc->has_dynamic_sysbus = true;
3032     mc->pci_allow_0_address = true;
3033     mc->get_hotplug_handler = spapr_get_hotplug_handler;
3034     hc->pre_plug = spapr_machine_device_pre_plug;
3035     hc->plug = spapr_machine_device_plug;
3036     hc->unplug = spapr_machine_device_unplug;
3037     mc->cpu_index_to_socket_id = spapr_cpu_index_to_socket_id;
3038     mc->possible_cpu_arch_ids = spapr_possible_cpu_arch_ids;
3039     hc->unplug_request = spapr_machine_device_unplug_request;
3040
3041     smc->dr_lmb_enabled = true;
3042     smc->tcg_default_cpu = "POWER8";
3043     mc->has_hotpluggable_cpus = true;
3044     fwc->get_dev_path = spapr_get_fw_dev_path;
3045     nc->nmi_monitor_handler = spapr_nmi;
3046     smc->phb_placement = spapr_phb_placement;
3047     vhc->hypercall = emulate_spapr_hypercall;
3048     vhc->hpt_mask = spapr_hpt_mask;
3049     vhc->map_hptes = spapr_map_hptes;
3050     vhc->unmap_hptes = spapr_unmap_hptes;
3051     vhc->store_hpte = spapr_store_hpte;
3052     xic->ics_get = spapr_ics_get;
3053     xic->ics_resend = spapr_ics_resend;
3054     xic->icp_get = spapr_icp_get;
3055     ispc->print_info = spapr_pic_print_info;
3056 }
3057
3058 static const TypeInfo spapr_machine_info = {
3059     .name          = TYPE_SPAPR_MACHINE,
3060     .parent        = TYPE_MACHINE,
3061     .abstract      = true,
3062     .instance_size = sizeof(sPAPRMachineState),
3063     .instance_init = spapr_machine_initfn,
3064     .instance_finalize = spapr_machine_finalizefn,
3065     .class_size    = sizeof(sPAPRMachineClass),
3066     .class_init    = spapr_machine_class_init,
3067     .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
3068         { TYPE_FW_PATH_PROVIDER },
3069         { TYPE_NMI },
3070         { TYPE_HOTPLUG_HANDLER },
3071         { TYPE_PPC_VIRTUAL_HYPERVISOR },
3072         { TYPE_XICS_FABRIC },
3073         { TYPE_INTERRUPT_STATS_PROVIDER },
3074         { }
3075     },
3076 };
3077
3078 #define DEFINE_SPAPR_MACHINE(suffix, verstr, latest)                 \
3079     static void spapr_machine_##suffix##_class_init(ObjectClass *oc, \
3080                                                     void *data)      \
3081     {                                                                \
3082         MachineClass *mc = MACHINE_CLASS(oc);                        \
3083         spapr_machine_##suffix##_class_options(mc);                  \
3084         if (latest) {                                                \
3085             mc->alias = "pseries";                                   \
3086             mc->is_default = 1;                                      \
3087         }                                                            \
3088     }                                                                \
3089     static void spapr_machine_##suffix##_instance_init(Object *obj)  \
3090     {                                                                \
3091         MachineState *machine = MACHINE(obj);                        \
3092         spapr_machine_##suffix##_instance_options(machine);          \
3093     }                                                                \
3094     static const TypeInfo spapr_machine_##suffix##_info = {          \
3095         .name = MACHINE_TYPE_NAME("pseries-" verstr),                \
3096         .parent = TYPE_SPAPR_MACHINE,                                \
3097         .class_init = spapr_machine_##suffix##_class_init,           \
3098         .instance_init = spapr_machine_##suffix##_instance_init,     \
3099     };                                                               \
3100     static void spapr_machine_register_##suffix(void)                \
3101     {                                                                \
3102         type_register(&spapr_machine_##suffix##_info);               \
3103     }                                                                \
3104     type_init(spapr_machine_register_##suffix)
3105
3106 /*
3107  * pseries-2.9
3108  */
3109 static void spapr_machine_2_9_instance_options(MachineState *machine)
3110 {
3111 }
3112
3113 static void spapr_machine_2_9_class_options(MachineClass *mc)
3114 {
3115     /* Defaults for the latest behaviour inherited from the base class */
3116 }
3117
3118 DEFINE_SPAPR_MACHINE(2_9, "2.9", true);
3119
3120 /*
3121  * pseries-2.8
3122  */
3123 #define SPAPR_COMPAT_2_8                            \
3124     HW_COMPAT_2_8
3125
3126 static void spapr_machine_2_8_instance_options(MachineState *machine)
3127 {
3128     spapr_machine_2_9_instance_options(machine);
3129 }
3130
3131 static void spapr_machine_2_8_class_options(MachineClass *mc)
3132 {
3133     spapr_machine_2_9_class_options(mc);
3134     SET_MACHINE_COMPAT(mc, SPAPR_COMPAT_2_8);
3135 }
3136
3137 DEFINE_SPAPR_MACHINE(2_8, "2.8", false);
3138
3139 /*
3140  * pseries-2.7
3141  */
3142 #define SPAPR_COMPAT_2_7                            \
3143     HW_COMPAT_2_7                                   \
3144     {                                               \
3145         .driver   = TYPE_SPAPR_PCI_HOST_BRIDGE,     \
3146         .property = "mem_win_size",                 \
3147         .value    = stringify(SPAPR_PCI_2_7_MMIO_WIN_SIZE),\
3148     },                                              \
3149     {                                               \
3150         .driver   = TYPE_SPAPR_PCI_HOST_BRIDGE,     \
3151         .property = "mem64_win_size",               \
3152         .value    = "0",                            \
3153     },                                              \
3154     {                                               \
3155         .driver = TYPE_POWERPC_CPU,                 \
3156         .property = "pre-2.8-migration",            \
3157         .value    = "on",                           \
3158     },                                              \
3159     {                                               \
3160         .driver = TYPE_SPAPR_PCI_HOST_BRIDGE,       \
3161         .property = "pre-2.8-migration",            \
3162         .value    = "on",                           \
3163     },
3164
3165 static void phb_placement_2_7(sPAPRMachineState *spapr, uint32_t index,
3166                               uint64_t *buid, hwaddr *pio,
3167                               hwaddr *mmio32, hwaddr *mmio64,
3168                               unsigned n_dma, uint32_t *liobns, Error **errp)
3169 {
3170     /* Legacy PHB placement for pseries-2.7 and earlier machine types */
3171     const uint64_t base_buid = 0x800000020000000ULL;
3172     const hwaddr phb_spacing = 0x1000000000ULL; /* 64 GiB */
3173     const hwaddr mmio_offset = 0xa0000000; /* 2 GiB + 512 MiB */
3174     const hwaddr pio_offset = 0x80000000; /* 2 GiB */
3175     const uint32_t max_index = 255;
3176     const hwaddr phb0_alignment = 0x10000000000ULL; /* 1 TiB */
3177
3178     uint64_t ram_top = MACHINE(spapr)->ram_size;
3179     hwaddr phb0_base, phb_base;
3180     int i;
3181
3182     /* Do we have hotpluggable memory? */
3183     if (MACHINE(spapr)->maxram_size > ram_top) {
3184         /* Can't just use maxram_size, because there may be an
3185          * alignment gap between normal and hotpluggable memory
3186          * regions */
3187         ram_top = spapr->hotplug_memory.base +
3188             memory_region_size(&spapr->hotplug_memory.mr);
3189     }
3190
3191     phb0_base = QEMU_ALIGN_UP(ram_top, phb0_alignment);
3192
3193     if (index > max_index) {
3194         error_setg(errp, "\"index\" for PAPR PHB is too large (max %u)",
3195                    max_index);
3196         return;
3197     }
3198
3199     *buid = base_buid + index;
3200     for (i = 0; i < n_dma; ++i) {
3201         liobns[i] = SPAPR_PCI_LIOBN(index, i);
3202     }
3203
3204     phb_base = phb0_base + index * phb_spacing;
3205     *pio = phb_base + pio_offset;
3206     *mmio32 = phb_base + mmio_offset;
3207     /*
3208      * We don't set the 64-bit MMIO window, relying on the PHB's
3209      * fallback behaviour of automatically splitting a large "32-bit"
3210      * window into contiguous 32-bit and 64-bit windows
3211      */
3212 }
3213
3214 static void spapr_machine_2_7_instance_options(MachineState *machine)
3215 {
3216     sPAPRMachineState *spapr = SPAPR_MACHINE(machine);
3217
3218     spapr_machine_2_8_instance_options(machine);
3219     spapr->use_hotplug_event_source = false;
3220 }
3221
3222 static void spapr_machine_2_7_class_options(MachineClass *mc)
3223 {
3224     sPAPRMachineClass *smc = SPAPR_MACHINE_CLASS(mc);
3225
3226     spapr_machine_2_8_class_options(mc);
3227     smc->tcg_default_cpu = "POWER7";
3228     SET_MACHINE_COMPAT(mc, SPAPR_COMPAT_2_7);
3229     smc->phb_placement = phb_placement_2_7;
3230 }
3231
3232 DEFINE_SPAPR_MACHINE(2_7, "2.7", false);
3233
3234 /*
3235  * pseries-2.6
3236  */
3237 #define SPAPR_COMPAT_2_6 \
3238     HW_COMPAT_2_6 \
3239     { \
3240         .driver   = TYPE_SPAPR_PCI_HOST_BRIDGE,\
3241         .property = "ddw",\
3242         .value    = stringify(off),\
3243     },
3244
3245 static void spapr_machine_2_6_instance_options(MachineState *machine)
3246 {
3247     spapr_machine_2_7_instance_options(machine);
3248 }
3249
3250 static void spapr_machine_2_6_class_options(MachineClass *mc)
3251 {
3252     spapr_machine_2_7_class_options(mc);
3253     mc->has_hotpluggable_cpus = false;
3254     SET_MACHINE_COMPAT(mc, SPAPR_COMPAT_2_6);
3255 }
3256
3257 DEFINE_SPAPR_MACHINE(2_6, "2.6", false);
3258
3259 /*
3260  * pseries-2.5
3261  */
3262 #define SPAPR_COMPAT_2_5 \
3263     HW_COMPAT_2_5 \
3264     { \
3265         .driver   = "spapr-vlan", \
3266         .property = "use-rx-buffer-pools", \
3267         .value    = "off", \
3268     },
3269
3270 static void spapr_machine_2_5_instance_options(MachineState *machine)
3271 {
3272     spapr_machine_2_6_instance_options(machine);
3273 }
3274
3275 static void spapr_machine_2_5_class_options(MachineClass *mc)
3276 {
3277     sPAPRMachineClass *smc = SPAPR_MACHINE_CLASS(mc);
3278
3279     spapr_machine_2_6_class_options(mc);
3280     smc->use_ohci_by_default = true;
3281     SET_MACHINE_COMPAT(mc, SPAPR_COMPAT_2_5);
3282 }
3283
3284 DEFINE_SPAPR_MACHINE(2_5, "2.5", false);
3285
3286 /*
3287  * pseries-2.4
3288  */
3289 #define SPAPR_COMPAT_2_4 \
3290         HW_COMPAT_2_4
3291
3292 static void spapr_machine_2_4_instance_options(MachineState *machine)
3293 {
3294     spapr_machine_2_5_instance_options(machine);
3295 }
3296
3297 static void spapr_machine_2_4_class_options(MachineClass *mc)
3298 {
3299     sPAPRMachineClass *smc = SPAPR_MACHINE_CLASS(mc);
3300
3301     spapr_machine_2_5_class_options(mc);
3302     smc->dr_lmb_enabled = false;
3303     SET_MACHINE_COMPAT(mc, SPAPR_COMPAT_2_4);
3304 }
3305
3306 DEFINE_SPAPR_MACHINE(2_4, "2.4", false);
3307
3308 /*
3309  * pseries-2.3
3310  */
3311 #define SPAPR_COMPAT_2_3 \
3312         HW_COMPAT_2_3 \
3313         {\
3314             .driver   = "spapr-pci-host-bridge",\
3315             .property = "dynamic-reconfiguration",\
3316             .value    = "off",\
3317         },
3318
3319 static void spapr_machine_2_3_instance_options(MachineState *machine)
3320 {
3321     spapr_machine_2_4_instance_options(machine);
3322     savevm_skip_section_footers();
3323     global_state_set_optional();
3324     savevm_skip_configuration();
3325 }
3326
3327 static void spapr_machine_2_3_class_options(MachineClass *mc)
3328 {
3329     spapr_machine_2_4_class_options(mc);
3330     SET_MACHINE_COMPAT(mc, SPAPR_COMPAT_2_3);
3331 }
3332 DEFINE_SPAPR_MACHINE(2_3, "2.3", false);
3333
3334 /*
3335  * pseries-2.2
3336  */
3337
3338 #define SPAPR_COMPAT_2_2 \
3339         HW_COMPAT_2_2 \
3340         {\
3341             .driver   = TYPE_SPAPR_PCI_HOST_BRIDGE,\
3342             .property = "mem_win_size",\
3343             .value    = "0x20000000",\
3344         },
3345
3346 static void spapr_machine_2_2_instance_options(MachineState *machine)
3347 {
3348     spapr_machine_2_3_instance_options(machine);
3349     machine->suppress_vmdesc = true;
3350 }
3351
3352 static void spapr_machine_2_2_class_options(MachineClass *mc)
3353 {
3354     spapr_machine_2_3_class_options(mc);
3355     SET_MACHINE_COMPAT(mc, SPAPR_COMPAT_2_2);
3356 }
3357 DEFINE_SPAPR_MACHINE(2_2, "2.2", false);
3358
3359 /*
3360  * pseries-2.1
3361  */
3362 #define SPAPR_COMPAT_2_1 \
3363         HW_COMPAT_2_1
3364
3365 static void spapr_machine_2_1_instance_options(MachineState *machine)
3366 {
3367     spapr_machine_2_2_instance_options(machine);
3368 }
3369
3370 static void spapr_machine_2_1_class_options(MachineClass *mc)
3371 {
3372     spapr_machine_2_2_class_options(mc);
3373     SET_MACHINE_COMPAT(mc, SPAPR_COMPAT_2_1);
3374 }
3375 DEFINE_SPAPR_MACHINE(2_1, "2.1", false);
3376
3377 static void spapr_machine_register_types(void)
3378 {
3379     type_register_static(&spapr_machine_info);
3380 }
3381
3382 type_init(spapr_machine_register_types)