hw/qxl.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2010 Red Hat, Inc.
   3  *
   4  * written by Yaniv Kamay, Izik Eidus, Gerd Hoffmann
   5  * maintained by Gerd Hoffmann <[email protected]>
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   9  * published by the Free Software Foundation; either version 2 or
  10  * (at your option) version 3 of the License.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19  */
  20
  21 #include "qemu-common.h"
  22 #include "qemu-timer.h"
  23 #include "qemu-queue.h"
  24 #include "monitor.h"
  25 #include "sysemu.h"
  26 #include "trace.h"
  27
  28 #include "qxl.h"
  29
  30 /*
  31  * NOTE: SPICE_RING_PROD_ITEM accesses memory on the pci bar and as
  32  * such can be changed by the guest, so to avoid a guest trigerrable
  33  * abort we just qxl_set_guest_bug and set the return to NULL. Still
  34  * it may happen as a result of emulator bug as well.
  35  */
  36 #undef SPICE_RING_PROD_ITEM
  37 #define SPICE_RING_PROD_ITEM(qxl, r, ret) {                             \
  38         typeof(r) start = r;                                            \
  39         typeof(r) end = r + 1;                                          \
  40         uint32_t prod = (r)->prod & SPICE_RING_INDEX_MASK(r);           \
  41         typeof(&(r)->items[prod]) m_item = &(r)->items[prod];           \
  42         if (!((uint8_t*)m_item >= (uint8_t*)(start) && (uint8_t*)(m_item + 1) <= (uint8_t*)(end))) { \
  43             qxl_set_guest_bug(qxl, "SPICE_RING_PROD_ITEM indices mismatch " \
  44                           "! %p <= %p < %p", (uint8_t *)start,          \
  45                           (uint8_t *)m_item, (uint8_t *)end);           \
  46             ret = NULL;                                                 \
  47         } else {                                                        \
  48             ret = &m_item->el;                                          \
  49         }                                                               \
  50     }
  51
  52 #undef SPICE_RING_CONS_ITEM
  53 #define SPICE_RING_CONS_ITEM(qxl, r, ret) {                             \
  54         typeof(r) start = r;                                            \
  55         typeof(r) end = r + 1;                                          \
  56         uint32_t cons = (r)->cons & SPICE_RING_INDEX_MASK(r);           \
  57         typeof(&(r)->items[cons]) m_item = &(r)->items[cons];           \
  58         if (!((uint8_t*)m_item >= (uint8_t*)(start) && (uint8_t*)(m_item + 1) <= (uint8_t*)(end))) { \
  59             qxl_set_guest_bug(qxl, "SPICE_RING_CONS_ITEM indices mismatch " \
  60                           "! %p <= %p < %p", (uint8_t *)start,          \
  61                           (uint8_t *)m_item, (uint8_t *)end);           \
  62             ret = NULL;                                                 \
  63         } else {                                                        \
  64             ret = &m_item->el;                                          \
  65         }                                                               \
  66     }
  67
  68 #undef ALIGN
  69 #define ALIGN(a, b) (((a) + ((b) - 1)) & ~((b) - 1))
  70
  71 #define PIXEL_SIZE 0.2936875 //1280x1024 is 14.8" x 11.9"
  72
  73 #define QXL_MODE(_x, _y, _b, _o)                  \
  74     {   .x_res = _x,                              \
  75         .y_res = _y,                              \
  76         .bits  = _b,                              \
  77         .stride = (_x) * (_b) / 8,                \
  78         .x_mili = PIXEL_SIZE * (_x),              \
  79         .y_mili = PIXEL_SIZE * (_y),              \
  80         .orientation = _o,                        \
  81     }
  82
  83 #define QXL_MODE_16_32(x_res, y_res, orientation) \
  84     QXL_MODE(x_res, y_res, 16, orientation),      \
  85     QXL_MODE(x_res, y_res, 32, orientation)
  86
  87 #define QXL_MODE_EX(x_res, y_res)                 \
  88     QXL_MODE_16_32(x_res, y_res, 0),              \
  89     QXL_MODE_16_32(y_res, x_res, 1),              \
  90     QXL_MODE_16_32(x_res, y_res, 2),              \
  91     QXL_MODE_16_32(y_res, x_res, 3)
  92
  93 static QXLMode qxl_modes[] = {
  94     QXL_MODE_EX(640, 480),
  95     QXL_MODE_EX(800, 480),
  96     QXL_MODE_EX(800, 600),
  97     QXL_MODE_EX(832, 624),
  98     QXL_MODE_EX(960, 640),
  99     QXL_MODE_EX(1024, 600),
 100     QXL_MODE_EX(1024, 768),
 101     QXL_MODE_EX(1152, 864),
 102     QXL_MODE_EX(1152, 870),
 103     QXL_MODE_EX(1280, 720),
 104     QXL_MODE_EX(1280, 760),
 105     QXL_MODE_EX(1280, 768),
 106     QXL_MODE_EX(1280, 800),
 107     QXL_MODE_EX(1280, 960),
 108     QXL_MODE_EX(1280, 1024),
 109     QXL_MODE_EX(1360, 768),
 110     QXL_MODE_EX(1366, 768),
 111     QXL_MODE_EX(1400, 1050),
 112     QXL_MODE_EX(1440, 900),
 113     QXL_MODE_EX(1600, 900),
 114     QXL_MODE_EX(1600, 1200),
 115     QXL_MODE_EX(1680, 1050),
 116     QXL_MODE_EX(1920, 1080),
 117     /* these modes need more than 8 MB video memory */
 118     QXL_MODE_EX(1920, 1200),
 119     QXL_MODE_EX(1920, 1440),
 120     QXL_MODE_EX(2048, 1536),
 121     QXL_MODE_EX(2560, 1440),
 122     QXL_MODE_EX(2560, 1600),
 123     /* these modes need more than 16 MB video memory */
 124     QXL_MODE_EX(2560, 2048),
 125     QXL_MODE_EX(2800, 2100),
 126     QXL_MODE_EX(3200, 2400),
 127 };
 128
 129 static PCIQXLDevice *qxl0;
 130
 131 static void qxl_send_events(PCIQXLDevice *d, uint32_t events);
 132 static int qxl_destroy_primary(PCIQXLDevice *d, qxl_async_io async);
 133 static void qxl_reset_memslots(PCIQXLDevice *d);
 134 static void qxl_reset_surfaces(PCIQXLDevice *d);
 135 static void qxl_ring_set_dirty(PCIQXLDevice *qxl);
 136
 137 void qxl_set_guest_bug(PCIQXLDevice *qxl, const char *msg, ...)
 138 {
 139     qxl_send_events(qxl, QXL_INTERRUPT_ERROR);
 140     qxl->guest_bug = 1;
 141     if (qxl->guestdebug) {
 142         va_list ap;
 143         va_start(ap, msg);
 144         fprintf(stderr, "qxl-%d: guest bug: ", qxl->id);
 145         vfprintf(stderr, msg, ap);
 146         fprintf(stderr, "\n");
 147         va_end(ap);
 148     }
 149 }
 150
 151 static void qxl_clear_guest_bug(PCIQXLDevice *qxl)
 152 {
 153     qxl->guest_bug = 0;
 154 }
 155
 156 void qxl_spice_update_area(PCIQXLDevice *qxl, uint32_t surface_id,
 157                            struct QXLRect *area, struct QXLRect *dirty_rects,
 158                            uint32_t num_dirty_rects,
 159                            uint32_t clear_dirty_region,
 160                            qxl_async_io async, struct QXLCookie *cookie)
 161 {
 162     trace_qxl_spice_update_area(qxl->id, surface_id, area->left, area->right,
 163                                 area->top, area->bottom);
 164     trace_qxl_spice_update_area_rest(qxl->id, num_dirty_rects,
 165                                      clear_dirty_region);
 166     if (async == QXL_SYNC) {
 167         qxl->ssd.worker->update_area(qxl->ssd.worker, surface_id, area,
 168                         dirty_rects, num_dirty_rects, clear_dirty_region);
 169     } else {
 170         assert(cookie != NULL);
 171         spice_qxl_update_area_async(&qxl->ssd.qxl, surface_id, area,
 172                                     clear_dirty_region, (uintptr_t)cookie);
 173     }
 174 }
 175
 176 static void qxl_spice_destroy_surface_wait_complete(PCIQXLDevice *qxl,
 177                                                     uint32_t id)
 178 {
 179     trace_qxl_spice_destroy_surface_wait_complete(qxl->id, id);
 180     qemu_mutex_lock(&qxl->track_lock);
 181     qxl->guest_surfaces.cmds[id] = 0;
 182     qxl->guest_surfaces.count--;
 183     qemu_mutex_unlock(&qxl->track_lock);
 184 }
 185
 186 static void qxl_spice_destroy_surface_wait(PCIQXLDevice *qxl, uint32_t id,
 187                                            qxl_async_io async)
 188 {
 189     QXLCookie *cookie;
 190
 191     trace_qxl_spice_destroy_surface_wait(qxl->id, id, async);
 192     if (async) {
 193         cookie = qxl_cookie_new(QXL_COOKIE_TYPE_IO,
 194                                 QXL_IO_DESTROY_SURFACE_ASYNC);
 195         cookie->u.surface_id = id;
 196         spice_qxl_destroy_surface_async(&qxl->ssd.qxl, id, (uintptr_t)cookie);
 197     } else {
 198         qxl->ssd.worker->destroy_surface_wait(qxl->ssd.worker, id);
 199     }
 200 }
 201
 202 static void qxl_spice_flush_surfaces_async(PCIQXLDevice *qxl)
 203 {
 204     trace_qxl_spice_flush_surfaces_async(qxl->id, qxl->guest_surfaces.count,
 205                                          qxl->num_free_res);
 206     spice_qxl_flush_surfaces_async(&qxl->ssd.qxl,
 207         (uintptr_t)qxl_cookie_new(QXL_COOKIE_TYPE_IO,
 208                                   QXL_IO_FLUSH_SURFACES_ASYNC));
 209 }
 210
 211 void qxl_spice_loadvm_commands(PCIQXLDevice *qxl, struct QXLCommandExt *ext,
 212                                uint32_t count)
 213 {
 214     trace_qxl_spice_loadvm_commands(qxl->id, ext, count);
 215     qxl->ssd.worker->loadvm_commands(qxl->ssd.worker, ext, count);
 216 }
 217
 218 void qxl_spice_oom(PCIQXLDevice *qxl)
 219 {
 220     trace_qxl_spice_oom(qxl->id);
 221     qxl->ssd.worker->oom(qxl->ssd.worker);
 222 }
 223
 224 void qxl_spice_reset_memslots(PCIQXLDevice *qxl)
 225 {
 226     trace_qxl_spice_reset_memslots(qxl->id);
 227     qxl->ssd.worker->reset_memslots(qxl->ssd.worker);
 228 }
 229
 230 static void qxl_spice_destroy_surfaces_complete(PCIQXLDevice *qxl)
 231 {
 232     trace_qxl_spice_destroy_surfaces_complete(qxl->id);
 233     qemu_mutex_lock(&qxl->track_lock);
 234     memset(&qxl->guest_surfaces.cmds, 0, sizeof(qxl->guest_surfaces.cmds));
 235     qxl->guest_surfaces.count = 0;
 236     qemu_mutex_unlock(&qxl->track_lock);
 237 }
 238
 239 static void qxl_spice_destroy_surfaces(PCIQXLDevice *qxl, qxl_async_io async)
 240 {
 241     trace_qxl_spice_destroy_surfaces(qxl->id, async);
 242     if (async) {
 243         spice_qxl_destroy_surfaces_async(&qxl->ssd.qxl,
 244                 (uintptr_t)qxl_cookie_new(QXL_COOKIE_TYPE_IO,
 245                                           QXL_IO_DESTROY_ALL_SURFACES_ASYNC));
 246     } else {
 247         qxl->ssd.worker->destroy_surfaces(qxl->ssd.worker);
 248         qxl_spice_destroy_surfaces_complete(qxl);
 249     }
 250 }
 251
 252 void qxl_spice_reset_image_cache(PCIQXLDevice *qxl)
 253 {
 254     trace_qxl_spice_reset_image_cache(qxl->id);
 255     qxl->ssd.worker->reset_image_cache(qxl->ssd.worker);
 256 }
 257
 258 void qxl_spice_reset_cursor(PCIQXLDevice *qxl)
 259 {
 260     trace_qxl_spice_reset_cursor(qxl->id);
 261     qxl->ssd.worker->reset_cursor(qxl->ssd.worker);
 262     qemu_mutex_lock(&qxl->track_lock);
 263     qxl->guest_cursor = 0;
 264     qemu_mutex_unlock(&qxl->track_lock);
 265 }
 266
 267
 268 static inline uint32_t msb_mask(uint32_t val)
 269 {
 270     uint32_t mask;
 271
 272     do {
 273         mask = ~(val - 1) & val;
 274         val &= ~mask;
 275     } while (mask < val);
 276
 277     return mask;
 278 }
 279
 280 static ram_addr_t qxl_rom_size(void)
 281 {
 282     uint32_t rom_size = sizeof(QXLRom) + sizeof(QXLModes) + sizeof(qxl_modes);
 283
 284     rom_size = MAX(rom_size, TARGET_PAGE_SIZE);
 285     rom_size = msb_mask(rom_size * 2 - 1);
 286     return rom_size;
 287 }
 288
 289 static void init_qxl_rom(PCIQXLDevice *d)
 290 {
 291     QXLRom *rom = memory_region_get_ram_ptr(&d->rom_bar);
 292     QXLModes *modes = (QXLModes *)(rom + 1);
 293     uint32_t ram_header_size;
 294     uint32_t surface0_area_size;
 295     uint32_t num_pages;
 296     uint32_t fb;
 297     int i, n;
 298
 299     memset(rom, 0, d->rom_size);
 300
 301     rom->magic         = cpu_to_le32(QXL_ROM_MAGIC);
 302     rom->id            = cpu_to_le32(d->id);
 303     rom->log_level     = cpu_to_le32(d->guestdebug);
 304     rom->modes_offset  = cpu_to_le32(sizeof(QXLRom));
 305
 306     rom->slot_gen_bits = MEMSLOT_GENERATION_BITS;
 307     rom->slot_id_bits  = MEMSLOT_SLOT_BITS;
 308     rom->slots_start   = 1;
 309     rom->slots_end     = NUM_MEMSLOTS - 1;
 310     rom->n_surfaces    = cpu_to_le32(NUM_SURFACES);
 311
 312     for (i = 0, n = 0; i < ARRAY_SIZE(qxl_modes); i++) {
 313         fb = qxl_modes[i].y_res * qxl_modes[i].stride;
 314         if (fb > d->vgamem_size) {
 315             continue;
 316         }
 317         modes->modes[n].id          = cpu_to_le32(i);
 318         modes->modes[n].x_res       = cpu_to_le32(qxl_modes[i].x_res);
 319         modes->modes[n].y_res       = cpu_to_le32(qxl_modes[i].y_res);
 320         modes->modes[n].bits        = cpu_to_le32(qxl_modes[i].bits);
 321         modes->modes[n].stride      = cpu_to_le32(qxl_modes[i].stride);
 322         modes->modes[n].x_mili      = cpu_to_le32(qxl_modes[i].x_mili);
 323         modes->modes[n].y_mili      = cpu_to_le32(qxl_modes[i].y_mili);
 324         modes->modes[n].orientation = cpu_to_le32(qxl_modes[i].orientation);
 325         n++;
 326     }
 327     modes->n_modes     = cpu_to_le32(n);
 328
 329     ram_header_size    = ALIGN(sizeof(QXLRam), 4096);
 330     surface0_area_size = ALIGN(d->vgamem_size, 4096);
 331     num_pages          = d->vga.vram_size;
 332     num_pages         -= ram_header_size;
 333     num_pages         -= surface0_area_size;
 334     num_pages          = num_pages / TARGET_PAGE_SIZE;
 335
 336     rom->draw_area_offset   = cpu_to_le32(0);
 337     rom->surface0_area_size = cpu_to_le32(surface0_area_size);
 338     rom->pages_offset       = cpu_to_le32(surface0_area_size);
 339     rom->num_pages          = cpu_to_le32(num_pages);
 340     rom->ram_header_offset  = cpu_to_le32(d->vga.vram_size - ram_header_size);
 341
 342     d->shadow_rom = *rom;
 343     d->rom        = rom;
 344     d->modes      = modes;
 345 }
 346
 347 static void init_qxl_ram(PCIQXLDevice *d)
 348 {
 349     uint8_t *buf;
 350     uint64_t *item;
 351
 352     buf = d->vga.vram_ptr;
 353     d->ram = (QXLRam *)(buf + le32_to_cpu(d->shadow_rom.ram_header_offset));
 354     d->ram->magic       = cpu_to_le32(QXL_RAM_MAGIC);
 355     d->ram->int_pending = cpu_to_le32(0);
 356     d->ram->int_mask    = cpu_to_le32(0);
 357     d->ram->update_surface = 0;
 358     SPICE_RING_INIT(&d->ram->cmd_ring);
 359     SPICE_RING_INIT(&d->ram->cursor_ring);
 360     SPICE_RING_INIT(&d->ram->release_ring);
 361     SPICE_RING_PROD_ITEM(d, &d->ram->release_ring, item);
 362     assert(item);
 363     *item = 0;
 364     qxl_ring_set_dirty(d);
 365 }
 366
 367 /* can be called from spice server thread context */
 368 static void qxl_set_dirty(MemoryRegion *mr, ram_addr_t addr, ram_addr_t end)
 369 {
 370     memory_region_set_dirty(mr, addr, end - addr);
 371 }
 372
 373 static void qxl_rom_set_dirty(PCIQXLDevice *qxl)
 374 {
 375     qxl_set_dirty(&qxl->rom_bar, 0, qxl->rom_size);
 376 }
 377
 378 /* called from spice server thread context only */
 379 static void qxl_ram_set_dirty(PCIQXLDevice *qxl, void *ptr)
 380 {
 381     void *base = qxl->vga.vram_ptr;
 382     intptr_t offset;
 383
 384     offset = ptr - base;
 385     offset &= ~(TARGET_PAGE_SIZE-1);
 386     assert(offset < qxl->vga.vram_size);
 387     qxl_set_dirty(&qxl->vga.vram, offset, offset + TARGET_PAGE_SIZE);
 388 }
 389
 390 /* can be called from spice server thread context */
 391 static void qxl_ring_set_dirty(PCIQXLDevice *qxl)
 392 {
 393     ram_addr_t addr = qxl->shadow_rom.ram_header_offset;
 394     ram_addr_t end  = qxl->vga.vram_size;
 395     qxl_set_dirty(&qxl->vga.vram, addr, end);
 396 }
 397
 398 /*
 399  * keep track of some command state, for savevm/loadvm.
 400  * called from spice server thread context only
 401  */
 402 static int qxl_track_command(PCIQXLDevice *qxl, struct QXLCommandExt *ext)
 403 {
 404     switch (le32_to_cpu(ext->cmd.type)) {
 405     case QXL_CMD_SURFACE:
 406     {
 407         QXLSurfaceCmd *cmd = qxl_phys2virt(qxl, ext->cmd.data, ext->group_id);
 408
 409         if (!cmd) {
 410             return 1;
 411         }
 412         uint32_t id = le32_to_cpu(cmd->surface_id);
 413
 414         if (id >= NUM_SURFACES) {
 415             qxl_set_guest_bug(qxl, "QXL_CMD_SURFACE id %d >= %d", id,
 416                               NUM_SURFACES);
 417             return 1;
 418         }
 419         qemu_mutex_lock(&qxl->track_lock);
 420         if (cmd->type == QXL_SURFACE_CMD_CREATE) {
 421             qxl->guest_surfaces.cmds[id] = ext->cmd.data;
 422             qxl->guest_surfaces.count++;
 423             if (qxl->guest_surfaces.max < qxl->guest_surfaces.count)
 424                 qxl->guest_surfaces.max = qxl->guest_surfaces.count;
 425         }
 426         if (cmd->type == QXL_SURFACE_CMD_DESTROY) {
 427             qxl->guest_surfaces.cmds[id] = 0;
 428             qxl->guest_surfaces.count--;
 429         }
 430         qemu_mutex_unlock(&qxl->track_lock);
 431         break;
 432     }
 433     case QXL_CMD_CURSOR:
 434     {
 435         QXLCursorCmd *cmd = qxl_phys2virt(qxl, ext->cmd.data, ext->group_id);
 436
 437         if (!cmd) {
 438             return 1;
 439         }
 440         if (cmd->type == QXL_CURSOR_SET) {
 441             qemu_mutex_lock(&qxl->track_lock);
 442             qxl->guest_cursor = ext->cmd.data;
 443             qemu_mutex_unlock(&qxl->track_lock);
 444         }
 445         break;
 446     }
 447     }
 448     return 0;
 449 }
 450
 451 /* spice display interface callbacks */
 452
 453 static void interface_attach_worker(QXLInstance *sin, QXLWorker *qxl_worker)
 454 {
 455     PCIQXLDevice *qxl = container_of(sin, PCIQXLDevice, ssd.qxl);
 456
 457     trace_qxl_interface_attach_worker(qxl->id);
 458     qxl->ssd.worker = qxl_worker;
 459 }
 460
 461 static void interface_set_compression_level(QXLInstance *sin, int level)
 462 {
 463     PCIQXLDevice *qxl = container_of(sin, PCIQXLDevice, ssd.qxl);
 464
 465     trace_qxl_interface_set_compression_level(qxl->id, level);
 466     qxl->shadow_rom.compression_level = cpu_to_le32(level);
 467     qxl->rom->compression_level = cpu_to_le32(level);
 468     qxl_rom_set_dirty(qxl);
 469 }
 470
 471 static void interface_set_mm_time(QXLInstance *sin, uint32_t mm_time)
 472 {
 473     PCIQXLDevice *qxl = container_of(sin, PCIQXLDevice, ssd.qxl);
 474
 475     trace_qxl_interface_set_mm_time(qxl->id, mm_time);
 476     qxl->shadow_rom.mm_clock = cpu_to_le32(mm_time);
 477     qxl->rom->mm_clock = cpu_to_le32(mm_time);
 478     qxl_rom_set_dirty(qxl);
 479 }
 480
 481 static void interface_get_init_info(QXLInstance *sin, QXLDevInitInfo *info)
 482 {
 483     PCIQXLDevice *qxl = container_of(sin, PCIQXLDevice, ssd.qxl);
 484
 485     trace_qxl_interface_get_init_info(qxl->id);
 486     info->memslot_gen_bits = MEMSLOT_GENERATION_BITS;
 487     info->memslot_id_bits = MEMSLOT_SLOT_BITS;
 488     info->num_memslots = NUM_MEMSLOTS;
 489     info->num_memslots_groups = NUM_MEMSLOTS_GROUPS;
 490     info->internal_groupslot_id = 0;
 491     info->qxl_ram_size = le32_to_cpu(qxl->shadow_rom.num_pages) << TARGET_PAGE_BITS;
 492     info->n_surfaces = NUM_SURFACES;
 493 }
 494
 495 static const char *qxl_mode_to_string(int mode)
 496 {
 497     switch (mode) {
 498     case QXL_MODE_COMPAT:
 499         return "compat";
 500     case QXL_MODE_NATIVE:
 501         return "native";
 502     case QXL_MODE_UNDEFINED:
 503         return "undefined";
 504     case QXL_MODE_VGA:
 505         return "vga";
 506     }
 507     return "INVALID";
 508 }
 509
 510 static const char *io_port_to_string(uint32_t io_port)
 511 {
 512     if (io_port >= QXL_IO_RANGE_SIZE) {
 513         return "out of range";
 514     }
 515     static const char *io_port_to_string[QXL_IO_RANGE_SIZE + 1] = {
 516         [QXL_IO_NOTIFY_CMD]             = "QXL_IO_NOTIFY_CMD",
 517         [QXL_IO_NOTIFY_CURSOR]          = "QXL_IO_NOTIFY_CURSOR",
 518         [QXL_IO_UPDATE_AREA]            = "QXL_IO_UPDATE_AREA",
 519         [QXL_IO_UPDATE_IRQ]             = "QXL_IO_UPDATE_IRQ",
 520         [QXL_IO_NOTIFY_OOM]             = "QXL_IO_NOTIFY_OOM",
 521         [QXL_IO_RESET]                  = "QXL_IO_RESET",
 522         [QXL_IO_SET_MODE]               = "QXL_IO_SET_MODE",
 523         [QXL_IO_LOG]                    = "QXL_IO_LOG",
 524         [QXL_IO_MEMSLOT_ADD]            = "QXL_IO_MEMSLOT_ADD",
 525         [QXL_IO_MEMSLOT_DEL]            = "QXL_IO_MEMSLOT_DEL",
 526         [QXL_IO_DETACH_PRIMARY]         = "QXL_IO_DETACH_PRIMARY",
 527         [QXL_IO_ATTACH_PRIMARY]         = "QXL_IO_ATTACH_PRIMARY",
 528         [QXL_IO_CREATE_PRIMARY]         = "QXL_IO_CREATE_PRIMARY",
 529         [QXL_IO_DESTROY_PRIMARY]        = "QXL_IO_DESTROY_PRIMARY",
 530         [QXL_IO_DESTROY_SURFACE_WAIT]   = "QXL_IO_DESTROY_SURFACE_WAIT",
 531         [QXL_IO_DESTROY_ALL_SURFACES]   = "QXL_IO_DESTROY_ALL_SURFACES",
 532         [QXL_IO_UPDATE_AREA_ASYNC]      = "QXL_IO_UPDATE_AREA_ASYNC",
 533         [QXL_IO_MEMSLOT_ADD_ASYNC]      = "QXL_IO_MEMSLOT_ADD_ASYNC",
 534         [QXL_IO_CREATE_PRIMARY_ASYNC]   = "QXL_IO_CREATE_PRIMARY_ASYNC",
 535         [QXL_IO_DESTROY_PRIMARY_ASYNC]  = "QXL_IO_DESTROY_PRIMARY_ASYNC",
 536         [QXL_IO_DESTROY_SURFACE_ASYNC]  = "QXL_IO_DESTROY_SURFACE_ASYNC",
 537         [QXL_IO_DESTROY_ALL_SURFACES_ASYNC]
 538                                         = "QXL_IO_DESTROY_ALL_SURFACES_ASYNC",
 539         [QXL_IO_FLUSH_SURFACES_ASYNC]   = "QXL_IO_FLUSH_SURFACES_ASYNC",
 540         [QXL_IO_FLUSH_RELEASE]          = "QXL_IO_FLUSH_RELEASE",
 541     };
 542     return io_port_to_string[io_port];
 543 }
 544
 545 /* called from spice server thread context only */
 546 static int interface_get_command(QXLInstance *sin, struct QXLCommandExt *ext)
 547 {
 548     PCIQXLDevice *qxl = container_of(sin, PCIQXLDevice, ssd.qxl);
 549     SimpleSpiceUpdate *update;
 550     QXLCommandRing *ring;
 551     QXLCommand *cmd;
 552     int notify, ret;
 553
 554     trace_qxl_ring_command_check(qxl->id, qxl_mode_to_string(qxl->mode));
 555
 556     switch (qxl->mode) {
 557     case QXL_MODE_VGA:
 558         ret = false;
 559         qemu_mutex_lock(&qxl->ssd.lock);
 560         if (qxl->ssd.update != NULL) {
 561             update = qxl->ssd.update;
 562             qxl->ssd.update = NULL;
 563             *ext = update->ext;
 564             ret = true;
 565         }
 566         qemu_mutex_unlock(&qxl->ssd.lock);
 567         if (ret) {
 568             trace_qxl_ring_command_get(qxl->id, qxl_mode_to_string(qxl->mode));
 569             qxl_log_command(qxl, "vga", ext);
 570         }
 571         return ret;
 572     case QXL_MODE_COMPAT:
 573     case QXL_MODE_NATIVE:
 574     case QXL_MODE_UNDEFINED:
 575         ring = &qxl->ram->cmd_ring;
 576         if (qxl->guest_bug || SPICE_RING_IS_EMPTY(ring)) {
 577             return false;
 578         }
 579         SPICE_RING_CONS_ITEM(qxl, ring, cmd);
 580         if (!cmd) {
 581             return false;
 582         }
 583         ext->cmd      = *cmd;
 584         ext->group_id = MEMSLOT_GROUP_GUEST;
 585         ext->flags    = qxl->cmdflags;
 586         SPICE_RING_POP(ring, notify);
 587         qxl_ring_set_dirty(qxl);
 588         if (notify) {
 589             qxl_send_events(qxl, QXL_INTERRUPT_DISPLAY);
 590         }
 591         qxl->guest_primary.commands++;
 592         qxl_track_command(qxl, ext);
 593         qxl_log_command(qxl, "cmd", ext);
 594         trace_qxl_ring_command_get(qxl->id, qxl_mode_to_string(qxl->mode));
 595         return true;
 596     default:
 597         return false;
 598     }
 599 }
 600
 601 /* called from spice server thread context only */
 602 static int interface_req_cmd_notification(QXLInstance *sin)
 603 {
 604     PCIQXLDevice *qxl = container_of(sin, PCIQXLDevice, ssd.qxl);
 605     int wait = 1;
 606
 607     trace_qxl_ring_command_req_notification(qxl->id);
 608     switch (qxl->mode) {
 609     case QXL_MODE_COMPAT:
 610     case QXL_MODE_NATIVE:
 611     case QXL_MODE_UNDEFINED:
 612         SPICE_RING_CONS_WAIT(&qxl->ram->cmd_ring, wait);
 613         qxl_ring_set_dirty(qxl);
 614         break;
 615     default:
 616         /* nothing */
 617         break;
 618     }
 619     return wait;
 620 }
 621
 622 /* called from spice server thread context only */
 623 static inline void qxl_push_free_res(PCIQXLDevice *d, int flush)
 624 {
 625     QXLReleaseRing *ring = &d->ram->release_ring;
 626     uint64_t *item;
 627     int notify;
 628
 629 #define QXL_FREE_BUNCH_SIZE 32
 630
 631     if (ring->prod - ring->cons + 1 == ring->num_items) {
 632         /* ring full -- can't push */
 633         return;
 634     }
 635     if (!flush && d->oom_running) {
 636         /* collect everything from oom handler before pushing */
 637         return;
 638     }
 639     if (!flush && d->num_free_res < QXL_FREE_BUNCH_SIZE) {
 640         /* collect a bit more before pushing */
 641         return;
 642     }
 643
 644     SPICE_RING_PUSH(ring, notify);
 645     trace_qxl_ring_res_push(d->id, qxl_mode_to_string(d->mode),
 646            d->guest_surfaces.count, d->num_free_res,
 647            d->last_release, notify ? "yes" : "no");
 648     trace_qxl_ring_res_push_rest(d->id, ring->prod - ring->cons,
 649            ring->num_items, ring->prod, ring->cons);
 650     if (notify) {
 651         qxl_send_events(d, QXL_INTERRUPT_DISPLAY);
 652     }
 653     SPICE_RING_PROD_ITEM(d, ring, item);
 654     if (!item) {
 655         return;
 656     }
 657     *item = 0;
 658     d->num_free_res = 0;
 659     d->last_release = NULL;
 660     qxl_ring_set_dirty(d);
 661 }
 662
 663 /* called from spice server thread context only */
 664 static void interface_release_resource(QXLInstance *sin,
 665                                        struct QXLReleaseInfoExt ext)
 666 {
 667     PCIQXLDevice *qxl = container_of(sin, PCIQXLDevice, ssd.qxl);
 668     QXLReleaseRing *ring;
 669     uint64_t *item, id;
 670
 671     if (ext.group_id == MEMSLOT_GROUP_HOST) {
 672         /* host group -> vga mode update request */
 673         qemu_spice_destroy_update(&qxl->ssd, (void *)(intptr_t)ext.info->id);
 674         return;
 675     }
 676
 677     /*
 678      * ext->info points into guest-visible memory
 679      * pci bar 0, $command.release_info
 680      */
 681     ring = &qxl->ram->release_ring;
 682     SPICE_RING_PROD_ITEM(qxl, ring, item);
 683     if (!item) {
 684         return;
 685     }
 686     if (*item == 0) {
 687         /* stick head into the ring */
 688         id = ext.info->id;
 689         ext.info->next = 0;
 690         qxl_ram_set_dirty(qxl, &ext.info->next);
 691         *item = id;
 692         qxl_ring_set_dirty(qxl);
 693     } else {
 694         /* append item to the list */
 695         qxl->last_release->next = ext.info->id;
 696         qxl_ram_set_dirty(qxl, &qxl->last_release->next);
 697         ext.info->next = 0;
 698         qxl_ram_set_dirty(qxl, &ext.info->next);
 699     }
 700     qxl->last_release = ext.info;
 701     qxl->num_free_res++;
 702     trace_qxl_ring_res_put(qxl->id, qxl->num_free_res);
 703     qxl_push_free_res(qxl, 0);
 704 }
 705
 706 /* called from spice server thread context only */
 707 static int interface_get_cursor_command(QXLInstance *sin, struct QXLCommandExt *ext)
 708 {
 709     PCIQXLDevice *qxl = container_of(sin, PCIQXLDevice, ssd.qxl);
 710     QXLCursorRing *ring;
 711     QXLCommand *cmd;
 712     int notify;
 713
 714     trace_qxl_ring_cursor_check(qxl->id, qxl_mode_to_string(qxl->mode));
 715
 716     switch (qxl->mode) {
 717     case QXL_MODE_COMPAT:
 718     case QXL_MODE_NATIVE:
 719     case QXL_MODE_UNDEFINED:
 720         ring = &qxl->ram->cursor_ring;
 721         if (SPICE_RING_IS_EMPTY(ring)) {
 722             return false;
 723         }
 724         SPICE_RING_CONS_ITEM(qxl, ring, cmd);
 725         if (!cmd) {
 726             return false;
 727         }
 728         ext->cmd      = *cmd;
 729         ext->group_id = MEMSLOT_GROUP_GUEST;
 730         ext->flags    = qxl->cmdflags;
 731         SPICE_RING_POP(ring, notify);
 732         qxl_ring_set_dirty(qxl);
 733         if (notify) {
 734             qxl_send_events(qxl, QXL_INTERRUPT_CURSOR);
 735         }
 736         qxl->guest_primary.commands++;
 737         qxl_track_command(qxl, ext);
 738         qxl_log_command(qxl, "csr", ext);
 739         if (qxl->id == 0) {
 740             qxl_render_cursor(qxl, ext);
 741         }
 742         trace_qxl_ring_cursor_get(qxl->id, qxl_mode_to_string(qxl->mode));
 743         return true;
 744     default:
 745         return false;
 746     }
 747 }
 748
 749 /* called from spice server thread context only */
 750 static int interface_req_cursor_notification(QXLInstance *sin)
 751 {
 752     PCIQXLDevice *qxl = container_of(sin, PCIQXLDevice, ssd.qxl);
 753     int wait = 1;
 754
 755     trace_qxl_ring_cursor_req_notification(qxl->id);
 756     switch (qxl->mode) {
 757     case QXL_MODE_COMPAT:
 758     case QXL_MODE_NATIVE:
 759     case QXL_MODE_UNDEFINED:
 760         SPICE_RING_CONS_WAIT(&qxl->ram->cursor_ring, wait);
 761         qxl_ring_set_dirty(qxl);
 762         break;
 763     default:
 764         /* nothing */
 765         break;
 766     }
 767     return wait;
 768 }
 769
 770 /* called from spice server thread context */
 771 static void interface_notify_update(QXLInstance *sin, uint32_t update_id)
 772 {
 773     /*
 774      * Called by spice-server as a result of a QXL_CMD_UPDATE which is not in
 775      * use by xf86-video-qxl and is defined out in the qxl windows driver.
 776      * Probably was at some earlier version that is prior to git start (2009),
 777      * and is still guest trigerrable.
 778      */
 779     fprintf(stderr, "%s: deprecated\n", __func__);
 780 }
 781
 782 /* called from spice server thread context only */
 783 static int interface_flush_resources(QXLInstance *sin)
 784 {
 785     PCIQXLDevice *qxl = container_of(sin, PCIQXLDevice, ssd.qxl);
 786     int ret;
 787
 788     ret = qxl->num_free_res;
 789     if (ret) {
 790         qxl_push_free_res(qxl, 1);
 791     }
 792     return ret;
 793 }
 794
 795 static void qxl_create_guest_primary_complete(PCIQXLDevice *d);
 796
 797 /* called from spice server thread context only */
 798 static void interface_async_complete_io(PCIQXLDevice *qxl, QXLCookie *cookie)
 799 {
 800     uint32_t current_async;
 801
 802     qemu_mutex_lock(&qxl->async_lock);
 803     current_async = qxl->current_async;
 804     qxl->current_async = QXL_UNDEFINED_IO;
 805     qemu_mutex_unlock(&qxl->async_lock);
 806
 807     trace_qxl_interface_async_complete_io(qxl->id, current_async, cookie);
 808     if (!cookie) {
 809         fprintf(stderr, "qxl: %s: error, cookie is NULL\n", __func__);
 810         return;
 811     }
 812     if (cookie && current_async != cookie->io) {
 813         fprintf(stderr,
 814                 "qxl: %s: error: current_async = %d != %"
 815                 PRId64 " = cookie->io\n", __func__, current_async, cookie->io);
 816     }
 817     switch (current_async) {
 818     case QXL_IO_MEMSLOT_ADD_ASYNC:
 819     case QXL_IO_DESTROY_PRIMARY_ASYNC:
 820     case QXL_IO_UPDATE_AREA_ASYNC:
 821     case QXL_IO_FLUSH_SURFACES_ASYNC:
 822         break;
 823     case QXL_IO_CREATE_PRIMARY_ASYNC:
 824         qxl_create_guest_primary_complete(qxl);
 825         break;
 826     case QXL_IO_DESTROY_ALL_SURFACES_ASYNC:
 827         qxl_spice_destroy_surfaces_complete(qxl);
 828         break;
 829     case QXL_IO_DESTROY_SURFACE_ASYNC:
 830         qxl_spice_destroy_surface_wait_complete(qxl, cookie->u.surface_id);
 831         break;
 832     default:
 833         fprintf(stderr, "qxl: %s: unexpected current_async %d\n", __func__,
 834                 current_async);
 835     }
 836     qxl_send_events(qxl, QXL_INTERRUPT_IO_CMD);
 837 }
 838
 839 /* called from spice server thread context only */
 840 static void interface_update_area_complete(QXLInstance *sin,
 841         uint32_t surface_id,
 842         QXLRect *dirty, uint32_t num_updated_rects)
 843 {
 844     PCIQXLDevice *qxl = container_of(sin, PCIQXLDevice, ssd.qxl);
 845     int i;
 846     int qxl_i;
 847
 848     qemu_mutex_lock(&qxl->ssd.lock);
 849     if (surface_id != 0 || !qxl->render_update_cookie_num) {
 850         qemu_mutex_unlock(&qxl->ssd.lock);
 851         return;
 852     }
 853     trace_qxl_interface_update_area_complete(qxl->id, surface_id, dirty->left,
 854             dirty->right, dirty->top, dirty->bottom);
 855     trace_qxl_interface_update_area_complete_rest(qxl->id, num_updated_rects);
 856     if (qxl->num_dirty_rects + num_updated_rects > QXL_NUM_DIRTY_RECTS) {
 857         /*
 858          * overflow - treat this as a full update. Not expected to be common.
 859          */
 860         trace_qxl_interface_update_area_complete_overflow(qxl->id,
 861                                                           QXL_NUM_DIRTY_RECTS);
 862         qxl->guest_primary.resized = 1;
 863     }
 864     if (qxl->guest_primary.resized) {
 865         /*
 866          * Don't bother copying or scheduling the bh since we will flip
 867          * the whole area anyway on completion of the update_area async call
 868          */
 869         qemu_mutex_unlock(&qxl->ssd.lock);
 870         return;
 871     }
 872     qxl_i = qxl->num_dirty_rects;
 873     for (i = 0; i < num_updated_rects; i++) {
 874         qxl->dirty[qxl_i++] = dirty[i];
 875     }
 876     qxl->num_dirty_rects += num_updated_rects;
 877     trace_qxl_interface_update_area_complete_schedule_bh(qxl->id,
 878                                                          qxl->num_dirty_rects);
 879     qemu_bh_schedule(qxl->update_area_bh);
 880     qemu_mutex_unlock(&qxl->ssd.lock);
 881 }
 882
 883 /* called from spice server thread context only */
 884 static void interface_async_complete(QXLInstance *sin, uint64_t cookie_token)
 885 {
 886     PCIQXLDevice *qxl = container_of(sin, PCIQXLDevice, ssd.qxl);
 887     QXLCookie *cookie = (QXLCookie *)(uintptr_t)cookie_token;
 888
 889     switch (cookie->type) {
 890     case QXL_COOKIE_TYPE_IO:
 891         interface_async_complete_io(qxl, cookie);
 892         g_free(cookie);
 893         break;
 894     case QXL_COOKIE_TYPE_RENDER_UPDATE_AREA:
 895         qxl_render_update_area_done(qxl, cookie);
 896         break;
 897     default:
 898         fprintf(stderr, "qxl: %s: unexpected cookie type %d\n",
 899                 __func__, cookie->type);
 900         g_free(cookie);
 901     }
 902 }
 903
 904 static const QXLInterface qxl_interface = {
 905     .base.type               = SPICE_INTERFACE_QXL,
 906     .base.description        = "qxl gpu",
 907     .base.major_version      = SPICE_INTERFACE_QXL_MAJOR,
 908     .base.minor_version      = SPICE_INTERFACE_QXL_MINOR,
 909
 910     .attache_worker          = interface_attach_worker,
 911     .set_compression_level   = interface_set_compression_level,
 912     .set_mm_time             = interface_set_mm_time,
 913     .get_init_info           = interface_get_init_info,
 914
 915     /* the callbacks below are called from spice server thread context */
 916     .get_command             = interface_get_command,
 917     .req_cmd_notification    = interface_req_cmd_notification,
 918     .release_resource        = interface_release_resource,
 919     .get_cursor_command      = interface_get_cursor_command,
 920     .req_cursor_notification = interface_req_cursor_notification,
 921     .notify_update           = interface_notify_update,
 922     .flush_resources         = interface_flush_resources,
 923     .async_complete          = interface_async_complete,
 924     .update_area_complete    = interface_update_area_complete,
 925 };
 926
 927 static void qxl_enter_vga_mode(PCIQXLDevice *d)
 928 {
 929     if (d->mode == QXL_MODE_VGA) {
 930         return;
 931     }
 932     trace_qxl_enter_vga_mode(d->id);
 933     qemu_spice_create_host_primary(&d->ssd);
 934     d->mode = QXL_MODE_VGA;
 935     memset(&d->ssd.dirty, 0, sizeof(d->ssd.dirty));
 936     vga_dirty_log_start(&d->vga);
 937 }
 938
 939 static void qxl_exit_vga_mode(PCIQXLDevice *d)
 940 {
 941     if (d->mode != QXL_MODE_VGA) {
 942         return;
 943     }
 944     trace_qxl_exit_vga_mode(d->id);
 945     vga_dirty_log_stop(&d->vga);
 946     qxl_destroy_primary(d, QXL_SYNC);
 947 }
 948
 949 static void qxl_update_irq(PCIQXLDevice *d)
 950 {
 951     uint32_t pending = le32_to_cpu(d->ram->int_pending);
 952     uint32_t mask    = le32_to_cpu(d->ram->int_mask);
 953     int level = !!(pending & mask);
 954     qemu_set_irq(d->pci.irq[0], level);
 955     qxl_ring_set_dirty(d);
 956 }
 957
 958 static void qxl_check_state(PCIQXLDevice *d)
 959 {
 960     QXLRam *ram = d->ram;
 961     int spice_display_running = qemu_spice_display_is_running(&d->ssd);
 962
 963     assert(!spice_display_running || SPICE_RING_IS_EMPTY(&ram->cmd_ring));
 964     assert(!spice_display_running || SPICE_RING_IS_EMPTY(&ram->cursor_ring));
 965 }
 966
 967 static void qxl_reset_state(PCIQXLDevice *d)
 968 {
 969     QXLRom *rom = d->rom;
 970
 971     qxl_check_state(d);
 972     d->shadow_rom.update_id = cpu_to_le32(0);
 973     *rom = d->shadow_rom;
 974     qxl_rom_set_dirty(d);
 975     init_qxl_ram(d);
 976     d->num_free_res = 0;
 977     d->last_release = NULL;
 978     memset(&d->ssd.dirty, 0, sizeof(d->ssd.dirty));
 979 }
 980
 981 static void qxl_soft_reset(PCIQXLDevice *d)
 982 {
 983     trace_qxl_soft_reset(d->id);
 984     qxl_check_state(d);
 985     qxl_clear_guest_bug(d);
 986     d->current_async = QXL_UNDEFINED_IO;
 987
 988     if (d->id == 0) {
 989         qxl_enter_vga_mode(d);
 990     } else {
 991         d->mode = QXL_MODE_UNDEFINED;
 992     }
 993 }
 994
 995 static void qxl_hard_reset(PCIQXLDevice *d, int loadvm)
 996 {
 997     trace_qxl_hard_reset(d->id, loadvm);
 998
 999     qxl_spice_reset_cursor(d);
1000     qxl_spice_reset_image_cache(d);
1001     qxl_reset_surfaces(d);
1002     qxl_reset_memslots(d);
1003
1004     /* pre loadvm reset must not touch QXLRam.  This lives in
1005      * device memory, is migrated together with RAM and thus
1006      * already loaded at this point */
1007     if (!loadvm) {
1008         qxl_reset_state(d);
1009     }
1010     qemu_spice_create_host_memslot(&d->ssd);
1011     qxl_soft_reset(d);
1012 }
1013
1014 static void qxl_reset_handler(DeviceState *dev)
1015 {
1016     PCIQXLDevice *d = DO_UPCAST(PCIQXLDevice, pci.qdev, dev);
1017
1018     qxl_hard_reset(d, 0);
1019 }
1020
1021 static void qxl_vga_ioport_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
1022 {
1023     VGACommonState *vga = opaque;
1024     PCIQXLDevice *qxl = container_of(vga, PCIQXLDevice, vga);
1025
1026     trace_qxl_io_write_vga(qxl->id, qxl_mode_to_string(qxl->mode), addr, val);
1027     if (qxl->mode != QXL_MODE_VGA) {
1028         qxl_destroy_primary(qxl, QXL_SYNC);
1029         qxl_soft_reset(qxl);
1030     }
1031     vga_ioport_write(opaque, addr, val);
1032 }
1033
1034 static const MemoryRegionPortio qxl_vga_portio_list[] = {
1035     { 0x04,  2, 1, .read  = vga_ioport_read,
1036                    .write = qxl_vga_ioport_write }, /* 3b4 */
1037     { 0x0a,  1, 1, .read  = vga_ioport_read,
1038                    .write = qxl_vga_ioport_write }, /* 3ba */
1039     { 0x10, 16, 1, .read  = vga_ioport_read,
1040                    .write = qxl_vga_ioport_write }, /* 3c0 */
1041     { 0x24,  2, 1, .read  = vga_ioport_read,
1042                    .write = qxl_vga_ioport_write }, /* 3d4 */
1043     { 0x2a,  1, 1, .read  = vga_ioport_read,
1044                    .write = qxl_vga_ioport_write }, /* 3da */
1045     PORTIO_END_OF_LIST(),
1046 };
1047
1048 static int qxl_add_memslot(PCIQXLDevice *d, uint32_t slot_id, uint64_t delta,
1049                            qxl_async_io async)
1050 {
1051     static const int regions[] = {
1052         QXL_RAM_RANGE_INDEX,
1053         QXL_VRAM_RANGE_INDEX,
1054         QXL_VRAM64_RANGE_INDEX,
1055     };
1056     uint64_t guest_start;
1057     uint64_t guest_end;
1058     int pci_region;
1059     pcibus_t pci_start;
1060     pcibus_t pci_end;
1061     intptr_t virt_start;
1062     QXLDevMemSlot memslot;
1063     int i;
1064
1065     guest_start = le64_to_cpu(d->guest_slots[slot_id].slot.mem_start);
1066     guest_end   = le64_to_cpu(d->guest_slots[slot_id].slot.mem_end);
1067
1068     trace_qxl_memslot_add_guest(d->id, slot_id, guest_start, guest_end);
1069
1070     if (slot_id >= NUM_MEMSLOTS) {
1071         qxl_set_guest_bug(d, "%s: slot_id >= NUM_MEMSLOTS %d >= %d", __func__,
1072                       slot_id, NUM_MEMSLOTS);
1073         return 1;
1074     }
1075     if (guest_start > guest_end) {
1076         qxl_set_guest_bug(d, "%s: guest_start > guest_end 0x%" PRIx64
1077                          " > 0x%" PRIx64, __func__, guest_start, guest_end);
1078         return 1;
1079     }
1080
1081     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regions); i++) {
1082         pci_region = regions[i];
1083         pci_start = d->pci.io_regions[pci_region].addr;
1084         pci_end = pci_start + d->pci.io_regions[pci_region].size;
1085         /* mapped? */
1086         if (pci_start == -1) {
1087             continue;
1088         }
1089         /* start address in range ? */
1090         if (guest_start < pci_start || guest_start > pci_end) {
1091             continue;
1092         }
1093         /* end address in range ? */
1094         if (guest_end > pci_end) {
1095             continue;
1096         }
1097         /* passed */
1098         break;
1099     }
1100     if (i == ARRAY_SIZE(regions)) {
1101         qxl_set_guest_bug(d, "%s: finished loop without match", __func__);
1102         return 1;
1103     }
1104
1105     switch (pci_region) {
1106     case QXL_RAM_RANGE_INDEX:
1107         virt_start = (intptr_t)memory_region_get_ram_ptr(&d->vga.vram);
1108         break;
1109     case QXL_VRAM_RANGE_INDEX:
1110     case 4 /* vram 64bit */:
1111         virt_start = (intptr_t)memory_region_get_ram_ptr(&d->vram_bar);
1112         break;
1113     default:
1114         /* should not happen */
1115         qxl_set_guest_bug(d, "%s: pci_region = %d", __func__, pci_region);
1116         return 1;
1117     }
1118
1119     memslot.slot_id = slot_id;
1120     memslot.slot_group_id = MEMSLOT_GROUP_GUEST; /* guest group */
1121     memslot.virt_start = virt_start + (guest_start - pci_start);
1122     memslot.virt_end   = virt_start + (guest_end   - pci_start);
1123     memslot.addr_delta = memslot.virt_start - delta;
1124     memslot.generation = d->rom->slot_generation = 0;
1125     qxl_rom_set_dirty(d);
1126
1127     qemu_spice_add_memslot(&d->ssd, &memslot, async);
1128     d->guest_slots[slot_id].ptr = (void*)memslot.virt_start;
1129     d->guest_slots[slot_id].size = memslot.virt_end - memslot.virt_start;
1130     d->guest_slots[slot_id].delta = delta;
1131     d->guest_slots[slot_id].active = 1;
1132     return 0;
1133 }
1134
1135 static void qxl_del_memslot(PCIQXLDevice *d, uint32_t slot_id)
1136 {
1137     qemu_spice_del_memslot(&d->ssd, MEMSLOT_GROUP_HOST, slot_id);
1138     d->guest_slots[slot_id].active = 0;
1139 }
1140
1141 static void qxl_reset_memslots(PCIQXLDevice *d)
1142 {
1143     qxl_spice_reset_memslots(d);
1144     memset(&d->guest_slots, 0, sizeof(d->guest_slots));
1145 }
1146
1147 static void qxl_reset_surfaces(PCIQXLDevice *d)
1148 {
1149     trace_qxl_reset_surfaces(d->id);
1150     d->mode = QXL_MODE_UNDEFINED;
1151     qxl_spice_destroy_surfaces(d, QXL_SYNC);
1152 }
1153
1154 /* can be also called from spice server thread context */
1155 void *qxl_phys2virt(PCIQXLDevice *qxl, QXLPHYSICAL pqxl, int group_id)
1156 {
1157     uint64_t phys   = le64_to_cpu(pqxl);
1158     uint32_t slot   = (phys >> (64 -  8)) & 0xff;
1159     uint64_t offset = phys & 0xffffffffffff;
1160
1161     switch (group_id) {
1162     case MEMSLOT_GROUP_HOST:
1163         return (void *)(intptr_t)offset;
1164     case MEMSLOT_GROUP_GUEST:
1165         if (slot >= NUM_MEMSLOTS) {
1166             qxl_set_guest_bug(qxl, "slot too large %d >= %d", slot,
1167                               NUM_MEMSLOTS);
1168             return NULL;
1169         }
1170         if (!qxl->guest_slots[slot].active) {
1171             qxl_set_guest_bug(qxl, "inactive slot %d\n", slot);
1172             return NULL;
1173         }
1174         if (offset < qxl->guest_slots[slot].delta) {
1175             qxl_set_guest_bug(qxl,
1176                           "slot %d offset %"PRIu64" < delta %"PRIu64"\n",
1177                           slot, offset, qxl->guest_slots[slot].delta);
1178             return NULL;
1179         }
1180         offset -= qxl->guest_slots[slot].delta;
1181         if (offset > qxl->guest_slots[slot].size) {
1182             qxl_set_guest_bug(qxl,
1183                           "slot %d offset %"PRIu64" > size %"PRIu64"\n",
1184                           slot, offset, qxl->guest_slots[slot].size);
1185             return NULL;
1186         }
1187         return qxl->guest_slots[slot].ptr + offset;
1188     }
1189     return NULL;
1190 }
1191
1192 static void qxl_create_guest_primary_complete(PCIQXLDevice *qxl)
1193 {
1194     /* for local rendering */
1195     qxl_render_resize(qxl);
1196 }
1197
1198 static void qxl_create_guest_primary(PCIQXLDevice *qxl, int loadvm,
1199                                      qxl_async_io async)
1200 {
1201     QXLDevSurfaceCreate surface;
1202     QXLSurfaceCreate *sc = &qxl->guest_primary.surface;
1203     int size;
1204     int requested_height = le32_to_cpu(sc->height);
1205     int requested_stride = le32_to_cpu(sc->stride);
1206
1207     size = abs(requested_stride) * requested_height;
1208     if (size > qxl->vgamem_size) {
1209         qxl_set_guest_bug(qxl, "%s: requested primary larger then framebuffer"
1210                                " size", __func__);
1211         return;
1212     }
1213
1214     if (qxl->mode == QXL_MODE_NATIVE) {
1215         qxl_set_guest_bug(qxl, "%s: nop since already in QXL_MODE_NATIVE",
1216                       __func__);
1217     }
1218     qxl_exit_vga_mode(qxl);
1219
1220     surface.format     = le32_to_cpu(sc->format);
1221     surface.height     = le32_to_cpu(sc->height);
1222     surface.mem        = le64_to_cpu(sc->mem);
1223     surface.position   = le32_to_cpu(sc->position);
1224     surface.stride     = le32_to_cpu(sc->stride);
1225     surface.width      = le32_to_cpu(sc->width);
1226     surface.type       = le32_to_cpu(sc->type);
1227     surface.flags      = le32_to_cpu(sc->flags);
1228     trace_qxl_create_guest_primary(qxl->id, sc->width, sc->height, sc->mem,
1229                                    sc->format, sc->position);
1230     trace_qxl_create_guest_primary_rest(qxl->id, sc->stride, sc->type,
1231                                         sc->flags);
1232
1233     surface.mouse_mode = true;
1234     surface.group_id   = MEMSLOT_GROUP_GUEST;
1235     if (loadvm) {
1236         surface.flags |= QXL_SURF_FLAG_KEEP_DATA;
1237     }
1238
1239     qxl->mode = QXL_MODE_NATIVE;
1240     qxl->cmdflags = 0;
1241     qemu_spice_create_primary_surface(&qxl->ssd, 0, &surface, async);
1242
1243     if (async == QXL_SYNC) {
1244         qxl_create_guest_primary_complete(qxl);
1245     }
1246 }
1247
1248 /* return 1 if surface destoy was initiated (in QXL_ASYNC case) or
1249  * done (in QXL_SYNC case), 0 otherwise. */
1250 static int qxl_destroy_primary(PCIQXLDevice *d, qxl_async_io async)
1251 {
1252     if (d->mode == QXL_MODE_UNDEFINED) {
1253         return 0;
1254     }
1255     trace_qxl_destroy_primary(d->id);
1256     d->mode = QXL_MODE_UNDEFINED;
1257     qemu_spice_destroy_primary_surface(&d->ssd, 0, async);
1258     qxl_spice_reset_cursor(d);
1259     return 1;
1260 }
1261
1262 static void qxl_set_mode(PCIQXLDevice *d, int modenr, int loadvm)
1263 {
1264     pcibus_t start = d->pci.io_regions[QXL_RAM_RANGE_INDEX].addr;
1265     pcibus_t end   = d->pci.io_regions[QXL_RAM_RANGE_INDEX].size + start;
1266     QXLMode *mode = d->modes->modes + modenr;
1267     uint64_t devmem = d->pci.io_regions[QXL_RAM_RANGE_INDEX].addr;
1268     QXLMemSlot slot = {
1269         .mem_start = start,
1270         .mem_end = end
1271     };
1272     QXLSurfaceCreate surface = {
1273         .width      = mode->x_res,
1274         .height     = mode->y_res,
1275         .stride     = -mode->x_res * 4,
1276         .format     = SPICE_SURFACE_FMT_32_xRGB,
1277         .flags      = loadvm ? QXL_SURF_FLAG_KEEP_DATA : 0,
1278         .mouse_mode = true,
1279         .mem        = devmem + d->shadow_rom.draw_area_offset,
1280     };
1281
1282     trace_qxl_set_mode(d->id, modenr, mode->x_res, mode->y_res, mode->bits,
1283                        devmem);
1284     if (!loadvm) {
1285         qxl_hard_reset(d, 0);
1286     }
1287
1288     d->guest_slots[0].slot = slot;
1289     assert(qxl_add_memslot(d, 0, devmem, QXL_SYNC) == 0);
1290
1291     d->guest_primary.surface = surface;
1292     qxl_create_guest_primary(d, 0, QXL_SYNC);
1293
1294     d->mode = QXL_MODE_COMPAT;
1295     d->cmdflags = QXL_COMMAND_FLAG_COMPAT;
1296 #ifdef QXL_COMMAND_FLAG_COMPAT_16BPP /* new in spice 0.6.1 */
1297     if (mode->bits == 16) {
1298         d->cmdflags |= QXL_COMMAND_FLAG_COMPAT_16BPP;
1299     }
1300 #endif
1301     d->shadow_rom.mode = cpu_to_le32(modenr);
1302     d->rom->mode = cpu_to_le32(modenr);
1303     qxl_rom_set_dirty(d);
1304 }
1305
1306 static void ioport_write(void *opaque, target_phys_addr_t addr,
1307                          uint64_t val, unsigned size)
1308 {
1309     PCIQXLDevice *d = opaque;
1310     uint32_t io_port = addr;
1311     qxl_async_io async = QXL_SYNC;
1312     uint32_t orig_io_port = io_port;
1313
1314     if (d->guest_bug && !io_port == QXL_IO_RESET) {
1315         return;
1316     }
1317
1318     switch (io_port) {
1319     case QXL_IO_RESET:
1320     case QXL_IO_SET_MODE:
1321     case QXL_IO_MEMSLOT_ADD:
1322     case QXL_IO_MEMSLOT_DEL:
1323     case QXL_IO_CREATE_PRIMARY:
1324     case QXL_IO_UPDATE_IRQ:
1325     case QXL_IO_LOG:
1326     case QXL_IO_MEMSLOT_ADD_ASYNC:
1327     case QXL_IO_CREATE_PRIMARY_ASYNC:
1328         break;
1329     default:
1330         if (d->mode != QXL_MODE_VGA) {
1331             break;
1332         }
1333         trace_qxl_io_unexpected_vga_mode(d->id,
1334             io_port, io_port_to_string(io_port));
1335         /* be nice to buggy guest drivers */
1336         if (io_port >= QXL_IO_UPDATE_AREA_ASYNC &&
1337             io_port <= QXL_IO_DESTROY_ALL_SURFACES_ASYNC) {
1338             qxl_send_events(d, QXL_INTERRUPT_IO_CMD);
1339         }
1340         return;
1341     }
1342
1343     /* we change the io_port to avoid ifdeffery in the main switch */
1344     orig_io_port = io_port;
1345     switch (io_port) {
1346     case QXL_IO_UPDATE_AREA_ASYNC:
1347         io_port = QXL_IO_UPDATE_AREA;
1348         goto async_common;
1349     case QXL_IO_MEMSLOT_ADD_ASYNC:
1350         io_port = QXL_IO_MEMSLOT_ADD;
1351         goto async_common;
1352     case QXL_IO_CREATE_PRIMARY_ASYNC:
1353         io_port = QXL_IO_CREATE_PRIMARY;
1354         goto async_common;
1355     case QXL_IO_DESTROY_PRIMARY_ASYNC:
1356         io_port = QXL_IO_DESTROY_PRIMARY;
1357         goto async_common;
1358     case QXL_IO_DESTROY_SURFACE_ASYNC:
1359         io_port = QXL_IO_DESTROY_SURFACE_WAIT;
1360         goto async_common;
1361     case QXL_IO_DESTROY_ALL_SURFACES_ASYNC:
1362         io_port = QXL_IO_DESTROY_ALL_SURFACES;
1363         goto async_common;
1364     case QXL_IO_FLUSH_SURFACES_ASYNC:
1365 async_common:
1366         async = QXL_ASYNC;
1367         qemu_mutex_lock(&d->async_lock);
1368         if (d->current_async != QXL_UNDEFINED_IO) {
1369             qxl_set_guest_bug(d, "%d async started before last (%d) complete",
1370                 io_port, d->current_async);
1371             qemu_mutex_unlock(&d->async_lock);
1372             return;
1373         }
1374         d->current_async = orig_io_port;
1375         qemu_mutex_unlock(&d->async_lock);
1376         break;
1377     default:
1378         break;
1379     }
1380     trace_qxl_io_write(d->id, qxl_mode_to_string(d->mode), addr, val, size,
1381                        async);
1382
1383     switch (io_port) {
1384     case QXL_IO_UPDATE_AREA:
1385     {
1386         QXLCookie *cookie = NULL;
1387         QXLRect update = d->ram->update_area;
1388
1389         if (d->ram->update_surface > NUM_SURFACES) {
1390             qxl_set_guest_bug(d, "QXL_IO_UPDATE_AREA: invalid surface id %d\n",
1391                               d->ram->update_surface);
1392             return;
1393         }
1394         if (update.left >= update.right || update.top >= update.bottom) {
1395             qxl_set_guest_bug(d,
1396                     "QXL_IO_UPDATE_AREA: invalid area (%ux%u)x(%ux%u)\n",
1397                     update.left, update.top, update.right, update.bottom);
1398             return;
1399         }
1400
1401         if (async == QXL_ASYNC) {
1402             cookie = qxl_cookie_new(QXL_COOKIE_TYPE_IO,
1403                                     QXL_IO_UPDATE_AREA_ASYNC);
1404             cookie->u.area = update;
1405         }
1406         qxl_spice_update_area(d, d->ram->update_surface,
1407                               cookie ? &cookie->u.area : &update,
1408                               NULL, 0, 0, async, cookie);
1409         break;
1410     }
1411     case QXL_IO_NOTIFY_CMD:
1412         qemu_spice_wakeup(&d->ssd);
1413         break;
1414     case QXL_IO_NOTIFY_CURSOR:
1415         qemu_spice_wakeup(&d->ssd);
1416         break;
1417     case QXL_IO_UPDATE_IRQ:
1418         qxl_update_irq(d);
1419         break;
1420     case QXL_IO_NOTIFY_OOM:
1421         if (!SPICE_RING_IS_EMPTY(&d->ram->release_ring)) {
1422             break;
1423         }
1424         d->oom_running = 1;
1425         qxl_spice_oom(d);
1426         d->oom_running = 0;
1427         break;
1428     case QXL_IO_SET_MODE:
1429         qxl_set_mode(d, val, 0);
1430         break;
1431     case QXL_IO_LOG:
1432         if (d->guestdebug) {
1433             fprintf(stderr, "qxl/guest-%d: %" PRId64 ": %s", d->id,
1434                     qemu_get_clock_ns(vm_clock), d->ram->log_buf);
1435         }
1436         break;
1437     case QXL_IO_RESET:
1438         qxl_hard_reset(d, 0);
1439         break;
1440     case QXL_IO_MEMSLOT_ADD:
1441         if (val >= NUM_MEMSLOTS) {
1442             qxl_set_guest_bug(d, "QXL_IO_MEMSLOT_ADD: val out of range");
1443             break;
1444         }
1445         if (d->guest_slots[val].active) {
1446             qxl_set_guest_bug(d,
1447                         "QXL_IO_MEMSLOT_ADD: memory slot already active");
1448             break;
1449         }
1450         d->guest_slots[val].slot = d->ram->mem_slot;
1451         qxl_add_memslot(d, val, 0, async);
1452         break;
1453     case QXL_IO_MEMSLOT_DEL:
1454         if (val >= NUM_MEMSLOTS) {
1455             qxl_set_guest_bug(d, "QXL_IO_MEMSLOT_DEL: val out of range");
1456             break;
1457         }
1458         qxl_del_memslot(d, val);
1459         break;
1460     case QXL_IO_CREATE_PRIMARY:
1461         if (val != 0) {
1462             qxl_set_guest_bug(d, "QXL_IO_CREATE_PRIMARY (async=%d): val != 0",
1463                           async);
1464             goto cancel_async;
1465         }
1466         d->guest_primary.surface = d->ram->create_surface;
1467         qxl_create_guest_primary(d, 0, async);
1468         break;
1469     case QXL_IO_DESTROY_PRIMARY:
1470         if (val != 0) {
1471             qxl_set_guest_bug(d, "QXL_IO_DESTROY_PRIMARY (async=%d): val != 0",
1472                           async);
1473             goto cancel_async;
1474         }
1475         if (!qxl_destroy_primary(d, async)) {
1476             trace_qxl_io_destroy_primary_ignored(d->id,
1477                                                  qxl_mode_to_string(d->mode));
1478             goto cancel_async;
1479         }
1480         break;
1481     case QXL_IO_DESTROY_SURFACE_WAIT:
1482         if (val >= NUM_SURFACES) {
1483             qxl_set_guest_bug(d, "QXL_IO_DESTROY_SURFACE (async=%d):"
1484                              "%" PRIu64 " >= NUM_SURFACES", async, val);
1485             goto cancel_async;
1486         }
1487         qxl_spice_destroy_surface_wait(d, val, async);
1488         break;
1489     case QXL_IO_FLUSH_RELEASE: {
1490         QXLReleaseRing *ring = &d->ram->release_ring;
1491         if (ring->prod - ring->cons + 1 == ring->num_items) {
1492             fprintf(stderr,
1493                 "ERROR: no flush, full release ring [p%d,%dc]\n",
1494                 ring->prod, ring->cons);
1495         }
1496         qxl_push_free_res(d, 1 /* flush */);
1497         break;
1498     }
1499     case QXL_IO_FLUSH_SURFACES_ASYNC:
1500         qxl_spice_flush_surfaces_async(d);
1501         break;
1502     case QXL_IO_DESTROY_ALL_SURFACES:
1503         d->mode = QXL_MODE_UNDEFINED;
1504         qxl_spice_destroy_surfaces(d, async);
1505         break;
1506     default:
1507         qxl_set_guest_bug(d, "%s: unexpected ioport=0x%x\n", __func__, io_port);
1508     }
1509     return;
1510 cancel_async:
1511     if (async) {
1512         qxl_send_events(d, QXL_INTERRUPT_IO_CMD);
1513         qemu_mutex_lock(&d->async_lock);
1514         d->current_async = QXL_UNDEFINED_IO;
1515         qemu_mutex_unlock(&d->async_lock);
1516     }
1517 }
1518
1519 static uint64_t ioport_read(void *opaque, target_phys_addr_t addr,
1520                             unsigned size)
1521 {
1522     PCIQXLDevice *d = opaque;
1523
1524     trace_qxl_io_read_unexpected(d->id);
1525     return 0xff;
1526 }
1527
1528 static const MemoryRegionOps qxl_io_ops = {
1529     .read = ioport_read,
1530     .write = ioport_write,
1531     .valid = {
1532         .min_access_size = 1,
1533         .max_access_size = 1,
1534     },
1535 };
1536
1537 static void pipe_read(void *opaque)
1538 {
1539     PCIQXLDevice *d = opaque;
1540     char dummy;
1541     int len;
1542
1543     do {
1544         len = read(d->pipe[0], &dummy, sizeof(dummy));
1545     } while (len == sizeof(dummy));
1546     qxl_update_irq(d);
1547 }
1548
1549 static void qxl_send_events(PCIQXLDevice *d, uint32_t events)
1550 {
1551     uint32_t old_pending;
1552     uint32_t le_events = cpu_to_le32(events);
1553
1554     assert(qemu_spice_display_is_running(&d->ssd));
1555     old_pending = __sync_fetch_and_or(&d->ram->int_pending, le_events);
1556     if ((old_pending & le_events) == le_events) {
1557         return;
1558     }
1559     if (qemu_thread_is_self(&d->main)) {
1560         qxl_update_irq(d);
1561     } else {
1562         if (write(d->pipe[1], d, 1) != 1) {
1563             dprint(d, 1, "%s: write to pipe failed\n", __func__);
1564         }
1565     }
1566 }
1567
1568 static void init_pipe_signaling(PCIQXLDevice *d)
1569 {
1570     if (pipe(d->pipe) < 0) {
1571         fprintf(stderr, "%s:%s: qxl pipe creation failed\n",
1572                 __FILE__, __func__);
1573         exit(1);
1574     }
1575     fcntl(d->pipe[0], F_SETFL, O_NONBLOCK);
1576     fcntl(d->pipe[1], F_SETFL, O_NONBLOCK);
1577     fcntl(d->pipe[0], F_SETOWN, getpid());
1578
1579     qemu_thread_get_self(&d->main);
1580     qemu_set_fd_handler(d->pipe[0], pipe_read, NULL, d);
1581 }
1582
1583 /* graphics console */
1584
1585 static void qxl_hw_update(void *opaque)
1586 {
1587     PCIQXLDevice *qxl = opaque;
1588     VGACommonState *vga = &qxl->vga;
1589
1590     switch (qxl->mode) {
1591     case QXL_MODE_VGA:
1592         vga->update(vga);
1593         break;
1594     case QXL_MODE_COMPAT:
1595     case QXL_MODE_NATIVE:
1596         qxl_render_update(qxl);
1597         break;
1598     default:
1599         break;
1600     }
1601 }
1602
1603 static void qxl_hw_invalidate(void *opaque)
1604 {
1605     PCIQXLDevice *qxl = opaque;
1606     VGACommonState *vga = &qxl->vga;
1607
1608     vga->invalidate(vga);
1609 }
1610
1611 static void qxl_hw_screen_dump(void *opaque, const char *filename, bool cswitch)
1612 {
1613     PCIQXLDevice *qxl = opaque;
1614     VGACommonState *vga = &qxl->vga;
1615
1616     switch (qxl->mode) {
1617     case QXL_MODE_COMPAT:
1618     case QXL_MODE_NATIVE:
1619         qxl_render_update(qxl);
1620         ppm_save(filename, qxl->ssd.ds->surface);
1621         break;
1622     case QXL_MODE_VGA:
1623         vga->screen_dump(vga, filename, cswitch);
1624         break;
1625     default:
1626         break;
1627     }
1628 }
1629
1630 static void qxl_hw_text_update(void *opaque, console_ch_t *chardata)
1631 {
1632     PCIQXLDevice *qxl = opaque;
1633     VGACommonState *vga = &qxl->vga;
1634
1635     if (qxl->mode == QXL_MODE_VGA) {
1636         vga->text_update(vga, chardata);
1637         return;
1638     }
1639 }
1640
1641 static void qxl_dirty_surfaces(PCIQXLDevice *qxl)
1642 {
1643     intptr_t vram_start;
1644     int i;
1645
1646     if (qxl->mode != QXL_MODE_NATIVE && qxl->mode != QXL_MODE_COMPAT) {
1647         return;
1648     }
1649
1650     /* dirty the primary surface */
1651     qxl_set_dirty(&qxl->vga.vram, qxl->shadow_rom.draw_area_offset,
1652                   qxl->shadow_rom.surface0_area_size);
1653
1654     vram_start =  (intptr_t)memory_region_get_ram_ptr(&qxl->vram_bar);
1655
1656     /* dirty the off-screen surfaces */
1657     for (i = 0; i < NUM_SURFACES; i++) {
1658         QXLSurfaceCmd *cmd;
1659         intptr_t surface_offset;
1660         int surface_size;
1661
1662         if (qxl->guest_surfaces.cmds[i] == 0) {
1663             continue;
1664         }
1665
1666         cmd = qxl_phys2virt(qxl, qxl->guest_surfaces.cmds[i],
1667                             MEMSLOT_GROUP_GUEST);
1668         assert(cmd);
1669         assert(cmd->type == QXL_SURFACE_CMD_CREATE);
1670         surface_offset = (intptr_t)qxl_phys2virt(qxl,
1671                                                  cmd->u.surface_create.data,
1672                                                  MEMSLOT_GROUP_GUEST);
1673         assert(surface_offset);
1674         surface_offset -= vram_start;
1675         surface_size = cmd->u.surface_create.height *
1676                        abs(cmd->u.surface_create.stride);
1677         trace_qxl_surfaces_dirty(qxl->id, i, (int)surface_offset, surface_size);
1678         qxl_set_dirty(&qxl->vram_bar, surface_offset, surface_size);
1679     }
1680 }
1681
1682 static void qxl_vm_change_state_handler(void *opaque, int running,
1683                                         RunState state)
1684 {
1685     PCIQXLDevice *qxl = opaque;
1686     qemu_spice_vm_change_state_handler(&qxl->ssd, running, state);
1687
1688     if (running) {
1689         /*
1690          * if qxl_send_events was called from spice server context before
1691          * migration ended, qxl_update_irq for these events might not have been
1692          * called
1693          */
1694          qxl_update_irq(qxl);
1695     } else {
1696         /* make sure surfaces are saved before migration */
1697         qxl_dirty_surfaces(qxl);
1698     }
1699 }
1700
1701 /* display change listener */
1702
1703 static void display_update(struct DisplayState *ds, int x, int y, int w, int h)
1704 {
1705     if (qxl0->mode == QXL_MODE_VGA) {
1706         qemu_spice_display_update(&qxl0->ssd, x, y, w, h);
1707     }
1708 }
1709
1710 static void display_resize(struct DisplayState *ds)
1711 {
1712     if (qxl0->mode == QXL_MODE_VGA) {
1713         qemu_spice_display_resize(&qxl0->ssd);
1714     }
1715 }
1716
1717 static void display_refresh(struct DisplayState *ds)
1718 {
1719     if (qxl0->mode == QXL_MODE_VGA) {
1720         qemu_spice_display_refresh(&qxl0->ssd);
1721     } else {
1722         qemu_mutex_lock(&qxl0->ssd.lock);
1723         qemu_spice_cursor_refresh_unlocked(&qxl0->ssd);
1724         qemu_mutex_unlock(&qxl0->ssd.lock);
1725     }
1726 }
1727
1728 static DisplayChangeListener display_listener = {
1729     .dpy_update  = display_update,
1730     .dpy_resize  = display_resize,
1731     .dpy_refresh = display_refresh,
1732 };
1733
1734 static void qxl_init_ramsize(PCIQXLDevice *qxl)
1735 {
1736     /* vga mode framebuffer / primary surface (bar 0, first part) */
1737     if (qxl->vgamem_size_mb < 8) {
1738         qxl->vgamem_size_mb = 8;
1739     }
1740     qxl->vgamem_size = qxl->vgamem_size_mb * 1024 * 1024;
1741
1742     /* vga ram (bar 0, total) */
1743     if (qxl->ram_size_mb != -1) {
1744         qxl->vga.vram_size = qxl->ram_size_mb * 1024 * 1024;
1745     }
1746     if (qxl->vga.vram_size < qxl->vgamem_size * 2) {
1747         qxl->vga.vram_size = qxl->vgamem_size * 2;
1748     }
1749
1750     /* vram32 (surfaces, 32bit, bar 1) */
1751     if (qxl->vram32_size_mb != -1) {
1752         qxl->vram32_size = qxl->vram32_size_mb * 1024 * 1024;
1753     }
1754     if (qxl->vram32_size < 4096) {
1755         qxl->vram32_size = 4096;
1756     }
1757
1758     /* vram (surfaces, 64bit, bar 4+5) */
1759     if (qxl->vram_size_mb != -1) {
1760         qxl->vram_size = qxl->vram_size_mb * 1024 * 1024;
1761     }
1762     if (qxl->vram_size < qxl->vram32_size) {
1763         qxl->vram_size = qxl->vram32_size;
1764     }
1765
1766     if (qxl->revision == 1) {
1767         qxl->vram32_size = 4096;
1768         qxl->vram_size = 4096;
1769     }
1770     qxl->vgamem_size = msb_mask(qxl->vgamem_size * 2 - 1);
1771     qxl->vga.vram_size = msb_mask(qxl->vga.vram_size * 2 - 1);
1772     qxl->vram32_size = msb_mask(qxl->vram32_size * 2 - 1);
1773     qxl->vram_size = msb_mask(qxl->vram_size * 2 - 1);
1774 }
1775
1776 static int qxl_init_common(PCIQXLDevice *qxl)
1777 {
1778     uint8_t* config = qxl->pci.config;
1779     uint32_t pci_device_rev;
1780     uint32_t io_size;
1781
1782     qxl->mode = QXL_MODE_UNDEFINED;
1783     qxl->generation = 1;
1784     qxl->num_memslots = NUM_MEMSLOTS;
1785     qxl->num_surfaces = NUM_SURFACES;
1786     qemu_mutex_init(&qxl->track_lock);
1787     qemu_mutex_init(&qxl->async_lock);
1788     qxl->current_async = QXL_UNDEFINED_IO;
1789     qxl->guest_bug = 0;
1790
1791     switch (qxl->revision) {
1792     case 1: /* spice 0.4 -- qxl-1 */
1793         pci_device_rev = QXL_REVISION_STABLE_V04;
1794         io_size = 8;
1795         break;
1796     case 2: /* spice 0.6 -- qxl-2 */
1797         pci_device_rev = QXL_REVISION_STABLE_V06;
1798         io_size = 16;
1799         break;
1800     case 3: /* qxl-3 */
1801     default:
1802         pci_device_rev = QXL_DEFAULT_REVISION;
1803         io_size = msb_mask(QXL_IO_RANGE_SIZE * 2 - 1);
1804         break;
1805     }
1806
1807     pci_set_byte(&config[PCI_REVISION_ID], pci_device_rev);
1808     pci_set_byte(&config[PCI_INTERRUPT_PIN], 1);
1809
1810     qxl->rom_size = qxl_rom_size();
1811     memory_region_init_ram(&qxl->rom_bar, "qxl.vrom", qxl->rom_size);
1812     vmstate_register_ram(&qxl->rom_bar, &qxl->pci.qdev);
1813     init_qxl_rom(qxl);
1814     init_qxl_ram(qxl);
1815
1816     memory_region_init_ram(&qxl->vram_bar, "qxl.vram", qxl->vram_size);
1817     vmstate_register_ram(&qxl->vram_bar, &qxl->pci.qdev);
1818     memory_region_init_alias(&qxl->vram32_bar, "qxl.vram32", &qxl->vram_bar,
1819                              0, qxl->vram32_size);
1820
1821     memory_region_init_io(&qxl->io_bar, &qxl_io_ops, qxl,
1822                           "qxl-ioports", io_size);
1823     if (qxl->id == 0) {
1824         vga_dirty_log_start(&qxl->vga);
1825     }
1826
1827
1828     pci_register_bar(&qxl->pci, QXL_IO_RANGE_INDEX,
1829                      PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO, &qxl->io_bar);
1830
1831     pci_register_bar(&qxl->pci, QXL_ROM_RANGE_INDEX,
1832                      PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_MEMORY, &qxl->rom_bar);
1833
1834     pci_register_bar(&qxl->pci, QXL_RAM_RANGE_INDEX,
1835                      PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_MEMORY, &qxl->vga.vram);
1836
1837     pci_register_bar(&qxl->pci, QXL_VRAM_RANGE_INDEX,
1838                      PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_MEMORY, &qxl->vram32_bar);
1839
1840     if (qxl->vram32_size < qxl->vram_size) {
1841         /*
1842          * Make the 64bit vram bar show up only in case it is
1843          * configured to be larger than the 32bit vram bar.
1844          */
1845         pci_register_bar(&qxl->pci, QXL_VRAM64_RANGE_INDEX,
1846                          PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_MEMORY |
1847                          PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64 |
1848                          PCI_BASE_ADDRESS_MEM_PREFETCH,
1849                          &qxl->vram_bar);
1850     }
1851
1852     /* print pci bar details */
1853     dprint(qxl, 1, "ram/%s: %d MB [region 0]\n",
1854            qxl->id == 0 ? "pri" : "sec",
1855            qxl->vga.vram_size / (1024*1024));
1856     dprint(qxl, 1, "vram/32: %d MB [region 1]\n",
1857            qxl->vram32_size / (1024*1024));
1858     dprint(qxl, 1, "vram/64: %d MB %s\n",
1859            qxl->vram_size / (1024*1024),
1860            qxl->vram32_size < qxl->vram_size ? "[region 4]" : "[unmapped]");
1861
1862     qxl->ssd.qxl.base.sif = &qxl_interface.base;
1863     qxl->ssd.qxl.id = qxl->id;
1864     qemu_spice_add_interface(&qxl->ssd.qxl.base);
1865     qemu_add_vm_change_state_handler(qxl_vm_change_state_handler, qxl);
1866
1867     init_pipe_signaling(qxl);
1868     qxl_reset_state(qxl);
1869
1870     qxl->update_area_bh = qemu_bh_new(qxl_render_update_area_bh, qxl);
1871
1872     return 0;
1873 }
1874
1875 static int qxl_init_primary(PCIDevice *dev)
1876 {
1877     PCIQXLDevice *qxl = DO_UPCAST(PCIQXLDevice, pci, dev);
1878     VGACommonState *vga = &qxl->vga;
1879     PortioList *qxl_vga_port_list = g_new(PortioList, 1);
1880
1881     qxl->id = 0;
1882     qxl_init_ramsize(qxl);
1883     vga->vram_size_mb = qxl->vga.vram_size >> 20;
1884     vga_common_init(vga);
1885     vga_init(vga, pci_address_space(dev), pci_address_space_io(dev), false);
1886     portio_list_init(qxl_vga_port_list, qxl_vga_portio_list, vga, "vga");
1887     portio_list_add(qxl_vga_port_list, pci_address_space_io(dev), 0x3b0);
1888
1889     vga->ds = graphic_console_init(qxl_hw_update, qxl_hw_invalidate,
1890                                    qxl_hw_screen_dump, qxl_hw_text_update, qxl);
1891     qemu_spice_display_init_common(&qxl->ssd, vga->ds);
1892
1893     qxl0 = qxl;
1894     register_displaychangelistener(vga->ds, &display_listener);
1895
1896     return qxl_init_common(qxl);
1897 }
1898
1899 static int qxl_init_secondary(PCIDevice *dev)
1900 {
1901     static int device_id = 1;
1902     PCIQXLDevice *qxl = DO_UPCAST(PCIQXLDevice, pci, dev);
1903
1904     qxl->id = device_id++;
1905     qxl_init_ramsize(qxl);
1906     memory_region_init_ram(&qxl->vga.vram, "qxl.vgavram", qxl->vga.vram_size);
1907     vmstate_register_ram(&qxl->vga.vram, &qxl->pci.qdev);
1908     qxl->vga.vram_ptr = memory_region_get_ram_ptr(&qxl->vga.vram);
1909
1910     return qxl_init_common(qxl);
1911 }
1912
1913 static void qxl_pre_save(void *opaque)
1914 {
1915     PCIQXLDevice* d = opaque;
1916     uint8_t *ram_start = d->vga.vram_ptr;
1917
1918     trace_qxl_pre_save(d->id);
1919     if (d->last_release == NULL) {
1920         d->last_release_offset = 0;
1921     } else {
1922         d->last_release_offset = (uint8_t *)d->last_release - ram_start;
1923     }
1924     assert(d->last_release_offset < d->vga.vram_size);
1925 }
1926
1927 static int qxl_pre_load(void *opaque)
1928 {
1929     PCIQXLDevice* d = opaque;
1930
1931     trace_qxl_pre_load(d->id);
1932     qxl_hard_reset(d, 1);
1933     qxl_exit_vga_mode(d);
1934     return 0;
1935 }
1936
1937 static void qxl_create_memslots(PCIQXLDevice *d)
1938 {
1939     int i;
1940
1941     for (i = 0; i < NUM_MEMSLOTS; i++) {
1942         if (!d->guest_slots[i].active) {
1943             continue;
1944         }
1945         qxl_add_memslot(d, i, 0, QXL_SYNC);
1946     }
1947 }
1948
1949 static int qxl_post_load(void *opaque, int version)
1950 {
1951     PCIQXLDevice* d = opaque;
1952     uint8_t *ram_start = d->vga.vram_ptr;
1953     QXLCommandExt *cmds;
1954     int in, out, newmode;
1955
1956     assert(d->last_release_offset < d->vga.vram_size);
1957     if (d->last_release_offset == 0) {
1958         d->last_release = NULL;
1959     } else {
1960         d->last_release = (QXLReleaseInfo *)(ram_start + d->last_release_offset);
1961     }
1962
1963     d->modes = (QXLModes*)((uint8_t*)d->rom + d->rom->modes_offset);
1964
1965     trace_qxl_post_load(d->id, qxl_mode_to_string(d->mode));
1966     newmode = d->mode;
1967     d->mode = QXL_MODE_UNDEFINED;
1968
1969     switch (newmode) {
1970     case QXL_MODE_UNDEFINED:
1971         break;
1972     case QXL_MODE_VGA:
1973         qxl_create_memslots(d);
1974         qxl_enter_vga_mode(d);
1975         break;
1976     case QXL_MODE_NATIVE:
1977         qxl_create_memslots(d);
1978         qxl_create_guest_primary(d, 1, QXL_SYNC);
1979
1980         /* replay surface-create and cursor-set commands */
1981         cmds = g_malloc0(sizeof(QXLCommandExt) * (NUM_SURFACES + 1));
1982         for (in = 0, out = 0; in < NUM_SURFACES; in++) {
1983             if (d->guest_surfaces.cmds[in] == 0) {
1984                 continue;
1985             }
1986             cmds[out].cmd.data = d->guest_surfaces.cmds[in];
1987             cmds[out].cmd.type = QXL_CMD_SURFACE;
1988             cmds[out].group_id = MEMSLOT_GROUP_GUEST;
1989             out++;
1990         }
1991         if (d->guest_cursor) {
1992             cmds[out].cmd.data = d->guest_cursor;
1993             cmds[out].cmd.type = QXL_CMD_CURSOR;
1994             cmds[out].group_id = MEMSLOT_GROUP_GUEST;
1995             out++;
1996         }
1997         qxl_spice_loadvm_commands(d, cmds, out);
1998         g_free(cmds);
1999
2000         break;
2001     case QXL_MODE_COMPAT:
2002         /* note: no need to call qxl_create_memslots, qxl_set_mode
2003          * creates the mem slot. */
2004         qxl_set_mode(d, d->shadow_rom.mode, 1);
2005         break;
2006     }
2007     return 0;
2008 }
2009
2010 #define QXL_SAVE_VERSION 21
2011
2012 static VMStateDescription qxl_memslot = {
2013     .name               = "qxl-memslot",
2014     .version_id         = QXL_SAVE_VERSION,
2015     .minimum_version_id = QXL_SAVE_VERSION,
2016     .fields = (VMStateField[]) {
2017         VMSTATE_UINT64(slot.mem_start, struct guest_slots),
2018         VMSTATE_UINT64(slot.mem_end,   struct guest_slots),
2019         VMSTATE_UINT32(active,         struct guest_slots),
2020         VMSTATE_END_OF_LIST()
2021     }
2022 };
2023
2024 static VMStateDescription qxl_surface = {
2025     .name               = "qxl-surface",
2026     .version_id         = QXL_SAVE_VERSION,
2027     .minimum_version_id = QXL_SAVE_VERSION,
2028     .fields = (VMStateField[]) {
2029         VMSTATE_UINT32(width,      QXLSurfaceCreate),
2030         VMSTATE_UINT32(height,     QXLSurfaceCreate),
2031         VMSTATE_INT32(stride,      QXLSurfaceCreate),
2032         VMSTATE_UINT32(format,     QXLSurfaceCreate),
2033         VMSTATE_UINT32(position,   QXLSurfaceCreate),
2034         VMSTATE_UINT32(mouse_mode, QXLSurfaceCreate),
2035         VMSTATE_UINT32(flags,      QXLSurfaceCreate),
2036         VMSTATE_UINT32(type,       QXLSurfaceCreate),
2037         VMSTATE_UINT64(mem,        QXLSurfaceCreate),
2038         VMSTATE_END_OF_LIST()
2039     }
2040 };
2041
2042 static VMStateDescription qxl_vmstate = {
2043     .name               = "qxl",
2044     .version_id         = QXL_SAVE_VERSION,
2045     .minimum_version_id = QXL_SAVE_VERSION,
2046     .pre_save           = qxl_pre_save,
2047     .pre_load           = qxl_pre_load,
2048     .post_load          = qxl_post_load,
2049     .fields = (VMStateField []) {
2050         VMSTATE_PCI_DEVICE(pci, PCIQXLDevice),
2051         VMSTATE_STRUCT(vga, PCIQXLDevice, 0, vmstate_vga_common, VGACommonState),
2052         VMSTATE_UINT32(shadow_rom.mode, PCIQXLDevice),
2053         VMSTATE_UINT32(num_free_res, PCIQXLDevice),
2054         VMSTATE_UINT32(last_release_offset, PCIQXLDevice),
2055         VMSTATE_UINT32(mode, PCIQXLDevice),
2056         VMSTATE_UINT32(ssd.unique, PCIQXLDevice),
2057         VMSTATE_INT32_EQUAL(num_memslots, PCIQXLDevice),
2058         VMSTATE_STRUCT_ARRAY(guest_slots, PCIQXLDevice, NUM_MEMSLOTS, 0,
2059                              qxl_memslot, struct guest_slots),
2060         VMSTATE_STRUCT(guest_primary.surface, PCIQXLDevice, 0,
2061                        qxl_surface, QXLSurfaceCreate),
2062         VMSTATE_INT32_EQUAL(num_surfaces, PCIQXLDevice),
2063         VMSTATE_ARRAY(guest_surfaces.cmds, PCIQXLDevice, NUM_SURFACES, 0,
2064                       vmstate_info_uint64, uint64_t),
2065         VMSTATE_UINT64(guest_cursor, PCIQXLDevice),
2066         VMSTATE_END_OF_LIST()
2067     },
2068 };
2069
2070 static Property qxl_properties[] = {
2071         DEFINE_PROP_UINT32("ram_size", PCIQXLDevice, vga.vram_size,
2072                            64 * 1024 * 1024),
2073         DEFINE_PROP_UINT32("vram_size", PCIQXLDevice, vram32_size,
2074                            64 * 1024 * 1024),
2075         DEFINE_PROP_UINT32("revision", PCIQXLDevice, revision,
2076                            QXL_DEFAULT_REVISION),
2077         DEFINE_PROP_UINT32("debug", PCIQXLDevice, debug, 0),
2078         DEFINE_PROP_UINT32("guestdebug", PCIQXLDevice, guestdebug, 0),
2079         DEFINE_PROP_UINT32("cmdlog", PCIQXLDevice, cmdlog, 0),
2080         DEFINE_PROP_UINT32("ram_size_mb",  PCIQXLDevice, ram_size_mb, -1),
2081         DEFINE_PROP_UINT32("vram_size_mb", PCIQXLDevice, vram32_size_mb, -1),
2082         DEFINE_PROP_UINT32("vram64_size_mb", PCIQXLDevice, vram_size_mb, -1),
2083         DEFINE_PROP_UINT32("vgamem_mb", PCIQXLDevice, vgamem_size_mb, 16),
2084         DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
2085 };
2086
2087 static void qxl_primary_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
2088 {
2089     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
2090     PCIDeviceClass *k = PCI_DEVICE_CLASS(klass);
2091
2092     k->no_hotplug = 1;
2093     k->init = qxl_init_primary;
2094     k->romfile = "vgabios-qxl.bin";
2095     k->vendor_id = REDHAT_PCI_VENDOR_ID;
2096     k->device_id = QXL_DEVICE_ID_STABLE;
2097     k->class_id = PCI_CLASS_DISPLAY_VGA;
2098     dc->desc = "Spice QXL GPU (primary, vga compatible)";
2099     dc->reset = qxl_reset_handler;
2100     dc->vmsd = &qxl_vmstate;
2101     dc->props = qxl_properties;
2102 }
2103
2104 static TypeInfo qxl_primary_info = {
2105     .name          = "qxl-vga",
2106     .parent        = TYPE_PCI_DEVICE,
2107     .instance_size = sizeof(PCIQXLDevice),
2108     .class_init    = qxl_primary_class_init,
2109 };
2110
2111 static void qxl_secondary_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
2112 {
2113     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
2114     PCIDeviceClass *k = PCI_DEVICE_CLASS(klass);
2115
2116     k->init = qxl_init_secondary;
2117     k->vendor_id = REDHAT_PCI_VENDOR_ID;
2118     k->device_id = QXL_DEVICE_ID_STABLE;
2119     k->class_id = PCI_CLASS_DISPLAY_OTHER;
2120     dc->desc = "Spice QXL GPU (secondary)";
2121     dc->reset = qxl_reset_handler;
2122     dc->vmsd = &qxl_vmstate;
2123     dc->props = qxl_properties;
2124 }
2125
2126 static TypeInfo qxl_secondary_info = {
2127     .name          = "qxl",
2128     .parent        = TYPE_PCI_DEVICE,
2129     .instance_size = sizeof(PCIQXLDevice),
2130     .class_init    = qxl_secondary_class_init,
2131 };
2132
2133 static void qxl_register_types(void)
2134 {
2135     type_register_static(&qxl_primary_info);
2136     type_register_static(&qxl_secondary_info);
2137 }
2138
2139 type_init(qxl_register_types)