kvm-all.c

   1 /*
   2  * QEMU KVM support
   3  *
   4  * Copyright IBM, Corp. 2008
   5  *           Red Hat, Inc. 2008
   6  *
   7  * Authors:
   8  *  Anthony Liguori   <[email protected]>
   9  *  Glauber Costa     <[email protected]>
  10  *
  11  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or later.
  12  * See the COPYING file in the top-level directory.
  13  *
  14  */
  15
  16 #include "qemu/osdep.h"
  17 #include <sys/ioctl.h>
  18
  19 #include <linux/kvm.h>
  20
  21 #include "qemu-common.h"
  22 #include "qemu/atomic.h"
  23 #include "qemu/option.h"
  24 #include "qemu/config-file.h"
  25 #include "qemu/error-report.h"
  26 #include "hw/hw.h"
  27 #include "hw/pci/msi.h"
  28 #include "hw/pci/msix.h"
  29 #include "hw/s390x/adapter.h"
  30 #include "exec/gdbstub.h"
  31 #include "sysemu/kvm_int.h"
  32 #include "sysemu/cpus.h"
  33 #include "qemu/bswap.h"
  34 #include "exec/memory.h"
  35 #include "exec/ram_addr.h"
  36 #include "exec/address-spaces.h"
  37 #include "qemu/event_notifier.h"
  38 #include "trace-root.h"
  39 #include "hw/irq.h"
  40
  41 #include "hw/boards.h"
  42
  43 /* This check must be after config-host.h is included */
  44 #ifdef CONFIG_EVENTFD
  45 #include <sys/eventfd.h>
  46 #endif
  47
  48 /* KVM uses PAGE_SIZE in its definition of KVM_COALESCED_MMIO_MAX. We
  49  * need to use the real host PAGE_SIZE, as that's what KVM will use.
  50  */
  51 #define PAGE_SIZE getpagesize()
  52
  53 //#define DEBUG_KVM
  54
  55 #ifdef DEBUG_KVM
  56 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  57     do { fprintf(stderr, fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
  58 #else
  59 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  60     do { } while (0)
  61 #endif
  62
  63 #define KVM_MSI_HASHTAB_SIZE    256
  64
  65 struct KVMParkedVcpu {
  66     unsigned long vcpu_id;
  67     int kvm_fd;
  68     QLIST_ENTRY(KVMParkedVcpu) node;
  69 };
  70
  71 struct KVMState
  72 {
  73     AccelState parent_obj;
  74
  75     int nr_slots;
  76     int fd;
  77     int vmfd;
  78     int coalesced_mmio;
  79     struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
  80     bool coalesced_flush_in_progress;
  81     int broken_set_mem_region;
  82     int vcpu_events;
  83     int robust_singlestep;
  84     int debugregs;
  85 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
  86     struct kvm_sw_breakpoint_head kvm_sw_breakpoints;
  87 #endif
  88     int many_ioeventfds;
  89     int intx_set_mask;
  90     /* The man page (and posix) say ioctl numbers are signed int, but
  91      * they're not.  Linux, glibc and *BSD all treat ioctl numbers as
  92      * unsigned, and treating them as signed here can break things */
  93     unsigned irq_set_ioctl;
  94     unsigned int sigmask_len;
  95     GHashTable *gsimap;
  96 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
  97     struct kvm_irq_routing *irq_routes;
  98     int nr_allocated_irq_routes;
  99     unsigned long *used_gsi_bitmap;
 100     unsigned int gsi_count;
 101     QTAILQ_HEAD(msi_hashtab, KVMMSIRoute) msi_hashtab[KVM_MSI_HASHTAB_SIZE];
 102 #endif
 103     KVMMemoryListener memory_listener;
 104     QLIST_HEAD(, KVMParkedVcpu) kvm_parked_vcpus;
 105 };
 106
 107 KVMState *kvm_state;
 108 bool kvm_kernel_irqchip;
 109 bool kvm_split_irqchip;
 110 bool kvm_async_interrupts_allowed;
 111 bool kvm_halt_in_kernel_allowed;
 112 bool kvm_eventfds_allowed;
 113 bool kvm_irqfds_allowed;
 114 bool kvm_resamplefds_allowed;
 115 bool kvm_msi_via_irqfd_allowed;
 116 bool kvm_gsi_routing_allowed;
 117 bool kvm_gsi_direct_mapping;
 118 bool kvm_allowed;
 119 bool kvm_readonly_mem_allowed;
 120 bool kvm_vm_attributes_allowed;
 121 bool kvm_direct_msi_allowed;
 122 bool kvm_ioeventfd_any_length_allowed;
 123 bool kvm_msi_use_devid;
 124 static bool kvm_immediate_exit;
 125
 126 static const KVMCapabilityInfo kvm_required_capabilites[] = {
 127     KVM_CAP_INFO(USER_MEMORY),
 128     KVM_CAP_INFO(DESTROY_MEMORY_REGION_WORKS),
 129     KVM_CAP_LAST_INFO
 130 };
 131
 132 int kvm_get_max_memslots(void)
 133 {
 134     KVMState *s = KVM_STATE(current_machine->accelerator);
 135
 136     return s->nr_slots;
 137 }
 138
 139 static KVMSlot *kvm_get_free_slot(KVMMemoryListener *kml)
 140 {
 141     KVMState *s = kvm_state;
 142     int i;
 143
 144     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 145         if (kml->slots[i].memory_size == 0) {
 146             return &kml->slots[i];
 147         }
 148     }
 149
 150     return NULL;
 151 }
 152
 153 bool kvm_has_free_slot(MachineState *ms)
 154 {
 155     KVMState *s = KVM_STATE(ms->accelerator);
 156
 157     return kvm_get_free_slot(&s->memory_listener);
 158 }
 159
 160 static KVMSlot *kvm_alloc_slot(KVMMemoryListener *kml)
 161 {
 162     KVMSlot *slot = kvm_get_free_slot(kml);
 163
 164     if (slot) {
 165         return slot;
 166     }
 167
 168     fprintf(stderr, "%s: no free slot available\n", __func__);
 169     abort();
 170 }
 171
 172 static KVMSlot *kvm_lookup_matching_slot(KVMMemoryListener *kml,
 173                                          hwaddr start_addr,
 174                                          hwaddr end_addr)
 175 {
 176     KVMState *s = kvm_state;
 177     int i;
 178
 179     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 180         KVMSlot *mem = &kml->slots[i];
 181
 182         if (start_addr == mem->start_addr &&
 183             end_addr == mem->start_addr + mem->memory_size) {
 184             return mem;
 185         }
 186     }
 187
 188     return NULL;
 189 }
 190
 191 /*
 192  * Find overlapping slot with lowest start address
 193  */
 194 static KVMSlot *kvm_lookup_overlapping_slot(KVMMemoryListener *kml,
 195                                             hwaddr start_addr,
 196                                             hwaddr end_addr)
 197 {
 198     KVMState *s = kvm_state;
 199     KVMSlot *found = NULL;
 200     int i;
 201
 202     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 203         KVMSlot *mem = &kml->slots[i];
 204
 205         if (mem->memory_size == 0 ||
 206             (found && found->start_addr < mem->start_addr)) {
 207             continue;
 208         }
 209
 210         if (end_addr > mem->start_addr &&
 211             start_addr < mem->start_addr + mem->memory_size) {
 212             found = mem;
 213         }
 214     }
 215
 216     return found;
 217 }
 218
 219 int kvm_physical_memory_addr_from_host(KVMState *s, void *ram,
 220                                        hwaddr *phys_addr)
 221 {
 222     KVMMemoryListener *kml = &s->memory_listener;
 223     int i;
 224
 225     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 226         KVMSlot *mem = &kml->slots[i];
 227
 228         if (ram >= mem->ram && ram < mem->ram + mem->memory_size) {
 229             *phys_addr = mem->start_addr + (ram - mem->ram);
 230             return 1;
 231         }
 232     }
 233
 234     return 0;
 235 }
 236
 237 static int kvm_set_user_memory_region(KVMMemoryListener *kml, KVMSlot *slot)
 238 {
 239     KVMState *s = kvm_state;
 240     struct kvm_userspace_memory_region mem;
 241
 242     mem.slot = slot->slot | (kml->as_id << 16);
 243     mem.guest_phys_addr = slot->start_addr;
 244     mem.userspace_addr = (unsigned long)slot->ram;
 245     mem.flags = slot->flags;
 246
 247     if (slot->memory_size && mem.flags & KVM_MEM_READONLY) {
 248         /* Set the slot size to 0 before setting the slot to the desired
 249          * value. This is needed based on KVM commit 75d61fbc. */
 250         mem.memory_size = 0;
 251         kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_USER_MEMORY_REGION, &mem);
 252     }
 253     mem.memory_size = slot->memory_size;
 254     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_USER_MEMORY_REGION, &mem);
 255 }
 256
 257 int kvm_destroy_vcpu(CPUState *cpu)
 258 {
 259     KVMState *s = kvm_state;
 260     long mmap_size;
 261     struct KVMParkedVcpu *vcpu = NULL;
 262     int ret = 0;
 263
 264     DPRINTF("kvm_destroy_vcpu\n");
 265
 266     mmap_size = kvm_ioctl(s, KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE, 0);
 267     if (mmap_size < 0) {
 268         ret = mmap_size;
 269         DPRINTF("KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE failed\n");
 270         goto err;
 271     }
 272
 273     ret = munmap(cpu->kvm_run, mmap_size);
 274     if (ret < 0) {
 275         goto err;
 276     }
 277
 278     vcpu = g_malloc0(sizeof(*vcpu));
 279     vcpu->vcpu_id = kvm_arch_vcpu_id(cpu);
 280     vcpu->kvm_fd = cpu->kvm_fd;
 281     QLIST_INSERT_HEAD(&kvm_state->kvm_parked_vcpus, vcpu, node);
 282 err:
 283     return ret;
 284 }
 285
 286 static int kvm_get_vcpu(KVMState *s, unsigned long vcpu_id)
 287 {
 288     struct KVMParkedVcpu *cpu;
 289
 290     QLIST_FOREACH(cpu, &s->kvm_parked_vcpus, node) {
 291         if (cpu->vcpu_id == vcpu_id) {
 292             int kvm_fd;
 293
 294             QLIST_REMOVE(cpu, node);
 295             kvm_fd = cpu->kvm_fd;
 296             g_free(cpu);
 297             return kvm_fd;
 298         }
 299     }
 300
 301     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_VCPU, (void *)vcpu_id);
 302 }
 303
 304 int kvm_init_vcpu(CPUState *cpu)
 305 {
 306     KVMState *s = kvm_state;
 307     long mmap_size;
 308     int ret;
 309
 310     DPRINTF("kvm_init_vcpu\n");
 311
 312     ret = kvm_get_vcpu(s, kvm_arch_vcpu_id(cpu));
 313     if (ret < 0) {
 314         DPRINTF("kvm_create_vcpu failed\n");
 315         goto err;
 316     }
 317
 318     cpu->kvm_fd = ret;
 319     cpu->kvm_state = s;
 320     cpu->kvm_vcpu_dirty = true;
 321
 322     mmap_size = kvm_ioctl(s, KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE, 0);
 323     if (mmap_size < 0) {
 324         ret = mmap_size;
 325         DPRINTF("KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE failed\n");
 326         goto err;
 327     }
 328
 329     cpu->kvm_run = mmap(NULL, mmap_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
 330                         cpu->kvm_fd, 0);
 331     if (cpu->kvm_run == MAP_FAILED) {
 332         ret = -errno;
 333         DPRINTF("mmap'ing vcpu state failed\n");
 334         goto err;
 335     }
 336
 337     if (s->coalesced_mmio && !s->coalesced_mmio_ring) {
 338         s->coalesced_mmio_ring =
 339             (void *)cpu->kvm_run + s->coalesced_mmio * PAGE_SIZE;
 340     }
 341
 342     ret = kvm_arch_init_vcpu(cpu);
 343 err:
 344     return ret;
 345 }
 346
 347 /*
 348  * dirty pages logging control
 349  */
 350
 351 static int kvm_mem_flags(MemoryRegion *mr)
 352 {
 353     bool readonly = mr->readonly || memory_region_is_romd(mr);
 354     int flags = 0;
 355
 356     if (memory_region_get_dirty_log_mask(mr) != 0) {
 357         flags |= KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES;
 358     }
 359     if (readonly && kvm_readonly_mem_allowed) {
 360         flags |= KVM_MEM_READONLY;
 361     }
 362     return flags;
 363 }
 364
 365 static int kvm_slot_update_flags(KVMMemoryListener *kml, KVMSlot *mem,
 366                                  MemoryRegion *mr)
 367 {
 368     int old_flags;
 369
 370     old_flags = mem->flags;
 371     mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 372
 373     /* If nothing changed effectively, no need to issue ioctl */
 374     if (mem->flags == old_flags) {
 375         return 0;
 376     }
 377
 378     return kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 379 }
 380
 381 static int kvm_section_update_flags(KVMMemoryListener *kml,
 382                                     MemoryRegionSection *section)
 383 {
 384     hwaddr phys_addr = section->offset_within_address_space;
 385     ram_addr_t size = int128_get64(section->size);
 386     KVMSlot *mem = kvm_lookup_matching_slot(kml, phys_addr, phys_addr + size);
 387
 388     if (mem == NULL)  {
 389         return 0;
 390     } else {
 391         return kvm_slot_update_flags(kml, mem, section->mr);
 392     }
 393 }
 394
 395 static void kvm_log_start(MemoryListener *listener,
 396                           MemoryRegionSection *section,
 397                           int old, int new)
 398 {
 399     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 400     int r;
 401
 402     if (old != 0) {
 403         return;
 404     }
 405
 406     r = kvm_section_update_flags(kml, section);
 407     if (r < 0) {
 408         abort();
 409     }
 410 }
 411
 412 static void kvm_log_stop(MemoryListener *listener,
 413                           MemoryRegionSection *section,
 414                           int old, int new)
 415 {
 416     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 417     int r;
 418
 419     if (new != 0) {
 420         return;
 421     }
 422
 423     r = kvm_section_update_flags(kml, section);
 424     if (r < 0) {
 425         abort();
 426     }
 427 }
 428
 429 /* get kvm's dirty pages bitmap and update qemu's */
 430 static int kvm_get_dirty_pages_log_range(MemoryRegionSection *section,
 431                                          unsigned long *bitmap)
 432 {
 433     ram_addr_t start = section->offset_within_region +
 434                        memory_region_get_ram_addr(section->mr);
 435     ram_addr_t pages = int128_get64(section->size) / getpagesize();
 436
 437     cpu_physical_memory_set_dirty_lebitmap(bitmap, start, pages);
 438     return 0;
 439 }
 440
 441 #define ALIGN(x, y)  (((x)+(y)-1) & ~((y)-1))
 442
 443 /**
 444  * kvm_physical_sync_dirty_bitmap - Grab dirty bitmap from kernel space
 445  * This function updates qemu's dirty bitmap using
 446  * memory_region_set_dirty().  This means all bits are set
 447  * to dirty.
 448  *
 449  * @start_add: start of logged region.
 450  * @end_addr: end of logged region.
 451  */
 452 static int kvm_physical_sync_dirty_bitmap(KVMMemoryListener *kml,
 453                                           MemoryRegionSection *section)
 454 {
 455     KVMState *s = kvm_state;
 456     unsigned long size, allocated_size = 0;
 457     struct kvm_dirty_log d = {};
 458     KVMSlot *mem;
 459     int ret = 0;
 460     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
 461     hwaddr end_addr = start_addr + int128_get64(section->size);
 462
 463     d.dirty_bitmap = NULL;
 464     while (start_addr < end_addr) {
 465         mem = kvm_lookup_overlapping_slot(kml, start_addr, end_addr);
 466         if (mem == NULL) {
 467             break;
 468         }
 469
 470         /* XXX bad kernel interface alert
 471          * For dirty bitmap, kernel allocates array of size aligned to
 472          * bits-per-long.  But for case when the kernel is 64bits and
 473          * the userspace is 32bits, userspace can't align to the same
 474          * bits-per-long, since sizeof(long) is different between kernel
 475          * and user space.  This way, userspace will provide buffer which
 476          * may be 4 bytes less than the kernel will use, resulting in
 477          * userspace memory corruption (which is not detectable by valgrind
 478          * too, in most cases).
 479          * So for now, let's align to 64 instead of HOST_LONG_BITS here, in
 480          * a hope that sizeof(long) won't become >8 any time soon.
 481          */
 482         size = ALIGN(((mem->memory_size) >> TARGET_PAGE_BITS),
 483                      /*HOST_LONG_BITS*/ 64) / 8;
 484         if (!d.dirty_bitmap) {
 485             d.dirty_bitmap = g_malloc(size);
 486         } else if (size > allocated_size) {
 487             d.dirty_bitmap = g_realloc(d.dirty_bitmap, size);
 488         }
 489         allocated_size = size;
 490         memset(d.dirty_bitmap, 0, allocated_size);
 491
 492         d.slot = mem->slot | (kml->as_id << 16);
 493         if (kvm_vm_ioctl(s, KVM_GET_DIRTY_LOG, &d) == -1) {
 494             DPRINTF("ioctl failed %d\n", errno);
 495             ret = -1;
 496             break;
 497         }
 498
 499         kvm_get_dirty_pages_log_range(section, d.dirty_bitmap);
 500         start_addr = mem->start_addr + mem->memory_size;
 501     }
 502     g_free(d.dirty_bitmap);
 503
 504     return ret;
 505 }
 506
 507 static void kvm_coalesce_mmio_region(MemoryListener *listener,
 508                                      MemoryRegionSection *secion,
 509                                      hwaddr start, hwaddr size)
 510 {
 511     KVMState *s = kvm_state;
 512
 513     if (s->coalesced_mmio) {
 514         struct kvm_coalesced_mmio_zone zone;
 515
 516         zone.addr = start;
 517         zone.size = size;
 518         zone.pad = 0;
 519
 520         (void)kvm_vm_ioctl(s, KVM_REGISTER_COALESCED_MMIO, &zone);
 521     }
 522 }
 523
 524 static void kvm_uncoalesce_mmio_region(MemoryListener *listener,
 525                                        MemoryRegionSection *secion,
 526                                        hwaddr start, hwaddr size)
 527 {
 528     KVMState *s = kvm_state;
 529
 530     if (s->coalesced_mmio) {
 531         struct kvm_coalesced_mmio_zone zone;
 532
 533         zone.addr = start;
 534         zone.size = size;
 535         zone.pad = 0;
 536
 537         (void)kvm_vm_ioctl(s, KVM_UNREGISTER_COALESCED_MMIO, &zone);
 538     }
 539 }
 540
 541 int kvm_check_extension(KVMState *s, unsigned int extension)
 542 {
 543     int ret;
 544
 545     ret = kvm_ioctl(s, KVM_CHECK_EXTENSION, extension);
 546     if (ret < 0) {
 547         ret = 0;
 548     }
 549
 550     return ret;
 551 }
 552
 553 int kvm_vm_check_extension(KVMState *s, unsigned int extension)
 554 {
 555     int ret;
 556
 557     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CHECK_EXTENSION, extension);
 558     if (ret < 0) {
 559         /* VM wide version not implemented, use global one instead */
 560         ret = kvm_check_extension(s, extension);
 561     }
 562
 563     return ret;
 564 }
 565
 566 static uint32_t adjust_ioeventfd_endianness(uint32_t val, uint32_t size)
 567 {
 568 #if defined(HOST_WORDS_BIGENDIAN) != defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
 569     /* The kernel expects ioeventfd values in HOST_WORDS_BIGENDIAN
 570      * endianness, but the memory core hands them in target endianness.
 571      * For example, PPC is always treated as big-endian even if running
 572      * on KVM and on PPC64LE.  Correct here.
 573      */
 574     switch (size) {
 575     case 2:
 576         val = bswap16(val);
 577         break;
 578     case 4:
 579         val = bswap32(val);
 580         break;
 581     }
 582 #endif
 583     return val;
 584 }
 585
 586 static int kvm_set_ioeventfd_mmio(int fd, hwaddr addr, uint32_t val,
 587                                   bool assign, uint32_t size, bool datamatch)
 588 {
 589     int ret;
 590     struct kvm_ioeventfd iofd = {
 591         .datamatch = datamatch ? adjust_ioeventfd_endianness(val, size) : 0,
 592         .addr = addr,
 593         .len = size,
 594         .flags = 0,
 595         .fd = fd,
 596     };
 597
 598     if (!kvm_enabled()) {
 599         return -ENOSYS;
 600     }
 601
 602     if (datamatch) {
 603         iofd.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH;
 604     }
 605     if (!assign) {
 606         iofd.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN;
 607     }
 608
 609     ret = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_IOEVENTFD, &iofd);
 610
 611     if (ret < 0) {
 612         return -errno;
 613     }
 614
 615     return 0;
 616 }
 617
 618 static int kvm_set_ioeventfd_pio(int fd, uint16_t addr, uint16_t val,
 619                                  bool assign, uint32_t size, bool datamatch)
 620 {
 621     struct kvm_ioeventfd kick = {
 622         .datamatch = datamatch ? adjust_ioeventfd_endianness(val, size) : 0,
 623         .addr = addr,
 624         .flags = KVM_IOEVENTFD_FLAG_PIO,
 625         .len = size,
 626         .fd = fd,
 627     };
 628     int r;
 629     if (!kvm_enabled()) {
 630         return -ENOSYS;
 631     }
 632     if (datamatch) {
 633         kick.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH;
 634     }
 635     if (!assign) {
 636         kick.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN;
 637     }
 638     r = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_IOEVENTFD, &kick);
 639     if (r < 0) {
 640         return r;
 641     }
 642     return 0;
 643 }
 644
 645
 646 static int kvm_check_many_ioeventfds(void)
 647 {
 648     /* Userspace can use ioeventfd for io notification.  This requires a host
 649      * that supports eventfd(2) and an I/O thread; since eventfd does not
 650      * support SIGIO it cannot interrupt the vcpu.
 651      *
 652      * Older kernels have a 6 device limit on the KVM io bus.  Find out so we
 653      * can avoid creating too many ioeventfds.
 654      */
 655 #if defined(CONFIG_EVENTFD)
 656     int ioeventfds[7];
 657     int i, ret = 0;
 658     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ioeventfds); i++) {
 659         ioeventfds[i] = eventfd(0, EFD_CLOEXEC);
 660         if (ioeventfds[i] < 0) {
 661             break;
 662         }
 663         ret = kvm_set_ioeventfd_pio(ioeventfds[i], 0, i, true, 2, true);
 664         if (ret < 0) {
 665             close(ioeventfds[i]);
 666             break;
 667         }
 668     }
 669
 670     /* Decide whether many devices are supported or not */
 671     ret = i == ARRAY_SIZE(ioeventfds);
 672
 673     while (i-- > 0) {
 674         kvm_set_ioeventfd_pio(ioeventfds[i], 0, i, false, 2, true);
 675         close(ioeventfds[i]);
 676     }
 677     return ret;
 678 #else
 679     return 0;
 680 #endif
 681 }
 682
 683 static const KVMCapabilityInfo *
 684 kvm_check_extension_list(KVMState *s, const KVMCapabilityInfo *list)
 685 {
 686     while (list->name) {
 687         if (!kvm_check_extension(s, list->value)) {
 688             return list;
 689         }
 690         list++;
 691     }
 692     return NULL;
 693 }
 694
 695 static void kvm_set_phys_mem(KVMMemoryListener *kml,
 696                              MemoryRegionSection *section, bool add)
 697 {
 698     KVMState *s = kvm_state;
 699     KVMSlot *mem, old;
 700     int err;
 701     MemoryRegion *mr = section->mr;
 702     bool writeable = !mr->readonly && !mr->rom_device;
 703     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
 704     ram_addr_t size = int128_get64(section->size);
 705     void *ram = NULL;
 706     unsigned delta;
 707
 708     /* kvm works in page size chunks, but the function may be called
 709        with sub-page size and unaligned start address. Pad the start
 710        address to next and truncate size to previous page boundary. */
 711     delta = qemu_real_host_page_size - (start_addr & ~qemu_real_host_page_mask);
 712     delta &= ~qemu_real_host_page_mask;
 713     if (delta > size) {
 714         return;
 715     }
 716     start_addr += delta;
 717     size -= delta;
 718     size &= qemu_real_host_page_mask;
 719     if (!size || (start_addr & ~qemu_real_host_page_mask)) {
 720         return;
 721     }
 722
 723     if (!memory_region_is_ram(mr)) {
 724         if (writeable || !kvm_readonly_mem_allowed) {
 725             return;
 726         } else if (!mr->romd_mode) {
 727             /* If the memory device is not in romd_mode, then we actually want
 728              * to remove the kvm memory slot so all accesses will trap. */
 729             add = false;
 730         }
 731     }
 732
 733     ram = memory_region_get_ram_ptr(mr) + section->offset_within_region + delta;
 734
 735     while (1) {
 736         mem = kvm_lookup_overlapping_slot(kml, start_addr, start_addr + size);
 737         if (!mem) {
 738             break;
 739         }
 740
 741         if (add && start_addr >= mem->start_addr &&
 742             (start_addr + size <= mem->start_addr + mem->memory_size) &&
 743             (ram - start_addr == mem->ram - mem->start_addr)) {
 744             /* The new slot fits into the existing one and comes with
 745              * identical parameters - update flags and done. */
 746             kvm_slot_update_flags(kml, mem, mr);
 747             return;
 748         }
 749
 750         old = *mem;
 751
 752         if (mem->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES) {
 753             kvm_physical_sync_dirty_bitmap(kml, section);
 754         }
 755
 756         /* unregister the overlapping slot */
 757         mem->memory_size = 0;
 758         err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 759         if (err) {
 760             fprintf(stderr, "%s: error unregistering overlapping slot: %s\n",
 761                     __func__, strerror(-err));
 762             abort();
 763         }
 764
 765         /* Workaround for older KVM versions: we can't join slots, even not by
 766          * unregistering the previous ones and then registering the larger
 767          * slot. We have to maintain the existing fragmentation. Sigh.
 768          *
 769          * This workaround assumes that the new slot starts at the same
 770          * address as the first existing one. If not or if some overlapping
 771          * slot comes around later, we will fail (not seen in practice so far)
 772          * - and actually require a recent KVM version. */
 773         if (s->broken_set_mem_region &&
 774             old.start_addr == start_addr && old.memory_size < size && add) {
 775             mem = kvm_alloc_slot(kml);
 776             mem->memory_size = old.memory_size;
 777             mem->start_addr = old.start_addr;
 778             mem->ram = old.ram;
 779             mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 780
 781             err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 782             if (err) {
 783                 fprintf(stderr, "%s: error updating slot: %s\n", __func__,
 784                         strerror(-err));
 785                 abort();
 786             }
 787
 788             start_addr += old.memory_size;
 789             ram += old.memory_size;
 790             size -= old.memory_size;
 791             continue;
 792         }
 793
 794         /* register prefix slot */
 795         if (old.start_addr < start_addr) {
 796             mem = kvm_alloc_slot(kml);
 797             mem->memory_size = start_addr - old.start_addr;
 798             mem->start_addr = old.start_addr;
 799             mem->ram = old.ram;
 800             mem->flags =  kvm_mem_flags(mr);
 801
 802             err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 803             if (err) {
 804                 fprintf(stderr, "%s: error registering prefix slot: %s\n",
 805                         __func__, strerror(-err));
 806 #ifdef TARGET_PPC
 807                 fprintf(stderr, "%s: This is probably because your kernel's " \
 808                                 "PAGE_SIZE is too big. Please try to use 4k " \
 809                                 "PAGE_SIZE!\n", __func__);
 810 #endif
 811                 abort();
 812             }
 813         }
 814
 815         /* register suffix slot */
 816         if (old.start_addr + old.memory_size > start_addr + size) {
 817             ram_addr_t size_delta;
 818
 819             mem = kvm_alloc_slot(kml);
 820             mem->start_addr = start_addr + size;
 821             size_delta = mem->start_addr - old.start_addr;
 822             mem->memory_size = old.memory_size - size_delta;
 823             mem->ram = old.ram + size_delta;
 824             mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 825
 826             err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 827             if (err) {
 828                 fprintf(stderr, "%s: error registering suffix slot: %s\n",
 829                         __func__, strerror(-err));
 830                 abort();
 831             }
 832         }
 833     }
 834
 835     /* in case the KVM bug workaround already "consumed" the new slot */
 836     if (!size) {
 837         return;
 838     }
 839     if (!add) {
 840         return;
 841     }
 842     mem = kvm_alloc_slot(kml);
 843     mem->memory_size = size;
 844     mem->start_addr = start_addr;
 845     mem->ram = ram;
 846     mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 847
 848     err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 849     if (err) {
 850         fprintf(stderr, "%s: error registering slot: %s\n", __func__,
 851                 strerror(-err));
 852         abort();
 853     }
 854 }
 855
 856 static void kvm_region_add(MemoryListener *listener,
 857                            MemoryRegionSection *section)
 858 {
 859     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 860
 861     memory_region_ref(section->mr);
 862     kvm_set_phys_mem(kml, section, true);
 863 }
 864
 865 static void kvm_region_del(MemoryListener *listener,
 866                            MemoryRegionSection *section)
 867 {
 868     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 869
 870     kvm_set_phys_mem(kml, section, false);
 871     memory_region_unref(section->mr);
 872 }
 873
 874 static void kvm_log_sync(MemoryListener *listener,
 875                          MemoryRegionSection *section)
 876 {
 877     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 878     int r;
 879
 880     r = kvm_physical_sync_dirty_bitmap(kml, section);
 881     if (r < 0) {
 882         abort();
 883     }
 884 }
 885
 886 static void kvm_mem_ioeventfd_add(MemoryListener *listener,
 887                                   MemoryRegionSection *section,
 888                                   bool match_data, uint64_t data,
 889                                   EventNotifier *e)
 890 {
 891     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 892     int r;
 893
 894     r = kvm_set_ioeventfd_mmio(fd, section->offset_within_address_space,
 895                                data, true, int128_get64(section->size),
 896                                match_data);
 897     if (r < 0) {
 898         fprintf(stderr, "%s: error adding ioeventfd: %s\n",
 899                 __func__, strerror(-r));
 900         abort();
 901     }
 902 }
 903
 904 static void kvm_mem_ioeventfd_del(MemoryListener *listener,
 905                                   MemoryRegionSection *section,
 906                                   bool match_data, uint64_t data,
 907                                   EventNotifier *e)
 908 {
 909     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 910     int r;
 911
 912     r = kvm_set_ioeventfd_mmio(fd, section->offset_within_address_space,
 913                                data, false, int128_get64(section->size),
 914                                match_data);
 915     if (r < 0) {
 916         abort();
 917     }
 918 }
 919
 920 static void kvm_io_ioeventfd_add(MemoryListener *listener,
 921                                  MemoryRegionSection *section,
 922                                  bool match_data, uint64_t data,
 923                                  EventNotifier *e)
 924 {
 925     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 926     int r;
 927
 928     r = kvm_set_ioeventfd_pio(fd, section->offset_within_address_space,
 929                               data, true, int128_get64(section->size),
 930                               match_data);
 931     if (r < 0) {
 932         fprintf(stderr, "%s: error adding ioeventfd: %s\n",
 933                 __func__, strerror(-r));
 934         abort();
 935     }
 936 }
 937
 938 static void kvm_io_ioeventfd_del(MemoryListener *listener,
 939                                  MemoryRegionSection *section,
 940                                  bool match_data, uint64_t data,
 941                                  EventNotifier *e)
 942
 943 {
 944     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 945     int r;
 946
 947     r = kvm_set_ioeventfd_pio(fd, section->offset_within_address_space,
 948                               data, false, int128_get64(section->size),
 949                               match_data);
 950     if (r < 0) {
 951         abort();
 952     }
 953 }
 954
 955 void kvm_memory_listener_register(KVMState *s, KVMMemoryListener *kml,
 956                                   AddressSpace *as, int as_id)
 957 {
 958     int i;
 959
 960     kml->slots = g_malloc0(s->nr_slots * sizeof(KVMSlot));
 961     kml->as_id = as_id;
 962
 963     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 964         kml->slots[i].slot = i;
 965     }
 966
 967     kml->listener.region_add = kvm_region_add;
 968     kml->listener.region_del = kvm_region_del;
 969     kml->listener.log_start = kvm_log_start;
 970     kml->listener.log_stop = kvm_log_stop;
 971     kml->listener.log_sync = kvm_log_sync;
 972     kml->listener.priority = 10;
 973
 974     memory_listener_register(&kml->listener, as);
 975 }
 976
 977 static MemoryListener kvm_io_listener = {
 978     .eventfd_add = kvm_io_ioeventfd_add,
 979     .eventfd_del = kvm_io_ioeventfd_del,
 980     .priority = 10,
 981 };
 982
 983 static void kvm_handle_interrupt(CPUState *cpu, int mask)
 984 {
 985     cpu->interrupt_request |= mask;
 986
 987     if (!qemu_cpu_is_self(cpu)) {
 988         qemu_cpu_kick(cpu);
 989     }
 990 }
 991
 992 int kvm_set_irq(KVMState *s, int irq, int level)
 993 {
 994     struct kvm_irq_level event;
 995     int ret;
 996
 997     assert(kvm_async_interrupts_enabled());
 998
 999     event.level = level;
1000     event.irq = irq;
1001     ret = kvm_vm_ioctl(s, s->irq_set_ioctl, &event);
1002     if (ret < 0) {
1003         perror("kvm_set_irq");
1004         abort();
1005     }
1006
1007     return (s->irq_set_ioctl == KVM_IRQ_LINE) ? 1 : event.status;
1008 }
1009
1010 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
1011 typedef struct KVMMSIRoute {
1012     struct kvm_irq_routing_entry kroute;
1013     QTAILQ_ENTRY(KVMMSIRoute) entry;
1014 } KVMMSIRoute;
1015
1016 static void set_gsi(KVMState *s, unsigned int gsi)
1017 {
1018     set_bit(gsi, s->used_gsi_bitmap);
1019 }
1020
1021 static void clear_gsi(KVMState *s, unsigned int gsi)
1022 {
1023     clear_bit(gsi, s->used_gsi_bitmap);
1024 }
1025
1026 void kvm_init_irq_routing(KVMState *s)
1027 {
1028     int gsi_count, i;
1029
1030     gsi_count = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQ_ROUTING) - 1;
1031     if (gsi_count > 0) {
1032         /* Round up so we can search ints using ffs */
1033         s->used_gsi_bitmap = bitmap_new(gsi_count);
1034         s->gsi_count = gsi_count;
1035     }
1036
1037     s->irq_routes = g_malloc0(sizeof(*s->irq_routes));
1038     s->nr_allocated_irq_routes = 0;
1039
1040     if (!kvm_direct_msi_allowed) {
1041         for (i = 0; i < KVM_MSI_HASHTAB_SIZE; i++) {
1042             QTAILQ_INIT(&s->msi_hashtab[i]);
1043         }
1044     }
1045
1046     kvm_arch_init_irq_routing(s);
1047 }
1048
1049 void kvm_irqchip_commit_routes(KVMState *s)
1050 {
1051     int ret;
1052
1053     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1054         return;
1055     }
1056
1057     if (!kvm_gsi_routing_enabled()) {
1058         return;
1059     }
1060
1061     s->irq_routes->flags = 0;
1062     trace_kvm_irqchip_commit_routes();
1063     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_GSI_ROUTING, s->irq_routes);
1064     assert(ret == 0);
1065 }
1066
1067 static void kvm_add_routing_entry(KVMState *s,
1068                                   struct kvm_irq_routing_entry *entry)
1069 {
1070     struct kvm_irq_routing_entry *new;
1071     int n, size;
1072
1073     if (s->irq_routes->nr == s->nr_allocated_irq_routes) {
1074         n = s->nr_allocated_irq_routes * 2;
1075         if (n < 64) {
1076             n = 64;
1077         }
1078         size = sizeof(struct kvm_irq_routing);
1079         size += n * sizeof(*new);
1080         s->irq_routes = g_realloc(s->irq_routes, size);
1081         s->nr_allocated_irq_routes = n;
1082     }
1083     n = s->irq_routes->nr++;
1084     new = &s->irq_routes->entries[n];
1085
1086     *new = *entry;
1087
1088     set_gsi(s, entry->gsi);
1089 }
1090
1091 static int kvm_update_routing_entry(KVMState *s,
1092                                     struct kvm_irq_routing_entry *new_entry)
1093 {
1094     struct kvm_irq_routing_entry *entry;
1095     int n;
1096
1097     for (n = 0; n < s->irq_routes->nr; n++) {
1098         entry = &s->irq_routes->entries[n];
1099         if (entry->gsi != new_entry->gsi) {
1100             continue;
1101         }
1102
1103         if(!memcmp(entry, new_entry, sizeof *entry)) {
1104             return 0;
1105         }
1106
1107         *entry = *new_entry;
1108
1109         return 0;
1110     }
1111
1112     return -ESRCH;
1113 }
1114
1115 void kvm_irqchip_add_irq_route(KVMState *s, int irq, int irqchip, int pin)
1116 {
1117     struct kvm_irq_routing_entry e = {};
1118
1119     assert(pin < s->gsi_count);
1120
1121     e.gsi = irq;
1122     e.type = KVM_IRQ_ROUTING_IRQCHIP;
1123     e.flags = 0;
1124     e.u.irqchip.irqchip = irqchip;
1125     e.u.irqchip.pin = pin;
1126     kvm_add_routing_entry(s, &e);
1127 }
1128
1129 void kvm_irqchip_release_virq(KVMState *s, int virq)
1130 {
1131     struct kvm_irq_routing_entry *e;
1132     int i;
1133
1134     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1135         return;
1136     }
1137
1138     for (i = 0; i < s->irq_routes->nr; i++) {
1139         e = &s->irq_routes->entries[i];
1140         if (e->gsi == virq) {
1141             s->irq_routes->nr--;
1142             *e = s->irq_routes->entries[s->irq_routes->nr];
1143         }
1144     }
1145     clear_gsi(s, virq);
1146     kvm_arch_release_virq_post(virq);
1147     trace_kvm_irqchip_release_virq(virq);
1148 }
1149
1150 static unsigned int kvm_hash_msi(uint32_t data)
1151 {
1152     /* This is optimized for IA32 MSI layout. However, no other arch shall
1153      * repeat the mistake of not providing a direct MSI injection API. */
1154     return data & 0xff;
1155 }
1156
1157 static void kvm_flush_dynamic_msi_routes(KVMState *s)
1158 {
1159     KVMMSIRoute *route, *next;
1160     unsigned int hash;
1161
1162     for (hash = 0; hash < KVM_MSI_HASHTAB_SIZE; hash++) {
1163         QTAILQ_FOREACH_SAFE(route, &s->msi_hashtab[hash], entry, next) {
1164             kvm_irqchip_release_virq(s, route->kroute.gsi);
1165             QTAILQ_REMOVE(&s->msi_hashtab[hash], route, entry);
1166             g_free(route);
1167         }
1168     }
1169 }
1170
1171 static int kvm_irqchip_get_virq(KVMState *s)
1172 {
1173     int next_virq;
1174
1175     /*
1176      * PIC and IOAPIC share the first 16 GSI numbers, thus the available
1177      * GSI numbers are more than the number of IRQ route. Allocating a GSI
1178      * number can succeed even though a new route entry cannot be added.
1179      * When this happens, flush dynamic MSI entries to free IRQ route entries.
1180      */
1181     if (!kvm_direct_msi_allowed && s->irq_routes->nr == s->gsi_count) {
1182         kvm_flush_dynamic_msi_routes(s);
1183     }
1184
1185     /* Return the lowest unused GSI in the bitmap */
1186     next_virq = find_first_zero_bit(s->used_gsi_bitmap, s->gsi_count);
1187     if (next_virq >= s->gsi_count) {
1188         return -ENOSPC;
1189     } else {
1190         return next_virq;
1191     }
1192 }
1193
1194 static KVMMSIRoute *kvm_lookup_msi_route(KVMState *s, MSIMessage msg)
1195 {
1196     unsigned int hash = kvm_hash_msi(msg.data);
1197     KVMMSIRoute *route;
1198
1199     QTAILQ_FOREACH(route, &s->msi_hashtab[hash], entry) {
1200         if (route->kroute.u.msi.address_lo == (uint32_t)msg.address &&
1201             route->kroute.u.msi.address_hi == (msg.address >> 32) &&
1202             route->kroute.u.msi.data == le32_to_cpu(msg.data)) {
1203             return route;
1204         }
1205     }
1206     return NULL;
1207 }
1208
1209 int kvm_irqchip_send_msi(KVMState *s, MSIMessage msg)
1210 {
1211     struct kvm_msi msi;
1212     KVMMSIRoute *route;
1213
1214     if (kvm_direct_msi_allowed) {
1215         msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1216         msi.address_hi = msg.address >> 32;
1217         msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1218         msi.flags = 0;
1219         memset(msi.pad, 0, sizeof(msi.pad));
1220
1221         return kvm_vm_ioctl(s, KVM_SIGNAL_MSI, &msi);
1222     }
1223
1224     route = kvm_lookup_msi_route(s, msg);
1225     if (!route) {
1226         int virq;
1227
1228         virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1229         if (virq < 0) {
1230             return virq;
1231         }
1232
1233         route = g_malloc0(sizeof(KVMMSIRoute));
1234         route->kroute.gsi = virq;
1235         route->kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_MSI;
1236         route->kroute.flags = 0;
1237         route->kroute.u.msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1238         route->kroute.u.msi.address_hi = msg.address >> 32;
1239         route->kroute.u.msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1240
1241         kvm_add_routing_entry(s, &route->kroute);
1242         kvm_irqchip_commit_routes(s);
1243
1244         QTAILQ_INSERT_TAIL(&s->msi_hashtab[kvm_hash_msi(msg.data)], route,
1245                            entry);
1246     }
1247
1248     assert(route->kroute.type == KVM_IRQ_ROUTING_MSI);
1249
1250     return kvm_set_irq(s, route->kroute.gsi, 1);
1251 }
1252
1253 int kvm_irqchip_add_msi_route(KVMState *s, int vector, PCIDevice *dev)
1254 {
1255     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1256     int virq;
1257     MSIMessage msg = {0, 0};
1258
1259     if (dev) {
1260         msg = pci_get_msi_message(dev, vector);
1261     }
1262
1263     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1264         return kvm_arch_msi_data_to_gsi(msg.data);
1265     }
1266
1267     if (!kvm_gsi_routing_enabled()) {
1268         return -ENOSYS;
1269     }
1270
1271     virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1272     if (virq < 0) {
1273         return virq;
1274     }
1275
1276     kroute.gsi = virq;
1277     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_MSI;
1278     kroute.flags = 0;
1279     kroute.u.msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1280     kroute.u.msi.address_hi = msg.address >> 32;
1281     kroute.u.msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1282     if (kvm_msi_devid_required()) {
1283         kroute.flags = KVM_MSI_VALID_DEVID;
1284         kroute.u.msi.devid = pci_requester_id(dev);
1285     }
1286     if (kvm_arch_fixup_msi_route(&kroute, msg.address, msg.data, dev)) {
1287         kvm_irqchip_release_virq(s, virq);
1288         return -EINVAL;
1289     }
1290
1291     trace_kvm_irqchip_add_msi_route(dev ? dev->name : (char *)"N/A",
1292                                     vector, virq);
1293
1294     kvm_add_routing_entry(s, &kroute);
1295     kvm_arch_add_msi_route_post(&kroute, vector, dev);
1296     kvm_irqchip_commit_routes(s);
1297
1298     return virq;
1299 }
1300
1301 int kvm_irqchip_update_msi_route(KVMState *s, int virq, MSIMessage msg,
1302                                  PCIDevice *dev)
1303 {
1304     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1305
1306     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1307         return 0;
1308     }
1309
1310     if (!kvm_irqchip_in_kernel()) {
1311         return -ENOSYS;
1312     }
1313
1314     kroute.gsi = virq;
1315     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_MSI;
1316     kroute.flags = 0;
1317     kroute.u.msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1318     kroute.u.msi.address_hi = msg.address >> 32;
1319     kroute.u.msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1320     if (kvm_msi_devid_required()) {
1321         kroute.flags = KVM_MSI_VALID_DEVID;
1322         kroute.u.msi.devid = pci_requester_id(dev);
1323     }
1324     if (kvm_arch_fixup_msi_route(&kroute, msg.address, msg.data, dev)) {
1325         return -EINVAL;
1326     }
1327
1328     trace_kvm_irqchip_update_msi_route(virq);
1329
1330     return kvm_update_routing_entry(s, &kroute);
1331 }
1332
1333 static int kvm_irqchip_assign_irqfd(KVMState *s, int fd, int rfd, int virq,
1334                                     bool assign)
1335 {
1336     struct kvm_irqfd irqfd = {
1337         .fd = fd,
1338         .gsi = virq,
1339         .flags = assign ? 0 : KVM_IRQFD_FLAG_DEASSIGN,
1340     };
1341
1342     if (rfd != -1) {
1343         irqfd.flags |= KVM_IRQFD_FLAG_RESAMPLE;
1344         irqfd.resamplefd = rfd;
1345     }
1346
1347     if (!kvm_irqfds_enabled()) {
1348         return -ENOSYS;
1349     }
1350
1351     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_IRQFD, &irqfd);
1352 }
1353
1354 int kvm_irqchip_add_adapter_route(KVMState *s, AdapterInfo *adapter)
1355 {
1356     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1357     int virq;
1358
1359     if (!kvm_gsi_routing_enabled()) {
1360         return -ENOSYS;
1361     }
1362
1363     virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1364     if (virq < 0) {
1365         return virq;
1366     }
1367
1368     kroute.gsi = virq;
1369     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_S390_ADAPTER;
1370     kroute.flags = 0;
1371     kroute.u.adapter.summary_addr = adapter->summary_addr;
1372     kroute.u.adapter.ind_addr = adapter->ind_addr;
1373     kroute.u.adapter.summary_offset = adapter->summary_offset;
1374     kroute.u.adapter.ind_offset = adapter->ind_offset;
1375     kroute.u.adapter.adapter_id = adapter->adapter_id;
1376
1377     kvm_add_routing_entry(s, &kroute);
1378
1379     return virq;
1380 }
1381
1382 int kvm_irqchip_add_hv_sint_route(KVMState *s, uint32_t vcpu, uint32_t sint)
1383 {
1384     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1385     int virq;
1386
1387     if (!kvm_gsi_routing_enabled()) {
1388         return -ENOSYS;
1389     }
1390     if (!kvm_check_extension(s, KVM_CAP_HYPERV_SYNIC)) {
1391         return -ENOSYS;
1392     }
1393     virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1394     if (virq < 0) {
1395         return virq;
1396     }
1397
1398     kroute.gsi = virq;
1399     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_HV_SINT;
1400     kroute.flags = 0;
1401     kroute.u.hv_sint.vcpu = vcpu;
1402     kroute.u.hv_sint.sint = sint;
1403
1404     kvm_add_routing_entry(s, &kroute);
1405     kvm_irqchip_commit_routes(s);
1406
1407     return virq;
1408 }
1409
1410 #else /* !KVM_CAP_IRQ_ROUTING */
1411
1412 void kvm_init_irq_routing(KVMState *s)
1413 {
1414 }
1415
1416 void kvm_irqchip_release_virq(KVMState *s, int virq)
1417 {
1418 }
1419
1420 int kvm_irqchip_send_msi(KVMState *s, MSIMessage msg)
1421 {
1422     abort();
1423 }
1424
1425 int kvm_irqchip_add_msi_route(KVMState *s, int vector, PCIDevice *dev)
1426 {
1427     return -ENOSYS;
1428 }
1429
1430 int kvm_irqchip_add_adapter_route(KVMState *s, AdapterInfo *adapter)
1431 {
1432     return -ENOSYS;
1433 }
1434
1435 int kvm_irqchip_add_hv_sint_route(KVMState *s, uint32_t vcpu, uint32_t sint)
1436 {
1437     return -ENOSYS;
1438 }
1439
1440 static int kvm_irqchip_assign_irqfd(KVMState *s, int fd, int virq, bool assign)
1441 {
1442     abort();
1443 }
1444
1445 int kvm_irqchip_update_msi_route(KVMState *s, int virq, MSIMessage msg)
1446 {
1447     return -ENOSYS;
1448 }
1449 #endif /* !KVM_CAP_IRQ_ROUTING */
1450
1451 int kvm_irqchip_add_irqfd_notifier_gsi(KVMState *s, EventNotifier *n,
1452                                        EventNotifier *rn, int virq)
1453 {
1454     return kvm_irqchip_assign_irqfd(s, event_notifier_get_fd(n),
1455            rn ? event_notifier_get_fd(rn) : -1, virq, true);
1456 }
1457
1458 int kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier_gsi(KVMState *s, EventNotifier *n,
1459                                           int virq)
1460 {
1461     return kvm_irqchip_assign_irqfd(s, event_notifier_get_fd(n), -1, virq,
1462            false);
1463 }
1464
1465 int kvm_irqchip_add_irqfd_notifier(KVMState *s, EventNotifier *n,
1466                                    EventNotifier *rn, qemu_irq irq)
1467 {
1468     gpointer key, gsi;
1469     gboolean found = g_hash_table_lookup_extended(s->gsimap, irq, &key, &gsi);
1470
1471     if (!found) {
1472         return -ENXIO;
1473     }
1474     return kvm_irqchip_add_irqfd_notifier_gsi(s, n, rn, GPOINTER_TO_INT(gsi));
1475 }
1476
1477 int kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier(KVMState *s, EventNotifier *n,
1478                                       qemu_irq irq)
1479 {
1480     gpointer key, gsi;
1481     gboolean found = g_hash_table_lookup_extended(s->gsimap, irq, &key, &gsi);
1482
1483     if (!found) {
1484         return -ENXIO;
1485     }
1486     return kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier_gsi(s, n, GPOINTER_TO_INT(gsi));
1487 }
1488
1489 void kvm_irqchip_set_qemuirq_gsi(KVMState *s, qemu_irq irq, int gsi)
1490 {
1491     g_hash_table_insert(s->gsimap, irq, GINT_TO_POINTER(gsi));
1492 }
1493
1494 static void kvm_irqchip_create(MachineState *machine, KVMState *s)
1495 {
1496     int ret;
1497
1498     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQCHIP)) {
1499         ;
1500     } else if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_S390_IRQCHIP)) {
1501         ret = kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_IRQCHIP, 0);
1502         if (ret < 0) {
1503             fprintf(stderr, "Enable kernel irqchip failed: %s\n", strerror(-ret));
1504             exit(1);
1505         }
1506     } else {
1507         return;
1508     }
1509
1510     /* First probe and see if there's a arch-specific hook to create the
1511      * in-kernel irqchip for us */
1512     ret = kvm_arch_irqchip_create(machine, s);
1513     if (ret == 0) {
1514         if (machine_kernel_irqchip_split(machine)) {
1515             perror("Split IRQ chip mode not supported.");
1516             exit(1);
1517         } else {
1518             ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_IRQCHIP);
1519         }
1520     }
1521     if (ret < 0) {
1522         fprintf(stderr, "Create kernel irqchip failed: %s\n", strerror(-ret));
1523         exit(1);
1524     }
1525
1526     kvm_kernel_irqchip = true;
1527     /* If we have an in-kernel IRQ chip then we must have asynchronous
1528      * interrupt delivery (though the reverse is not necessarily true)
1529      */
1530     kvm_async_interrupts_allowed = true;
1531     kvm_halt_in_kernel_allowed = true;
1532
1533     kvm_init_irq_routing(s);
1534
1535     s->gsimap = g_hash_table_new(g_direct_hash, g_direct_equal);
1536 }
1537
1538 /* Find number of supported CPUs using the recommended
1539  * procedure from the kernel API documentation to cope with
1540  * older kernels that may be missing capabilities.
1541  */
1542 static int kvm_recommended_vcpus(KVMState *s)
1543 {
1544     int ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_NR_VCPUS);
1545     return (ret) ? ret : 4;
1546 }
1547
1548 static int kvm_max_vcpus(KVMState *s)
1549 {
1550     int ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_MAX_VCPUS);
1551     return (ret) ? ret : kvm_recommended_vcpus(s);
1552 }
1553
1554 static int kvm_max_vcpu_id(KVMState *s)
1555 {
1556     int ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_MAX_VCPU_ID);
1557     return (ret) ? ret : kvm_max_vcpus(s);
1558 }
1559
1560 bool kvm_vcpu_id_is_valid(int vcpu_id)
1561 {
1562     KVMState *s = KVM_STATE(current_machine->accelerator);
1563     return vcpu_id >= 0 && vcpu_id < kvm_max_vcpu_id(s);
1564 }
1565
1566 static int kvm_init(MachineState *ms)
1567 {
1568     MachineClass *mc = MACHINE_GET_CLASS(ms);
1569     static const char upgrade_note[] =
1570         "Please upgrade to at least kernel 2.6.29 or recent kvm-kmod\n"
1571         "(see http://sourceforge.net/projects/kvm).\n";
1572     struct {
1573         const char *name;
1574         int num;
1575     } num_cpus[] = {
1576         { "SMP",          smp_cpus },
1577         { "hotpluggable", max_cpus },
1578         { NULL, }
1579     }, *nc = num_cpus;
1580     int soft_vcpus_limit, hard_vcpus_limit;
1581     KVMState *s;
1582     const KVMCapabilityInfo *missing_cap;
1583     int ret;
1584     int type = 0;
1585     const char *kvm_type;
1586
1587     s = KVM_STATE(ms->accelerator);
1588
1589     /*
1590      * On systems where the kernel can support different base page
1591      * sizes, host page size may be different from TARGET_PAGE_SIZE,
1592      * even with KVM.  TARGET_PAGE_SIZE is assumed to be the minimum
1593      * page size for the system though.
1594      */
1595     assert(TARGET_PAGE_SIZE <= getpagesize());
1596
1597     s->sigmask_len = 8;
1598
1599 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
1600     QTAILQ_INIT(&s->kvm_sw_breakpoints);
1601 #endif
1602     QLIST_INIT(&s->kvm_parked_vcpus);
1603     s->vmfd = -1;
1604     s->fd = qemu_open("/dev/kvm", O_RDWR);
1605     if (s->fd == -1) {
1606         fprintf(stderr, "Could not access KVM kernel module: %m\n");
1607         ret = -errno;
1608         goto err;
1609     }
1610
1611     ret = kvm_ioctl(s, KVM_GET_API_VERSION, 0);
1612     if (ret < KVM_API_VERSION) {
1613         if (ret >= 0) {
1614             ret = -EINVAL;
1615         }
1616         fprintf(stderr, "kvm version too old\n");
1617         goto err;
1618     }
1619
1620     if (ret > KVM_API_VERSION) {
1621         ret = -EINVAL;
1622         fprintf(stderr, "kvm version not supported\n");
1623         goto err;
1624     }
1625
1626     kvm_immediate_exit = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IMMEDIATE_EXIT);
1627     s->nr_slots = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_NR_MEMSLOTS);
1628
1629     /* If unspecified, use the default value */
1630     if (!s->nr_slots) {
1631         s->nr_slots = 32;
1632     }
1633
1634     /* check the vcpu limits */
1635     soft_vcpus_limit = kvm_recommended_vcpus(s);
1636     hard_vcpus_limit = kvm_max_vcpus(s);
1637
1638     while (nc->name) {
1639         if (nc->num > soft_vcpus_limit) {
1640             fprintf(stderr,
1641                     "Warning: Number of %s cpus requested (%d) exceeds "
1642                     "the recommended cpus supported by KVM (%d)\n",
1643                     nc->name, nc->num, soft_vcpus_limit);
1644
1645             if (nc->num > hard_vcpus_limit) {
1646                 fprintf(stderr, "Number of %s cpus requested (%d) exceeds "
1647                         "the maximum cpus supported by KVM (%d)\n",
1648                         nc->name, nc->num, hard_vcpus_limit);
1649                 exit(1);
1650             }
1651         }
1652         nc++;
1653     }
1654
1655     kvm_type = qemu_opt_get(qemu_get_machine_opts(), "kvm-type");
1656     if (mc->kvm_type) {
1657         type = mc->kvm_type(kvm_type);
1658     } else if (kvm_type) {
1659         ret = -EINVAL;
1660         fprintf(stderr, "Invalid argument kvm-type=%s\n", kvm_type);
1661         goto err;
1662     }
1663
1664     do {
1665         ret = kvm_ioctl(s, KVM_CREATE_VM, type);
1666     } while (ret == -EINTR);
1667
1668     if (ret < 0) {
1669         fprintf(stderr, "ioctl(KVM_CREATE_VM) failed: %d %s\n", -ret,
1670                 strerror(-ret));
1671
1672 #ifdef TARGET_S390X
1673         if (ret == -EINVAL) {
1674             fprintf(stderr,
1675                     "Host kernel setup problem detected. Please verify:\n");
1676             fprintf(stderr, "- for kernels supporting the switch_amode or"
1677                     " user_mode parameters, whether\n");
1678             fprintf(stderr,
1679                     "  user space is running in primary address space\n");
1680             fprintf(stderr,
1681                     "- for kernels supporting the vm.allocate_pgste sysctl, "
1682                     "whether it is enabled\n");
1683         }
1684 #endif
1685         goto err;
1686     }
1687
1688     s->vmfd = ret;
1689     missing_cap = kvm_check_extension_list(s, kvm_required_capabilites);
1690     if (!missing_cap) {
1691         missing_cap =
1692             kvm_check_extension_list(s, kvm_arch_required_capabilities);
1693     }
1694     if (missing_cap) {
1695         ret = -EINVAL;
1696         fprintf(stderr, "kvm does not support %s\n%s",
1697                 missing_cap->name, upgrade_note);
1698         goto err;
1699     }
1700
1701     s->coalesced_mmio = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_COALESCED_MMIO);
1702
1703     s->broken_set_mem_region = 1;
1704     ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_JOIN_MEMORY_REGIONS_WORKS);
1705     if (ret > 0) {
1706         s->broken_set_mem_region = 0;
1707     }
1708
1709 #ifdef KVM_CAP_VCPU_EVENTS
1710     s->vcpu_events = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_VCPU_EVENTS);
1711 #endif
1712
1713     s->robust_singlestep =
1714         kvm_check_extension(s, KVM_CAP_X86_ROBUST_SINGLESTEP);
1715
1716 #ifdef KVM_CAP_DEBUGREGS
1717     s->debugregs = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_DEBUGREGS);
1718 #endif
1719
1720 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
1721     kvm_direct_msi_allowed = (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_SIGNAL_MSI) > 0);
1722 #endif
1723
1724     s->intx_set_mask = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_PCI_2_3);
1725
1726     s->irq_set_ioctl = KVM_IRQ_LINE;
1727     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQ_INJECT_STATUS)) {
1728         s->irq_set_ioctl = KVM_IRQ_LINE_STATUS;
1729     }
1730
1731 #ifdef KVM_CAP_READONLY_MEM
1732     kvm_readonly_mem_allowed =
1733         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_READONLY_MEM) > 0);
1734 #endif
1735
1736     kvm_eventfds_allowed =
1737         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IOEVENTFD) > 0);
1738
1739     kvm_irqfds_allowed =
1740         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQFD) > 0);
1741
1742     kvm_resamplefds_allowed =
1743         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQFD_RESAMPLE) > 0);
1744
1745     kvm_vm_attributes_allowed =
1746         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_VM_ATTRIBUTES) > 0);
1747
1748     kvm_ioeventfd_any_length_allowed =
1749         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IOEVENTFD_ANY_LENGTH) > 0);
1750
1751     ret = kvm_arch_init(ms, s);
1752     if (ret < 0) {
1753         goto err;
1754     }
1755
1756     if (machine_kernel_irqchip_allowed(ms)) {
1757         kvm_irqchip_create(ms, s);
1758     }
1759
1760     kvm_state = s;
1761
1762     if (kvm_eventfds_allowed) {
1763         s->memory_listener.listener.eventfd_add = kvm_mem_ioeventfd_add;
1764         s->memory_listener.listener.eventfd_del = kvm_mem_ioeventfd_del;
1765     }
1766     s->memory_listener.listener.coalesced_mmio_add = kvm_coalesce_mmio_region;
1767     s->memory_listener.listener.coalesced_mmio_del = kvm_uncoalesce_mmio_region;
1768
1769     kvm_memory_listener_register(s, &s->memory_listener,
1770                                  &address_space_memory, 0);
1771     memory_listener_register(&kvm_io_listener,
1772                              &address_space_io);
1773
1774     s->many_ioeventfds = kvm_check_many_ioeventfds();
1775
1776     cpu_interrupt_handler = kvm_handle_interrupt;
1777
1778     return 0;
1779
1780 err:
1781     assert(ret < 0);
1782     if (s->vmfd >= 0) {
1783         close(s->vmfd);
1784     }
1785     if (s->fd != -1) {
1786         close(s->fd);
1787     }
1788     g_free(s->memory_listener.slots);
1789
1790     return ret;
1791 }
1792
1793 void kvm_set_sigmask_len(KVMState *s, unsigned int sigmask_len)
1794 {
1795     s->sigmask_len = sigmask_len;
1796 }
1797
1798 static void kvm_handle_io(uint16_t port, MemTxAttrs attrs, void *data, int direction,
1799                           int size, uint32_t count)
1800 {
1801     int i;
1802     uint8_t *ptr = data;
1803
1804     for (i = 0; i < count; i++) {
1805         address_space_rw(&address_space_io, port, attrs,
1806                          ptr, size,
1807                          direction == KVM_EXIT_IO_OUT);
1808         ptr += size;
1809     }
1810 }
1811
1812 static int kvm_handle_internal_error(CPUState *cpu, struct kvm_run *run)
1813 {
1814     fprintf(stderr, "KVM internal error. Suberror: %d\n",
1815             run->internal.suberror);
1816
1817     if (kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_INTERNAL_ERROR_DATA)) {
1818         int i;
1819
1820         for (i = 0; i < run->internal.ndata; ++i) {
1821             fprintf(stderr, "extra data[%d]: %"PRIx64"\n",
1822                     i, (uint64_t)run->internal.data[i]);
1823         }
1824     }
1825     if (run->internal.suberror == KVM_INTERNAL_ERROR_EMULATION) {
1826         fprintf(stderr, "emulation failure\n");
1827         if (!kvm_arch_stop_on_emulation_error(cpu)) {
1828             cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_CODE);
1829             return EXCP_INTERRUPT;
1830         }
1831     }
1832     /* FIXME: Should trigger a qmp message to let management know
1833      * something went wrong.
1834      */
1835     return -1;
1836 }
1837
1838 void kvm_flush_coalesced_mmio_buffer(void)
1839 {
1840     KVMState *s = kvm_state;
1841
1842     if (s->coalesced_flush_in_progress) {
1843         return;
1844     }
1845
1846     s->coalesced_flush_in_progress = true;
1847
1848     if (s->coalesced_mmio_ring) {
1849         struct kvm_coalesced_mmio_ring *ring = s->coalesced_mmio_ring;
1850         while (ring->first != ring->last) {
1851             struct kvm_coalesced_mmio *ent;
1852
1853             ent = &ring->coalesced_mmio[ring->first];
1854
1855             cpu_physical_memory_write(ent->phys_addr, ent->data, ent->len);
1856             smp_wmb();
1857             ring->first = (ring->first + 1) % KVM_COALESCED_MMIO_MAX;
1858         }
1859     }
1860
1861     s->coalesced_flush_in_progress = false;
1862 }
1863
1864 static void do_kvm_cpu_synchronize_state(CPUState *cpu, run_on_cpu_data arg)
1865 {
1866     if (!cpu->kvm_vcpu_dirty) {
1867         kvm_arch_get_registers(cpu);
1868         cpu->kvm_vcpu_dirty = true;
1869     }
1870 }
1871
1872 void kvm_cpu_synchronize_state(CPUState *cpu)
1873 {
1874     if (!cpu->kvm_vcpu_dirty) {
1875         run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_state, RUN_ON_CPU_NULL);
1876     }
1877 }
1878
1879 static void do_kvm_cpu_synchronize_post_reset(CPUState *cpu, run_on_cpu_data arg)
1880 {
1881     kvm_arch_put_registers(cpu, KVM_PUT_RESET_STATE);
1882     cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1883 }
1884
1885 void kvm_cpu_synchronize_post_reset(CPUState *cpu)
1886 {
1887     run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_post_reset, RUN_ON_CPU_NULL);
1888 }
1889
1890 static void do_kvm_cpu_synchronize_post_init(CPUState *cpu, run_on_cpu_data arg)
1891 {
1892     kvm_arch_put_registers(cpu, KVM_PUT_FULL_STATE);
1893     cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1894 }
1895
1896 void kvm_cpu_synchronize_post_init(CPUState *cpu)
1897 {
1898     run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_post_init, RUN_ON_CPU_NULL);
1899 }
1900
1901 static void do_kvm_cpu_synchronize_pre_loadvm(CPUState *cpu, run_on_cpu_data arg)
1902 {
1903     cpu->kvm_vcpu_dirty = true;
1904 }
1905
1906 void kvm_cpu_synchronize_pre_loadvm(CPUState *cpu)
1907 {
1908     run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_pre_loadvm, RUN_ON_CPU_NULL);
1909 }
1910
1911 #ifdef KVM_HAVE_MCE_INJECTION
1912 static __thread void *pending_sigbus_addr;
1913 static __thread int pending_sigbus_code;
1914 static __thread bool have_sigbus_pending;
1915 #endif
1916
1917 static void kvm_cpu_kick(CPUState *cpu)
1918 {
1919     atomic_set(&cpu->kvm_run->immediate_exit, 1);
1920 }
1921
1922 static void kvm_cpu_kick_self(void)
1923 {
1924     if (kvm_immediate_exit) {
1925         kvm_cpu_kick(current_cpu);
1926     } else {
1927         qemu_cpu_kick_self();
1928     }
1929 }
1930
1931 static void kvm_eat_signals(CPUState *cpu)
1932 {
1933     struct timespec ts = { 0, 0 };
1934     siginfo_t siginfo;
1935     sigset_t waitset;
1936     sigset_t chkset;
1937     int r;
1938
1939     if (kvm_immediate_exit) {
1940         atomic_set(&cpu->kvm_run->immediate_exit, 0);
1941         /* Write kvm_run->immediate_exit before the cpu->exit_request
1942          * write in kvm_cpu_exec.
1943          */
1944         smp_wmb();
1945         return;
1946     }
1947
1948     sigemptyset(&waitset);
1949     sigaddset(&waitset, SIG_IPI);
1950
1951     do {
1952         r = sigtimedwait(&waitset, &siginfo, &ts);
1953         if (r == -1 && !(errno == EAGAIN || errno == EINTR)) {
1954             perror("sigtimedwait");
1955             exit(1);
1956         }
1957
1958         r = sigpending(&chkset);
1959         if (r == -1) {
1960             perror("sigpending");
1961             exit(1);
1962         }
1963     } while (sigismember(&chkset, SIG_IPI));
1964 }
1965
1966 int kvm_cpu_exec(CPUState *cpu)
1967 {
1968     struct kvm_run *run = cpu->kvm_run;
1969     int ret, run_ret;
1970
1971     DPRINTF("kvm_cpu_exec()\n");
1972
1973     if (kvm_arch_process_async_events(cpu)) {
1974         atomic_set(&cpu->exit_request, 0);
1975         return EXCP_HLT;
1976     }
1977
1978     qemu_mutex_unlock_iothread();
1979
1980     do {
1981         MemTxAttrs attrs;
1982
1983         if (cpu->kvm_vcpu_dirty) {
1984             kvm_arch_put_registers(cpu, KVM_PUT_RUNTIME_STATE);
1985             cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1986         }
1987
1988         kvm_arch_pre_run(cpu, run);
1989         if (atomic_read(&cpu->exit_request)) {
1990             DPRINTF("interrupt exit requested\n");
1991             /*
1992              * KVM requires us to reenter the kernel after IO exits to complete
1993              * instruction emulation. This self-signal will ensure that we
1994              * leave ASAP again.
1995              */
1996             kvm_cpu_kick_self();
1997         }
1998
1999         /* Read cpu->exit_request before KVM_RUN reads run->immediate_exit.
2000          * Matching barrier in kvm_eat_signals.
2001          */
2002         smp_rmb();
2003
2004         run_ret = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_RUN, 0);
2005
2006         attrs = kvm_arch_post_run(cpu, run);
2007
2008 #ifdef KVM_HAVE_MCE_INJECTION
2009         if (unlikely(have_sigbus_pending)) {
2010             qemu_mutex_lock_iothread();
2011             kvm_arch_on_sigbus_vcpu(cpu, pending_sigbus_code,
2012                                     pending_sigbus_addr);
2013             have_sigbus_pending = false;
2014             qemu_mutex_unlock_iothread();
2015         }
2016 #endif
2017
2018         if (run_ret < 0) {
2019             if (run_ret == -EINTR || run_ret == -EAGAIN) {
2020                 DPRINTF("io window exit\n");
2021                 kvm_eat_signals(cpu);
2022                 ret = EXCP_INTERRUPT;
2023                 break;
2024             }
2025             fprintf(stderr, "error: kvm run failed %s\n",
2026                     strerror(-run_ret));
2027 #ifdef TARGET_PPC
2028             if (run_ret == -EBUSY) {
2029                 fprintf(stderr,
2030                         "This is probably because your SMT is enabled.\n"
2031                         "VCPU can only run on primary threads with all "
2032                         "secondary threads offline.\n");
2033             }
2034 #endif
2035             ret = -1;
2036             break;
2037         }
2038
2039         trace_kvm_run_exit(cpu->cpu_index, run->exit_reason);
2040         switch (run->exit_reason) {
2041         case KVM_EXIT_IO:
2042             DPRINTF("handle_io\n");
2043             /* Called outside BQL */
2044             kvm_handle_io(run->io.port, attrs,
2045                           (uint8_t *)run + run->io.data_offset,
2046                           run->io.direction,
2047                           run->io.size,
2048                           run->io.count);
2049             ret = 0;
2050             break;
2051         case KVM_EXIT_MMIO:
2052             DPRINTF("handle_mmio\n");
2053             /* Called outside BQL */
2054             address_space_rw(&address_space_memory,
2055                              run->mmio.phys_addr, attrs,
2056                              run->mmio.data,
2057                              run->mmio.len,
2058                              run->mmio.is_write);
2059             ret = 0;
2060             break;
2061         case KVM_EXIT_IRQ_WINDOW_OPEN:
2062             DPRINTF("irq_window_open\n");
2063             ret = EXCP_INTERRUPT;
2064             break;
2065         case KVM_EXIT_SHUTDOWN:
2066             DPRINTF("shutdown\n");
2067             qemu_system_reset_request(SHUTDOWN_CAUSE_GUEST_RESET);
2068             ret = EXCP_INTERRUPT;
2069             break;
2070         case KVM_EXIT_UNKNOWN:
2071             fprintf(stderr, "KVM: unknown exit, hardware reason %" PRIx64 "\n",
2072                     (uint64_t)run->hw.hardware_exit_reason);
2073             ret = -1;
2074             break;
2075         case KVM_EXIT_INTERNAL_ERROR:
2076             ret = kvm_handle_internal_error(cpu, run);
2077             break;
2078         case KVM_EXIT_SYSTEM_EVENT:
2079             switch (run->system_event.type) {
2080             case KVM_SYSTEM_EVENT_SHUTDOWN:
2081                 qemu_system_shutdown_request(SHUTDOWN_CAUSE_GUEST_SHUTDOWN);
2082                 ret = EXCP_INTERRUPT;
2083                 break;
2084             case KVM_SYSTEM_EVENT_RESET:
2085                 qemu_system_reset_request(SHUTDOWN_CAUSE_GUEST_RESET);
2086                 ret = EXCP_INTERRUPT;
2087                 break;
2088             case KVM_SYSTEM_EVENT_CRASH:
2089                 kvm_cpu_synchronize_state(cpu);
2090                 qemu_mutex_lock_iothread();
2091                 qemu_system_guest_panicked(cpu_get_crash_info(cpu));
2092                 qemu_mutex_unlock_iothread();
2093                 ret = 0;
2094                 break;
2095             default:
2096                 DPRINTF("kvm_arch_handle_exit\n");
2097                 ret = kvm_arch_handle_exit(cpu, run);
2098                 break;
2099             }
2100             break;
2101         default:
2102             DPRINTF("kvm_arch_handle_exit\n");
2103             ret = kvm_arch_handle_exit(cpu, run);
2104             break;
2105         }
2106     } while (ret == 0);
2107
2108     qemu_mutex_lock_iothread();
2109
2110     if (ret < 0) {
2111         cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_CODE);
2112         vm_stop(RUN_STATE_INTERNAL_ERROR);
2113     }
2114
2115     atomic_set(&cpu->exit_request, 0);
2116     return ret;
2117 }
2118
2119 int kvm_ioctl(KVMState *s, int type, ...)
2120 {
2121     int ret;
2122     void *arg;
2123     va_list ap;
2124
2125     va_start(ap, type);
2126     arg = va_arg(ap, void *);
2127     va_end(ap);
2128
2129     trace_kvm_ioctl(type, arg);
2130     ret = ioctl(s->fd, type, arg);
2131     if (ret == -1) {
2132         ret = -errno;
2133     }
2134     return ret;
2135 }
2136
2137 int kvm_vm_ioctl(KVMState *s, int type, ...)
2138 {
2139     int ret;
2140     void *arg;
2141     va_list ap;
2142
2143     va_start(ap, type);
2144     arg = va_arg(ap, void *);
2145     va_end(ap);
2146
2147     trace_kvm_vm_ioctl(type, arg);
2148     ret = ioctl(s->vmfd, type, arg);
2149     if (ret == -1) {
2150         ret = -errno;
2151     }
2152     return ret;
2153 }
2154
2155 int kvm_vcpu_ioctl(CPUState *cpu, int type, ...)
2156 {
2157     int ret;
2158     void *arg;
2159     va_list ap;
2160
2161     va_start(ap, type);
2162     arg = va_arg(ap, void *);
2163     va_end(ap);
2164
2165     trace_kvm_vcpu_ioctl(cpu->cpu_index, type, arg);
2166     ret = ioctl(cpu->kvm_fd, type, arg);
2167     if (ret == -1) {
2168         ret = -errno;
2169     }
2170     return ret;
2171 }
2172
2173 int kvm_device_ioctl(int fd, int type, ...)
2174 {
2175     int ret;
2176     void *arg;
2177     va_list ap;
2178
2179     va_start(ap, type);
2180     arg = va_arg(ap, void *);
2181     va_end(ap);
2182
2183     trace_kvm_device_ioctl(fd, type, arg);
2184     ret = ioctl(fd, type, arg);
2185     if (ret == -1) {
2186         ret = -errno;
2187     }
2188     return ret;
2189 }
2190
2191 int kvm_vm_check_attr(KVMState *s, uint32_t group, uint64_t attr)
2192 {
2193     int ret;
2194     struct kvm_device_attr attribute = {
2195         .group = group,
2196         .attr = attr,
2197     };
2198
2199     if (!kvm_vm_attributes_allowed) {
2200         return 0;
2201     }
2202
2203     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_HAS_DEVICE_ATTR, &attribute);
2204     /* kvm returns 0 on success for HAS_DEVICE_ATTR */
2205     return ret ? 0 : 1;
2206 }
2207
2208 int kvm_device_check_attr(int dev_fd, uint32_t group, uint64_t attr)
2209 {
2210     struct kvm_device_attr attribute = {
2211         .group = group,
2212         .attr = attr,
2213         .flags = 0,
2214     };
2215
2216     return kvm_device_ioctl(dev_fd, KVM_HAS_DEVICE_ATTR, &attribute) ? 0 : 1;
2217 }
2218
2219 void kvm_device_access(int fd, int group, uint64_t attr,
2220                        void *val, bool write)
2221 {
2222     struct kvm_device_attr kvmattr;
2223     int err;
2224
2225     kvmattr.flags = 0;
2226     kvmattr.group = group;
2227     kvmattr.attr = attr;
2228     kvmattr.addr = (uintptr_t)val;
2229
2230     err = kvm_device_ioctl(fd,
2231                            write ? KVM_SET_DEVICE_ATTR : KVM_GET_DEVICE_ATTR,
2232                            &kvmattr);
2233     if (err < 0) {
2234         error_report("KVM_%s_DEVICE_ATTR failed: %s",
2235                      write ? "SET" : "GET", strerror(-err));
2236         error_printf("Group %d attr 0x%016" PRIx64 "\n", group, attr);
2237         abort();
2238     }
2239 }
2240
2241 /* Return 1 on success, 0 on failure */
2242 int kvm_has_sync_mmu(void)
2243 {
2244     return kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_SYNC_MMU);
2245 }
2246
2247 int kvm_has_vcpu_events(void)
2248 {
2249     return kvm_state->vcpu_events;
2250 }
2251
2252 int kvm_has_robust_singlestep(void)
2253 {
2254     return kvm_state->robust_singlestep;
2255 }
2256
2257 int kvm_has_debugregs(void)
2258 {
2259     return kvm_state->debugregs;
2260 }
2261
2262 int kvm_has_many_ioeventfds(void)
2263 {
2264     if (!kvm_enabled()) {
2265         return 0;
2266     }
2267     return kvm_state->many_ioeventfds;
2268 }
2269
2270 int kvm_has_gsi_routing(void)
2271 {
2272 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
2273     return kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_IRQ_ROUTING);
2274 #else
2275     return false;
2276 #endif
2277 }
2278
2279 int kvm_has_intx_set_mask(void)
2280 {
2281     return kvm_state->intx_set_mask;
2282 }
2283
2284 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
2285 struct kvm_sw_breakpoint *kvm_find_sw_breakpoint(CPUState *cpu,
2286                                                  target_ulong pc)
2287 {
2288     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
2289
2290     QTAILQ_FOREACH(bp, &cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, entry) {
2291         if (bp->pc == pc) {
2292             return bp;
2293         }
2294     }
2295     return NULL;
2296 }
2297
2298 int kvm_sw_breakpoints_active(CPUState *cpu)
2299 {
2300     return !QTAILQ_EMPTY(&cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints);
2301 }
2302
2303 struct kvm_set_guest_debug_data {
2304     struct kvm_guest_debug dbg;
2305     int err;
2306 };
2307
2308 static void kvm_invoke_set_guest_debug(CPUState *cpu, run_on_cpu_data data)
2309 {
2310     struct kvm_set_guest_debug_data *dbg_data =
2311         (struct kvm_set_guest_debug_data *) data.host_ptr;
2312
2313     dbg_data->err = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_SET_GUEST_DEBUG,
2314                                    &dbg_data->dbg);
2315 }
2316
2317 int kvm_update_guest_debug(CPUState *cpu, unsigned long reinject_trap)
2318 {
2319     struct kvm_set_guest_debug_data data;
2320
2321     data.dbg.control = reinject_trap;
2322
2323     if (cpu->singlestep_enabled) {
2324         data.dbg.control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_SINGLESTEP;
2325     }
2326     kvm_arch_update_guest_debug(cpu, &data.dbg);
2327
2328     run_on_cpu(cpu, kvm_invoke_set_guest_debug,
2329                RUN_ON_CPU_HOST_PTR(&data));
2330     return data.err;
2331 }
2332
2333 int kvm_insert_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2334                           target_ulong len, int type)
2335 {
2336     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
2337     int err;
2338
2339     if (type == GDB_BREAKPOINT_SW) {
2340         bp = kvm_find_sw_breakpoint(cpu, addr);
2341         if (bp) {
2342             bp->use_count++;
2343             return 0;
2344         }
2345
2346         bp = g_malloc(sizeof(struct kvm_sw_breakpoint));
2347         bp->pc = addr;
2348         bp->use_count = 1;
2349         err = kvm_arch_insert_sw_breakpoint(cpu, bp);
2350         if (err) {
2351             g_free(bp);
2352             return err;
2353         }
2354
2355         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
2356     } else {
2357         err = kvm_arch_insert_hw_breakpoint(addr, len, type);
2358         if (err) {
2359             return err;
2360         }
2361     }
2362
2363     CPU_FOREACH(cpu) {
2364         err = kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
2365         if (err) {
2366             return err;
2367         }
2368     }
2369     return 0;
2370 }
2371
2372 int kvm_remove_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2373                           target_ulong len, int type)
2374 {
2375     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
2376     int err;
2377
2378     if (type == GDB_BREAKPOINT_SW) {
2379         bp = kvm_find_sw_breakpoint(cpu, addr);
2380         if (!bp) {
2381             return -ENOENT;
2382         }
2383
2384         if (bp->use_count > 1) {
2385             bp->use_count--;
2386             return 0;
2387         }
2388
2389         err = kvm_arch_remove_sw_breakpoint(cpu, bp);
2390         if (err) {
2391             return err;
2392         }
2393
2394         QTAILQ_REMOVE(&cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
2395         g_free(bp);
2396     } else {
2397         err = kvm_arch_remove_hw_breakpoint(addr, len, type);
2398         if (err) {
2399             return err;
2400         }
2401     }
2402
2403     CPU_FOREACH(cpu) {
2404         err = kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
2405         if (err) {
2406             return err;
2407         }
2408     }
2409     return 0;
2410 }
2411
2412 void kvm_remove_all_breakpoints(CPUState *cpu)
2413 {
2414     struct kvm_sw_breakpoint *bp, *next;
2415     KVMState *s = cpu->kvm_state;
2416     CPUState *tmpcpu;
2417
2418     QTAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &s->kvm_sw_breakpoints, entry, next) {
2419         if (kvm_arch_remove_sw_breakpoint(cpu, bp) != 0) {
2420             /* Try harder to find a CPU that currently sees the breakpoint. */
2421             CPU_FOREACH(tmpcpu) {
2422                 if (kvm_arch_remove_sw_breakpoint(tmpcpu, bp) == 0) {
2423                     break;
2424                 }
2425             }
2426         }
2427         QTAILQ_REMOVE(&s->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
2428         g_free(bp);
2429     }
2430     kvm_arch_remove_all_hw_breakpoints();
2431
2432     CPU_FOREACH(cpu) {
2433         kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
2434     }
2435 }
2436
2437 #else /* !KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG */
2438
2439 int kvm_update_guest_debug(CPUState *cpu, unsigned long reinject_trap)
2440 {
2441     return -EINVAL;
2442 }
2443
2444 int kvm_insert_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2445                           target_ulong len, int type)
2446 {
2447     return -EINVAL;
2448 }
2449
2450 int kvm_remove_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2451                           target_ulong len, int type)
2452 {
2453     return -EINVAL;
2454 }
2455
2456 void kvm_remove_all_breakpoints(CPUState *cpu)
2457 {
2458 }
2459 #endif /* !KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG */
2460
2461 static int kvm_set_signal_mask(CPUState *cpu, const sigset_t *sigset)
2462 {
2463     KVMState *s = kvm_state;
2464     struct kvm_signal_mask *sigmask;
2465     int r;
2466
2467     sigmask = g_malloc(sizeof(*sigmask) + sizeof(*sigset));
2468
2469     sigmask->len = s->sigmask_len;
2470     memcpy(sigmask->sigset, sigset, sizeof(*sigset));
2471     r = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_SET_SIGNAL_MASK, sigmask);
2472     g_free(sigmask);
2473
2474     return r;
2475 }
2476
2477 static void kvm_ipi_signal(int sig)
2478 {
2479     if (current_cpu) {
2480         assert(kvm_immediate_exit);
2481         kvm_cpu_kick(current_cpu);
2482     }
2483 }
2484
2485 void kvm_init_cpu_signals(CPUState *cpu)
2486 {
2487     int r;
2488     sigset_t set;
2489     struct sigaction sigact;
2490
2491     memset(&sigact, 0, sizeof(sigact));
2492     sigact.sa_handler = kvm_ipi_signal;
2493     sigaction(SIG_IPI, &sigact, NULL);
2494
2495     pthread_sigmask(SIG_BLOCK, NULL, &set);
2496 #if defined KVM_HAVE_MCE_INJECTION
2497     sigdelset(&set, SIGBUS);
2498     pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &set, NULL);
2499 #endif
2500     sigdelset(&set, SIG_IPI);
2501     if (kvm_immediate_exit) {
2502         r = pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &set, NULL);
2503     } else {
2504         r = kvm_set_signal_mask(cpu, &set);
2505     }
2506     if (r) {
2507         fprintf(stderr, "kvm_set_signal_mask: %s\n", strerror(-r));
2508         exit(1);
2509     }
2510 }
2511
2512 /* Called asynchronously in VCPU thread.  */
2513 int kvm_on_sigbus_vcpu(CPUState *cpu, int code, void *addr)
2514 {
2515 #ifdef KVM_HAVE_MCE_INJECTION
2516     if (have_sigbus_pending) {
2517         return 1;
2518     }
2519     have_sigbus_pending = true;
2520     pending_sigbus_addr = addr;
2521     pending_sigbus_code = code;
2522     atomic_set(&cpu->exit_request, 1);
2523     return 0;
2524 #else
2525     return 1;
2526 #endif
2527 }
2528
2529 /* Called synchronously (via signalfd) in main thread.  */
2530 int kvm_on_sigbus(int code, void *addr)
2531 {
2532 #ifdef KVM_HAVE_MCE_INJECTION
2533     /* Action required MCE kills the process if SIGBUS is blocked.  Because
2534      * that's what happens in the I/O thread, where we handle MCE via signalfd,
2535      * we can only get action optional here.
2536      */
2537     assert(code != BUS_MCEERR_AR);
2538     kvm_arch_on_sigbus_vcpu(first_cpu, code, addr);
2539     return 0;
2540 #else
2541     return 1;
2542 #endif
2543 }
2544
2545 int kvm_create_device(KVMState *s, uint64_t type, bool test)
2546 {
2547     int ret;
2548     struct kvm_create_device create_dev;
2549
2550     create_dev.type = type;
2551     create_dev.fd = -1;
2552     create_dev.flags = test ? KVM_CREATE_DEVICE_TEST : 0;
2553
2554     if (!kvm_check_extension(s, KVM_CAP_DEVICE_CTRL)) {
2555         return -ENOTSUP;
2556     }
2557
2558     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_DEVICE, &create_dev);
2559     if (ret) {
2560         return ret;
2561     }
2562
2563     return test ? 0 : create_dev.fd;
2564 }
2565
2566 bool kvm_device_supported(int vmfd, uint64_t type)
2567 {
2568     struct kvm_create_device create_dev = {
2569         .type = type,
2570         .fd = -1,
2571         .flags = KVM_CREATE_DEVICE_TEST,
2572     };
2573
2574     if (ioctl(vmfd, KVM_CHECK_EXTENSION, KVM_CAP_DEVICE_CTRL) <= 0) {
2575         return false;
2576     }
2577
2578     return (ioctl(vmfd, KVM_CREATE_DEVICE, &create_dev) >= 0);
2579 }
2580
2581 int kvm_set_one_reg(CPUState *cs, uint64_t id, void *source)
2582 {
2583     struct kvm_one_reg reg;
2584     int r;
2585
2586     reg.id = id;
2587     reg.addr = (uintptr_t) source;
2588     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &reg);
2589     if (r) {
2590         trace_kvm_failed_reg_set(id, strerror(-r));
2591     }
2592     return r;
2593 }
2594
2595 int kvm_get_one_reg(CPUState *cs, uint64_t id, void *target)
2596 {
2597     struct kvm_one_reg reg;
2598     int r;
2599
2600     reg.id = id;
2601     reg.addr = (uintptr_t) target;
2602     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &reg);
2603     if (r) {
2604         trace_kvm_failed_reg_get(id, strerror(-r));
2605     }
2606     return r;
2607 }
2608
2609 static void kvm_accel_class_init(ObjectClass *oc, void *data)
2610 {
2611     AccelClass *ac = ACCEL_CLASS(oc);
2612     ac->name = "KVM";
2613     ac->init_machine = kvm_init;
2614     ac->allowed = &kvm_allowed;
2615 }
2616
2617 static const TypeInfo kvm_accel_type = {
2618     .name = TYPE_KVM_ACCEL,
2619     .parent = TYPE_ACCEL,
2620     .class_init = kvm_accel_class_init,
2621     .instance_size = sizeof(KVMState),
2622 };
2623
2624 static void kvm_type_init(void)
2625 {
2626     type_register_static(&kvm_accel_type);
2627 }
2628
2629 type_init(kvm_type_init);