hw/ppc/spapr.c

   1 /*
   2  * QEMU PowerPC pSeries Logical Partition (aka sPAPR) hardware System Emulator
   3  *
   4  * Copyright (c) 2004-2007 Fabrice Bellard
   5  * Copyright (c) 2007 Jocelyn Mayer
   6  * Copyright (c) 2010 David Gibson, IBM Corporation.
   7  *
   8  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
   9  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
  10  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
  11  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
  12  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
  13  * furnished to do so, subject to the following conditions:
  14  *
  15  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  16  * all copies or substantial portions of the Software.
  17  *
  18  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  19  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  20  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  21  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  22  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  23  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
  24  * THE SOFTWARE.
  25  *
  26  */
  27 #include "sysemu/sysemu.h"
  28 #include "hw/hw.h"
  29 #include "hw/fw-path-provider.h"
  30 #include "elf.h"
  31 #include "net/net.h"
  32 #include "sysemu/blockdev.h"
  33 #include "sysemu/cpus.h"
  34 #include "sysemu/kvm.h"
  35 #include "kvm_ppc.h"
  36 #include "mmu-hash64.h"
  37 #include "qom/cpu.h"
  38
  39 #include "hw/boards.h"
  40 #include "hw/ppc/ppc.h"
  41 #include "hw/loader.h"
  42
  43 #include "hw/ppc/spapr.h"
  44 #include "hw/ppc/spapr_vio.h"
  45 #include "hw/pci-host/spapr.h"
  46 #include "hw/ppc/xics.h"
  47 #include "hw/pci/msi.h"
  48
  49 #include "hw/pci/pci.h"
  50 #include "hw/scsi/scsi.h"
  51 #include "hw/virtio/virtio-scsi.h"
  52
  53 #include "exec/address-spaces.h"
  54 #include "hw/usb.h"
  55 #include "qemu/config-file.h"
  56 #include "qemu/error-report.h"
  57 #include "trace.h"
  58
  59 #include <libfdt.h>
  60
  61 /* SLOF memory layout:
  62  *
  63  * SLOF raw image loaded at 0, copies its romfs right below the flat
  64  * device-tree, then position SLOF itself 31M below that
  65  *
  66  * So we set FW_OVERHEAD to 40MB which should account for all of that
  67  * and more
  68  *
  69  * We load our kernel at 4M, leaving space for SLOF initial image
  70  */
  71 #define FDT_MAX_SIZE            0x40000
  72 #define RTAS_MAX_SIZE           0x10000
  73 #define FW_MAX_SIZE             0x400000
  74 #define FW_FILE_NAME            "slof.bin"
  75 #define FW_OVERHEAD             0x2800000
  76 #define KERNEL_LOAD_ADDR        FW_MAX_SIZE
  77
  78 #define MIN_RMA_SLOF            128UL
  79
  80 #define TIMEBASE_FREQ           512000000ULL
  81
  82 #define MAX_CPUS                256
  83
  84 #define PHANDLE_XICP            0x00001111
  85
  86 #define HTAB_SIZE(spapr)        (1ULL << ((spapr)->htab_shift))
  87
  88 typedef struct sPAPRMachineState sPAPRMachineState;
  89
  90 #define TYPE_SPAPR_MACHINE      "spapr-machine"
  91 #define SPAPR_MACHINE(obj) \
  92     OBJECT_CHECK(sPAPRMachineState, (obj), TYPE_SPAPR_MACHINE)
  93
  94 /**
  95  * sPAPRMachineState:
  96  */
  97 struct sPAPRMachineState {
  98     /*< private >*/
  99     MachineState parent_obj;
 100
 101     /*< public >*/
 102     char *kvm_type;
 103 };
 104
 105 sPAPREnvironment *spapr;
 106
 107 static XICSState *try_create_xics(const char *type, int nr_servers,
 108                                   int nr_irqs)
 109 {
 110     DeviceState *dev;
 111
 112     dev = qdev_create(NULL, type);
 113     qdev_prop_set_uint32(dev, "nr_servers", nr_servers);
 114     qdev_prop_set_uint32(dev, "nr_irqs", nr_irqs);
 115     if (qdev_init(dev) < 0) {
 116         return NULL;
 117     }
 118
 119     return XICS_COMMON(dev);
 120 }
 121
 122 static XICSState *xics_system_init(int nr_servers, int nr_irqs)
 123 {
 124     XICSState *icp = NULL;
 125
 126     if (kvm_enabled()) {
 127         QemuOpts *machine_opts = qemu_get_machine_opts();
 128         bool irqchip_allowed = qemu_opt_get_bool(machine_opts,
 129                                                 "kernel_irqchip", true);
 130         bool irqchip_required = qemu_opt_get_bool(machine_opts,
 131                                                   "kernel_irqchip", false);
 132         if (irqchip_allowed) {
 133             icp = try_create_xics(TYPE_KVM_XICS, nr_servers, nr_irqs);
 134         }
 135
 136         if (irqchip_required && !icp) {
 137             perror("Failed to create in-kernel XICS\n");
 138             abort();
 139         }
 140     }
 141
 142     if (!icp) {
 143         icp = try_create_xics(TYPE_XICS, nr_servers, nr_irqs);
 144     }
 145
 146     if (!icp) {
 147         perror("Failed to create XICS\n");
 148         abort();
 149     }
 150
 151     return icp;
 152 }
 153
 154 static int spapr_fixup_cpu_smt_dt(void *fdt, int offset, PowerPCCPU *cpu,
 155                                   int smt_threads)
 156 {
 157     int i, ret = 0;
 158     uint32_t servers_prop[smt_threads];
 159     uint32_t gservers_prop[smt_threads * 2];
 160     int index = ppc_get_vcpu_dt_id(cpu);
 161
 162     if (cpu->cpu_version) {
 163         ret = fdt_setprop(fdt, offset, "cpu-version",
 164                           &cpu->cpu_version, sizeof(cpu->cpu_version));
 165         if (ret < 0) {
 166             return ret;
 167         }
 168     }
 169
 170     /* Build interrupt servers and gservers properties */
 171     for (i = 0; i < smt_threads; i++) {
 172         servers_prop[i] = cpu_to_be32(index + i);
 173         /* Hack, direct the group queues back to cpu 0 */
 174         gservers_prop[i*2] = cpu_to_be32(index + i);
 175         gservers_prop[i*2 + 1] = 0;
 176     }
 177     ret = fdt_setprop(fdt, offset, "ibm,ppc-interrupt-server#s",
 178                       servers_prop, sizeof(servers_prop));
 179     if (ret < 0) {
 180         return ret;
 181     }
 182     ret = fdt_setprop(fdt, offset, "ibm,ppc-interrupt-gserver#s",
 183                       gservers_prop, sizeof(gservers_prop));
 184
 185     return ret;
 186 }
 187
 188 static int spapr_fixup_cpu_dt(void *fdt, sPAPREnvironment *spapr)
 189 {
 190     int ret = 0, offset, cpus_offset;
 191     CPUState *cs;
 192     char cpu_model[32];
 193     int smt = kvmppc_smt_threads();
 194     uint32_t pft_size_prop[] = {0, cpu_to_be32(spapr->htab_shift)};
 195
 196     CPU_FOREACH(cs) {
 197         PowerPCCPU *cpu = POWERPC_CPU(cs);
 198         DeviceClass *dc = DEVICE_GET_CLASS(cs);
 199         int index = ppc_get_vcpu_dt_id(cpu);
 200         uint32_t associativity[] = {cpu_to_be32(0x5),
 201                                     cpu_to_be32(0x0),
 202                                     cpu_to_be32(0x0),
 203                                     cpu_to_be32(0x0),
 204                                     cpu_to_be32(cs->numa_node),
 205                                     cpu_to_be32(index)};
 206
 207         if ((index % smt) != 0) {
 208             continue;
 209         }
 210
 211         snprintf(cpu_model, 32, "%s@%x", dc->fw_name, index);
 212
 213         cpus_offset = fdt_path_offset(fdt, "/cpus");
 214         if (cpus_offset < 0) {
 215             cpus_offset = fdt_add_subnode(fdt, fdt_path_offset(fdt, "/"),
 216                                           "cpus");
 217             if (cpus_offset < 0) {
 218                 return cpus_offset;
 219             }
 220         }
 221         offset = fdt_subnode_offset(fdt, cpus_offset, cpu_model);
 222         if (offset < 0) {
 223             offset = fdt_add_subnode(fdt, cpus_offset, cpu_model);
 224             if (offset < 0) {
 225                 return offset;
 226             }
 227         }
 228
 229         if (nb_numa_nodes > 1) {
 230             ret = fdt_setprop(fdt, offset, "ibm,associativity", associativity,
 231                               sizeof(associativity));
 232             if (ret < 0) {
 233                 return ret;
 234             }
 235         }
 236
 237         ret = fdt_setprop(fdt, offset, "ibm,pft-size",
 238                           pft_size_prop, sizeof(pft_size_prop));
 239         if (ret < 0) {
 240             return ret;
 241         }
 242
 243         ret = spapr_fixup_cpu_smt_dt(fdt, offset, cpu,
 244                                      ppc_get_compat_smt_threads(cpu));
 245         if (ret < 0) {
 246             return ret;
 247         }
 248     }
 249     return ret;
 250 }
 251
 252
 253 static size_t create_page_sizes_prop(CPUPPCState *env, uint32_t *prop,
 254                                      size_t maxsize)
 255 {
 256     size_t maxcells = maxsize / sizeof(uint32_t);
 257     int i, j, count;
 258     uint32_t *p = prop;
 259
 260     for (i = 0; i < PPC_PAGE_SIZES_MAX_SZ; i++) {
 261         struct ppc_one_seg_page_size *sps = &env->sps.sps[i];
 262
 263         if (!sps->page_shift) {
 264             break;
 265         }
 266         for (count = 0; count < PPC_PAGE_SIZES_MAX_SZ; count++) {
 267             if (sps->enc[count].page_shift == 0) {
 268                 break;
 269             }
 270         }
 271         if ((p - prop) >= (maxcells - 3 - count * 2)) {
 272             break;
 273         }
 274         *(p++) = cpu_to_be32(sps->page_shift);
 275         *(p++) = cpu_to_be32(sps->slb_enc);
 276         *(p++) = cpu_to_be32(count);
 277         for (j = 0; j < count; j++) {
 278             *(p++) = cpu_to_be32(sps->enc[j].page_shift);
 279             *(p++) = cpu_to_be32(sps->enc[j].pte_enc);
 280         }
 281     }
 282
 283     return (p - prop) * sizeof(uint32_t);
 284 }
 285
 286 #define _FDT(exp) \
 287     do { \
 288         int ret = (exp);                                           \
 289         if (ret < 0) {                                             \
 290             fprintf(stderr, "qemu: error creating device tree: %s: %s\n", \
 291                     #exp, fdt_strerror(ret));                      \
 292             exit(1);                                               \
 293         }                                                          \
 294     } while (0)
 295
 296 static void add_str(GString *s, const gchar *s1)
 297 {
 298     g_string_append_len(s, s1, strlen(s1) + 1);
 299 }
 300
 301 static void *spapr_create_fdt_skel(hwaddr initrd_base,
 302                                    hwaddr initrd_size,
 303                                    hwaddr kernel_size,
 304                                    bool little_endian,
 305                                    const char *boot_device,
 306                                    const char *kernel_cmdline,
 307                                    uint32_t epow_irq)
 308 {
 309     void *fdt;
 310     CPUState *cs;
 311     uint32_t start_prop = cpu_to_be32(initrd_base);
 312     uint32_t end_prop = cpu_to_be32(initrd_base + initrd_size);
 313     GString *hypertas = g_string_sized_new(256);
 314     GString *qemu_hypertas = g_string_sized_new(256);
 315     uint32_t refpoints[] = {cpu_to_be32(0x4), cpu_to_be32(0x4)};
 316     uint32_t interrupt_server_ranges_prop[] = {0, cpu_to_be32(smp_cpus)};
 317     int smt = kvmppc_smt_threads();
 318     unsigned char vec5[] = {0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x80};
 319     QemuOpts *opts = qemu_opts_find(qemu_find_opts("smp-opts"), NULL);
 320     unsigned sockets = opts ? qemu_opt_get_number(opts, "sockets", 0) : 0;
 321     uint32_t cpus_per_socket = sockets ? (smp_cpus / sockets) : 1;
 322
 323     add_str(hypertas, "hcall-pft");
 324     add_str(hypertas, "hcall-term");
 325     add_str(hypertas, "hcall-dabr");
 326     add_str(hypertas, "hcall-interrupt");
 327     add_str(hypertas, "hcall-tce");
 328     add_str(hypertas, "hcall-vio");
 329     add_str(hypertas, "hcall-splpar");
 330     add_str(hypertas, "hcall-bulk");
 331     add_str(hypertas, "hcall-set-mode");
 332     add_str(qemu_hypertas, "hcall-memop1");
 333
 334     fdt = g_malloc0(FDT_MAX_SIZE);
 335     _FDT((fdt_create(fdt, FDT_MAX_SIZE)));
 336
 337     if (kernel_size) {
 338         _FDT((fdt_add_reservemap_entry(fdt, KERNEL_LOAD_ADDR, kernel_size)));
 339     }
 340     if (initrd_size) {
 341         _FDT((fdt_add_reservemap_entry(fdt, initrd_base, initrd_size)));
 342     }
 343     _FDT((fdt_finish_reservemap(fdt)));
 344
 345     /* Root node */
 346     _FDT((fdt_begin_node(fdt, "")));
 347     _FDT((fdt_property_string(fdt, "device_type", "chrp")));
 348     _FDT((fdt_property_string(fdt, "model", "IBM pSeries (emulated by qemu)")));
 349     _FDT((fdt_property_string(fdt, "compatible", "qemu,pseries")));
 350
 351     _FDT((fdt_property_cell(fdt, "#address-cells", 0x2)));
 352     _FDT((fdt_property_cell(fdt, "#size-cells", 0x2)));
 353
 354     /* /chosen */
 355     _FDT((fdt_begin_node(fdt, "chosen")));
 356
 357     /* Set Form1_affinity */
 358     _FDT((fdt_property(fdt, "ibm,architecture-vec-5", vec5, sizeof(vec5))));
 359
 360     _FDT((fdt_property_string(fdt, "bootargs", kernel_cmdline)));
 361     _FDT((fdt_property(fdt, "linux,initrd-start",
 362                        &start_prop, sizeof(start_prop))));
 363     _FDT((fdt_property(fdt, "linux,initrd-end",
 364                        &end_prop, sizeof(end_prop))));
 365     if (kernel_size) {
 366         uint64_t kprop[2] = { cpu_to_be64(KERNEL_LOAD_ADDR),
 367                               cpu_to_be64(kernel_size) };
 368
 369         _FDT((fdt_property(fdt, "qemu,boot-kernel", &kprop, sizeof(kprop))));
 370         if (little_endian) {
 371             _FDT((fdt_property(fdt, "qemu,boot-kernel-le", NULL, 0)));
 372         }
 373     }
 374     if (boot_device) {
 375         _FDT((fdt_property_string(fdt, "qemu,boot-device", boot_device)));
 376     }
 377     if (boot_menu) {
 378         _FDT((fdt_property_cell(fdt, "qemu,boot-menu", boot_menu)));
 379     }
 380     _FDT((fdt_property_cell(fdt, "qemu,graphic-width", graphic_width)));
 381     _FDT((fdt_property_cell(fdt, "qemu,graphic-height", graphic_height)));
 382     _FDT((fdt_property_cell(fdt, "qemu,graphic-depth", graphic_depth)));
 383
 384     _FDT((fdt_end_node(fdt)));
 385
 386     /* cpus */
 387     _FDT((fdt_begin_node(fdt, "cpus")));
 388
 389     _FDT((fdt_property_cell(fdt, "#address-cells", 0x1)));
 390     _FDT((fdt_property_cell(fdt, "#size-cells", 0x0)));
 391
 392     CPU_FOREACH(cs) {
 393         PowerPCCPU *cpu = POWERPC_CPU(cs);
 394         CPUPPCState *env = &cpu->env;
 395         DeviceClass *dc = DEVICE_GET_CLASS(cs);
 396         PowerPCCPUClass *pcc = POWERPC_CPU_GET_CLASS(cs);
 397         int index = ppc_get_vcpu_dt_id(cpu);
 398         char *nodename;
 399         uint32_t segs[] = {cpu_to_be32(28), cpu_to_be32(40),
 400                            0xffffffff, 0xffffffff};
 401         uint32_t tbfreq = kvm_enabled() ? kvmppc_get_tbfreq() : TIMEBASE_FREQ;
 402         uint32_t cpufreq = kvm_enabled() ? kvmppc_get_clockfreq() : 1000000000;
 403         uint32_t page_sizes_prop[64];
 404         size_t page_sizes_prop_size;
 405
 406         if ((index % smt) != 0) {
 407             continue;
 408         }
 409
 410         nodename = g_strdup_printf("%s@%x", dc->fw_name, index);
 411
 412         _FDT((fdt_begin_node(fdt, nodename)));
 413
 414         g_free(nodename);
 415
 416         _FDT((fdt_property_cell(fdt, "reg", index)));
 417         _FDT((fdt_property_string(fdt, "device_type", "cpu")));
 418
 419         _FDT((fdt_property_cell(fdt, "cpu-version", env->spr[SPR_PVR])));
 420         _FDT((fdt_property_cell(fdt, "d-cache-block-size",
 421                                 env->dcache_line_size)));
 422         _FDT((fdt_property_cell(fdt, "d-cache-line-size",
 423                                 env->dcache_line_size)));
 424         _FDT((fdt_property_cell(fdt, "i-cache-block-size",
 425                                 env->icache_line_size)));
 426         _FDT((fdt_property_cell(fdt, "i-cache-line-size",
 427                                 env->icache_line_size)));
 428
 429         if (pcc->l1_dcache_size) {
 430             _FDT((fdt_property_cell(fdt, "d-cache-size", pcc->l1_dcache_size)));
 431         } else {
 432             fprintf(stderr, "Warning: Unknown L1 dcache size for cpu\n");
 433         }
 434         if (pcc->l1_icache_size) {
 435             _FDT((fdt_property_cell(fdt, "i-cache-size", pcc->l1_icache_size)));
 436         } else {
 437             fprintf(stderr, "Warning: Unknown L1 icache size for cpu\n");
 438         }
 439
 440         _FDT((fdt_property_cell(fdt, "timebase-frequency", tbfreq)));
 441         _FDT((fdt_property_cell(fdt, "clock-frequency", cpufreq)));
 442         _FDT((fdt_property_cell(fdt, "ibm,slb-size", env->slb_nr)));
 443         _FDT((fdt_property_string(fdt, "status", "okay")));
 444         _FDT((fdt_property(fdt, "64-bit", NULL, 0)));
 445
 446         if (env->spr_cb[SPR_PURR].oea_read) {
 447             _FDT((fdt_property(fdt, "ibm,purr", NULL, 0)));
 448         }
 449
 450         if (env->mmu_model & POWERPC_MMU_1TSEG) {
 451             _FDT((fdt_property(fdt, "ibm,processor-segment-sizes",
 452                                segs, sizeof(segs))));
 453         }
 454
 455         /* Advertise VMX/VSX (vector extensions) if available
 456          *   0 / no property == no vector extensions
 457          *   1               == VMX / Altivec available
 458          *   2               == VSX available */
 459         if (env->insns_flags & PPC_ALTIVEC) {
 460             uint32_t vmx = (env->insns_flags2 & PPC2_VSX) ? 2 : 1;
 461
 462             _FDT((fdt_property_cell(fdt, "ibm,vmx", vmx)));
 463         }
 464
 465         /* Advertise DFP (Decimal Floating Point) if available
 466          *   0 / no property == no DFP
 467          *   1               == DFP available */
 468         if (env->insns_flags2 & PPC2_DFP) {
 469             _FDT((fdt_property_cell(fdt, "ibm,dfp", 1)));
 470         }
 471
 472         page_sizes_prop_size = create_page_sizes_prop(env, page_sizes_prop,
 473                                                       sizeof(page_sizes_prop));
 474         if (page_sizes_prop_size) {
 475             _FDT((fdt_property(fdt, "ibm,segment-page-sizes",
 476                                page_sizes_prop, page_sizes_prop_size)));
 477         }
 478
 479         _FDT((fdt_property_cell(fdt, "ibm,chip-id",
 480                                 cs->cpu_index / cpus_per_socket)));
 481
 482         _FDT((fdt_end_node(fdt)));
 483     }
 484
 485     _FDT((fdt_end_node(fdt)));
 486
 487     /* RTAS */
 488     _FDT((fdt_begin_node(fdt, "rtas")));
 489
 490     if (!kvm_enabled() || kvmppc_spapr_use_multitce()) {
 491         add_str(hypertas, "hcall-multi-tce");
 492     }
 493     _FDT((fdt_property(fdt, "ibm,hypertas-functions", hypertas->str,
 494                        hypertas->len)));
 495     g_string_free(hypertas, TRUE);
 496     _FDT((fdt_property(fdt, "qemu,hypertas-functions", qemu_hypertas->str,
 497                        qemu_hypertas->len)));
 498     g_string_free(qemu_hypertas, TRUE);
 499
 500     _FDT((fdt_property(fdt, "ibm,associativity-reference-points",
 501         refpoints, sizeof(refpoints))));
 502
 503     _FDT((fdt_property_cell(fdt, "rtas-error-log-max", RTAS_ERROR_LOG_MAX)));
 504
 505     _FDT((fdt_end_node(fdt)));
 506
 507     /* interrupt controller */
 508     _FDT((fdt_begin_node(fdt, "interrupt-controller")));
 509
 510     _FDT((fdt_property_string(fdt, "device_type",
 511                               "PowerPC-External-Interrupt-Presentation")));
 512     _FDT((fdt_property_string(fdt, "compatible", "IBM,ppc-xicp")));
 513     _FDT((fdt_property(fdt, "interrupt-controller", NULL, 0)));
 514     _FDT((fdt_property(fdt, "ibm,interrupt-server-ranges",
 515                        interrupt_server_ranges_prop,
 516                        sizeof(interrupt_server_ranges_prop))));
 517     _FDT((fdt_property_cell(fdt, "#interrupt-cells", 2)));
 518     _FDT((fdt_property_cell(fdt, "linux,phandle", PHANDLE_XICP)));
 519     _FDT((fdt_property_cell(fdt, "phandle", PHANDLE_XICP)));
 520
 521     _FDT((fdt_end_node(fdt)));
 522
 523     /* vdevice */
 524     _FDT((fdt_begin_node(fdt, "vdevice")));
 525
 526     _FDT((fdt_property_string(fdt, "device_type", "vdevice")));
 527     _FDT((fdt_property_string(fdt, "compatible", "IBM,vdevice")));
 528     _FDT((fdt_property_cell(fdt, "#address-cells", 0x1)));
 529     _FDT((fdt_property_cell(fdt, "#size-cells", 0x0)));
 530     _FDT((fdt_property_cell(fdt, "#interrupt-cells", 0x2)));
 531     _FDT((fdt_property(fdt, "interrupt-controller", NULL, 0)));
 532
 533     _FDT((fdt_end_node(fdt)));
 534
 535     /* event-sources */
 536     spapr_events_fdt_skel(fdt, epow_irq);
 537
 538     /* /hypervisor node */
 539     if (kvm_enabled()) {
 540         uint8_t hypercall[16];
 541
 542         /* indicate KVM hypercall interface */
 543         _FDT((fdt_begin_node(fdt, "hypervisor")));
 544         _FDT((fdt_property_string(fdt, "compatible", "linux,kvm")));
 545         if (kvmppc_has_cap_fixup_hcalls()) {
 546             /*
 547              * Older KVM versions with older guest kernels were broken with the
 548              * magic page, don't allow the guest to map it.
 549              */
 550             kvmppc_get_hypercall(first_cpu->env_ptr, hypercall,
 551                                  sizeof(hypercall));
 552             _FDT((fdt_property(fdt, "hcall-instructions", hypercall,
 553                               sizeof(hypercall))));
 554         }
 555         _FDT((fdt_end_node(fdt)));
 556     }
 557
 558     _FDT((fdt_end_node(fdt))); /* close root node */
 559     _FDT((fdt_finish(fdt)));
 560
 561     return fdt;
 562 }
 563
 564 int spapr_h_cas_compose_response(target_ulong addr, target_ulong size)
 565 {
 566     void *fdt, *fdt_skel;
 567     sPAPRDeviceTreeUpdateHeader hdr = { .version_id = 1 };
 568
 569     size -= sizeof(hdr);
 570
 571     /* Create sceleton */
 572     fdt_skel = g_malloc0(size);
 573     _FDT((fdt_create(fdt_skel, size)));
 574     _FDT((fdt_begin_node(fdt_skel, "")));
 575     _FDT((fdt_end_node(fdt_skel)));
 576     _FDT((fdt_finish(fdt_skel)));
 577     fdt = g_malloc0(size);
 578     _FDT((fdt_open_into(fdt_skel, fdt, size)));
 579     g_free(fdt_skel);
 580
 581     /* Fix skeleton up */
 582     _FDT((spapr_fixup_cpu_dt(fdt, spapr)));
 583
 584     /* Pack resulting tree */
 585     _FDT((fdt_pack(fdt)));
 586
 587     if (fdt_totalsize(fdt) + sizeof(hdr) > size) {
 588         trace_spapr_cas_failed(size);
 589         return -1;
 590     }
 591
 592     cpu_physical_memory_write(addr, &hdr, sizeof(hdr));
 593     cpu_physical_memory_write(addr + sizeof(hdr), fdt, fdt_totalsize(fdt));
 594     trace_spapr_cas_continue(fdt_totalsize(fdt) + sizeof(hdr));
 595     g_free(fdt);
 596
 597     return 0;
 598 }
 599
 600 static int spapr_populate_memory(sPAPREnvironment *spapr, void *fdt)
 601 {
 602     uint32_t associativity[] = {cpu_to_be32(0x4), cpu_to_be32(0x0),
 603                                 cpu_to_be32(0x0), cpu_to_be32(0x0),
 604                                 cpu_to_be32(0x0)};
 605     char mem_name[32];
 606     hwaddr node0_size, mem_start, node_size;
 607     uint64_t mem_reg_property[2];
 608     int i, off;
 609
 610     /* memory node(s) */
 611     if (nb_numa_nodes > 1 && numa_info[0].node_mem < ram_size) {
 612         node0_size = numa_info[0].node_mem;
 613     } else {
 614         node0_size = ram_size;
 615     }
 616
 617     /* RMA */
 618     mem_reg_property[0] = 0;
 619     mem_reg_property[1] = cpu_to_be64(spapr->rma_size);
 620     off = fdt_add_subnode(fdt, 0, "memory@0");
 621     _FDT(off);
 622     _FDT((fdt_setprop_string(fdt, off, "device_type", "memory")));
 623     _FDT((fdt_setprop(fdt, off, "reg", mem_reg_property,
 624                       sizeof(mem_reg_property))));
 625     _FDT((fdt_setprop(fdt, off, "ibm,associativity", associativity,
 626                       sizeof(associativity))));
 627
 628     /* RAM: Node 0 */
 629     if (node0_size > spapr->rma_size) {
 630         mem_reg_property[0] = cpu_to_be64(spapr->rma_size);
 631         mem_reg_property[1] = cpu_to_be64(node0_size - spapr->rma_size);
 632
 633         sprintf(mem_name, "memory@" TARGET_FMT_lx, spapr->rma_size);
 634         off = fdt_add_subnode(fdt, 0, mem_name);
 635         _FDT(off);
 636         _FDT((fdt_setprop_string(fdt, off, "device_type", "memory")));
 637         _FDT((fdt_setprop(fdt, off, "reg", mem_reg_property,
 638                           sizeof(mem_reg_property))));
 639         _FDT((fdt_setprop(fdt, off, "ibm,associativity", associativity,
 640                           sizeof(associativity))));
 641     }
 642
 643     /* RAM: Node 1 and beyond */
 644     mem_start = node0_size;
 645     for (i = 1; i < nb_numa_nodes; i++) {
 646         mem_reg_property[0] = cpu_to_be64(mem_start);
 647         if (mem_start >= ram_size) {
 648             node_size = 0;
 649         } else {
 650             node_size = numa_info[i].node_mem;
 651             if (node_size > ram_size - mem_start) {
 652                 node_size = ram_size - mem_start;
 653             }
 654         }
 655         mem_reg_property[1] = cpu_to_be64(node_size);
 656         associativity[3] = associativity[4] = cpu_to_be32(i);
 657         sprintf(mem_name, "memory@" TARGET_FMT_lx, mem_start);
 658         off = fdt_add_subnode(fdt, 0, mem_name);
 659         _FDT(off);
 660         _FDT((fdt_setprop_string(fdt, off, "device_type", "memory")));
 661         _FDT((fdt_setprop(fdt, off, "reg", mem_reg_property,
 662                           sizeof(mem_reg_property))));
 663         _FDT((fdt_setprop(fdt, off, "ibm,associativity", associativity,
 664                           sizeof(associativity))));
 665         mem_start += node_size;
 666     }
 667
 668     return 0;
 669 }
 670
 671 static void spapr_finalize_fdt(sPAPREnvironment *spapr,
 672                                hwaddr fdt_addr,
 673                                hwaddr rtas_addr,
 674                                hwaddr rtas_size)
 675 {
 676     int ret, i;
 677     size_t cb = 0;
 678     char *bootlist;
 679     void *fdt;
 680     sPAPRPHBState *phb;
 681
 682     fdt = g_malloc(FDT_MAX_SIZE);
 683
 684     /* open out the base tree into a temp buffer for the final tweaks */
 685     _FDT((fdt_open_into(spapr->fdt_skel, fdt, FDT_MAX_SIZE)));
 686
 687     ret = spapr_populate_memory(spapr, fdt);
 688     if (ret < 0) {
 689         fprintf(stderr, "couldn't setup memory nodes in fdt\n");
 690         exit(1);
 691     }
 692
 693     ret = spapr_populate_vdevice(spapr->vio_bus, fdt);
 694     if (ret < 0) {
 695         fprintf(stderr, "couldn't setup vio devices in fdt\n");
 696         exit(1);
 697     }
 698
 699     QLIST_FOREACH(phb, &spapr->phbs, list) {
 700         ret = spapr_populate_pci_dt(phb, PHANDLE_XICP, fdt);
 701     }
 702
 703     if (ret < 0) {
 704         fprintf(stderr, "couldn't setup PCI devices in fdt\n");
 705         exit(1);
 706     }
 707
 708     /* RTAS */
 709     ret = spapr_rtas_device_tree_setup(fdt, rtas_addr, rtas_size);
 710     if (ret < 0) {
 711         fprintf(stderr, "Couldn't set up RTAS device tree properties\n");
 712     }
 713
 714     /* Advertise NUMA via ibm,associativity */
 715     ret = spapr_fixup_cpu_dt(fdt, spapr);
 716     if (ret < 0) {
 717         fprintf(stderr, "Couldn't finalize CPU device tree properties\n");
 718     }
 719
 720     bootlist = get_boot_devices_list(&cb, true);
 721     if (cb && bootlist) {
 722         int offset = fdt_path_offset(fdt, "/chosen");
 723         if (offset < 0) {
 724             exit(1);
 725         }
 726         for (i = 0; i < cb; i++) {
 727             if (bootlist[i] == '\n') {
 728                 bootlist[i] = ' ';
 729             }
 730
 731         }
 732         ret = fdt_setprop_string(fdt, offset, "qemu,boot-list", bootlist);
 733     }
 734
 735     if (!spapr->has_graphics) {
 736         spapr_populate_chosen_stdout(fdt, spapr->vio_bus);
 737     }
 738
 739     _FDT((fdt_pack(fdt)));
 740
 741     if (fdt_totalsize(fdt) > FDT_MAX_SIZE) {
 742         hw_error("FDT too big ! 0x%x bytes (max is 0x%x)\n",
 743                  fdt_totalsize(fdt), FDT_MAX_SIZE);
 744         exit(1);
 745     }
 746
 747     cpu_physical_memory_write(fdt_addr, fdt, fdt_totalsize(fdt));
 748
 749     g_free(fdt);
 750 }
 751
 752 static uint64_t translate_kernel_address(void *opaque, uint64_t addr)
 753 {
 754     return (addr & 0x0fffffff) + KERNEL_LOAD_ADDR;
 755 }
 756
 757 static void emulate_spapr_hypercall(PowerPCCPU *cpu)
 758 {
 759     CPUPPCState *env = &cpu->env;
 760
 761     if (msr_pr) {
 762         hcall_dprintf("Hypercall made with MSR[PR]=1\n");
 763         env->gpr[3] = H_PRIVILEGE;
 764     } else {
 765         env->gpr[3] = spapr_hypercall(cpu, env->gpr[3], &env->gpr[4]);
 766     }
 767 }
 768
 769 static void spapr_reset_htab(sPAPREnvironment *spapr)
 770 {
 771     long shift;
 772
 773     /* allocate hash page table.  For now we always make this 16mb,
 774      * later we should probably make it scale to the size of guest
 775      * RAM */
 776
 777     shift = kvmppc_reset_htab(spapr->htab_shift);
 778
 779     if (shift > 0) {
 780         /* Kernel handles htab, we don't need to allocate one */
 781         spapr->htab_shift = shift;
 782         kvmppc_kern_htab = true;
 783     } else {
 784         if (!spapr->htab) {
 785             /* Allocate an htab if we don't yet have one */
 786             spapr->htab = qemu_memalign(HTAB_SIZE(spapr), HTAB_SIZE(spapr));
 787         }
 788
 789         /* And clear it */
 790         memset(spapr->htab, 0, HTAB_SIZE(spapr));
 791     }
 792
 793     /* Update the RMA size if necessary */
 794     if (spapr->vrma_adjust) {
 795         hwaddr node0_size = (nb_numa_nodes > 1) ?
 796             numa_info[0].node_mem : ram_size;
 797         spapr->rma_size = kvmppc_rma_size(node0_size, spapr->htab_shift);
 798     }
 799 }
 800
 801 static void ppc_spapr_reset(void)
 802 {
 803     PowerPCCPU *first_ppc_cpu;
 804
 805     /* Reset the hash table & recalc the RMA */
 806     spapr_reset_htab(spapr);
 807
 808     qemu_devices_reset();
 809
 810     /* Load the fdt */
 811     spapr_finalize_fdt(spapr, spapr->fdt_addr, spapr->rtas_addr,
 812                        spapr->rtas_size);
 813
 814     /* Set up the entry state */
 815     first_ppc_cpu = POWERPC_CPU(first_cpu);
 816     first_ppc_cpu->env.gpr[3] = spapr->fdt_addr;
 817     first_ppc_cpu->env.gpr[5] = 0;
 818     first_cpu->halted = 0;
 819     first_ppc_cpu->env.nip = spapr->entry_point;
 820
 821 }
 822
 823 static void spapr_cpu_reset(void *opaque)
 824 {
 825     PowerPCCPU *cpu = opaque;
 826     CPUState *cs = CPU(cpu);
 827     CPUPPCState *env = &cpu->env;
 828
 829     cpu_reset(cs);
 830
 831     /* All CPUs start halted.  CPU0 is unhalted from the machine level
 832      * reset code and the rest are explicitly started up by the guest
 833      * using an RTAS call */
 834     cs->halted = 1;
 835
 836     env->spr[SPR_HIOR] = 0;
 837
 838     env->external_htab = (uint8_t *)spapr->htab;
 839     if (kvm_enabled() && !env->external_htab) {
 840         /*
 841          * HV KVM, set external_htab to 1 so our ppc_hash64_load_hpte*
 842          * functions do the right thing.
 843          */
 844         env->external_htab = (void *)1;
 845     }
 846     env->htab_base = -1;
 847     /*
 848      * htab_mask is the mask used to normalize hash value to PTEG index.
 849      * htab_shift is log2 of hash table size.
 850      * We have 8 hpte per group, and each hpte is 16 bytes.
 851      * ie have 128 bytes per hpte entry.
 852      */
 853     env->htab_mask = (1ULL << ((spapr)->htab_shift - 7)) - 1;
 854     env->spr[SPR_SDR1] = (target_ulong)(uintptr_t)spapr->htab |
 855         (spapr->htab_shift - 18);
 856 }
 857
 858 static void spapr_create_nvram(sPAPREnvironment *spapr)
 859 {
 860     DeviceState *dev = qdev_create(&spapr->vio_bus->bus, "spapr-nvram");
 861     DriveInfo *dinfo = drive_get(IF_PFLASH, 0, 0);
 862
 863     if (dinfo) {
 864         qdev_prop_set_drive_nofail(dev, "drive", dinfo->bdrv);
 865     }
 866
 867     qdev_init_nofail(dev);
 868
 869     spapr->nvram = (struct sPAPRNVRAM *)dev;
 870 }
 871
 872 /* Returns whether we want to use VGA or not */
 873 static int spapr_vga_init(PCIBus *pci_bus)
 874 {
 875     switch (vga_interface_type) {
 876     case VGA_NONE:
 877         return false;
 878     case VGA_DEVICE:
 879         return true;
 880     case VGA_STD:
 881         return pci_vga_init(pci_bus) != NULL;
 882     default:
 883         fprintf(stderr, "This vga model is not supported,"
 884                 "currently it only supports -vga std\n");
 885         exit(0);
 886     }
 887 }
 888
 889 static const VMStateDescription vmstate_spapr = {
 890     .name = "spapr",
 891     .version_id = 2,
 892     .minimum_version_id = 1,
 893     .fields = (VMStateField[]) {
 894         VMSTATE_UINT32(next_irq, sPAPREnvironment),
 895
 896         /* RTC offset */
 897         VMSTATE_UINT64(rtc_offset, sPAPREnvironment),
 898         VMSTATE_PPC_TIMEBASE_V(tb, sPAPREnvironment, 2),
 899         VMSTATE_END_OF_LIST()
 900     },
 901 };
 902
 903 #define HPTE(_table, _i)   (void *)(((uint64_t *)(_table)) + ((_i) * 2))
 904 #define HPTE_VALID(_hpte)  (tswap64(*((uint64_t *)(_hpte))) & HPTE64_V_VALID)
 905 #define HPTE_DIRTY(_hpte)  (tswap64(*((uint64_t *)(_hpte))) & HPTE64_V_HPTE_DIRTY)
 906 #define CLEAN_HPTE(_hpte)  ((*(uint64_t *)(_hpte)) &= tswap64(~HPTE64_V_HPTE_DIRTY))
 907
 908 static int htab_save_setup(QEMUFile *f, void *opaque)
 909 {
 910     sPAPREnvironment *spapr = opaque;
 911
 912     /* "Iteration" header */
 913     qemu_put_be32(f, spapr->htab_shift);
 914
 915     if (spapr->htab) {
 916         spapr->htab_save_index = 0;
 917         spapr->htab_first_pass = true;
 918     } else {
 919         assert(kvm_enabled());
 920
 921         spapr->htab_fd = kvmppc_get_htab_fd(false);
 922         if (spapr->htab_fd < 0) {
 923             fprintf(stderr, "Unable to open fd for reading hash table from KVM: %s\n",
 924                     strerror(errno));
 925             return -1;
 926         }
 927     }
 928
 929
 930     return 0;
 931 }
 932
 933 static void htab_save_first_pass(QEMUFile *f, sPAPREnvironment *spapr,
 934                                  int64_t max_ns)
 935 {
 936     int htabslots = HTAB_SIZE(spapr) / HASH_PTE_SIZE_64;
 937     int index = spapr->htab_save_index;
 938     int64_t starttime = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME);
 939
 940     assert(spapr->htab_first_pass);
 941
 942     do {
 943         int chunkstart;
 944
 945         /* Consume invalid HPTEs */
 946         while ((index < htabslots)
 947                && !HPTE_VALID(HPTE(spapr->htab, index))) {
 948             index++;
 949             CLEAN_HPTE(HPTE(spapr->htab, index));
 950         }
 951
 952         /* Consume valid HPTEs */
 953         chunkstart = index;
 954         while ((index < htabslots)
 955                && HPTE_VALID(HPTE(spapr->htab, index))) {
 956             index++;
 957             CLEAN_HPTE(HPTE(spapr->htab, index));
 958         }
 959
 960         if (index > chunkstart) {
 961             int n_valid = index - chunkstart;
 962
 963             qemu_put_be32(f, chunkstart);
 964             qemu_put_be16(f, n_valid);
 965             qemu_put_be16(f, 0);
 966             qemu_put_buffer(f, HPTE(spapr->htab, chunkstart),
 967                             HASH_PTE_SIZE_64 * n_valid);
 968
 969             if ((qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME) - starttime) > max_ns) {
 970                 break;
 971             }
 972         }
 973     } while ((index < htabslots) && !qemu_file_rate_limit(f));
 974
 975     if (index >= htabslots) {
 976         assert(index == htabslots);
 977         index = 0;
 978         spapr->htab_first_pass = false;
 979     }
 980     spapr->htab_save_index = index;
 981 }
 982
 983 static int htab_save_later_pass(QEMUFile *f, sPAPREnvironment *spapr,
 984                                 int64_t max_ns)
 985 {
 986     bool final = max_ns < 0;
 987     int htabslots = HTAB_SIZE(spapr) / HASH_PTE_SIZE_64;
 988     int examined = 0, sent = 0;
 989     int index = spapr->htab_save_index;
 990     int64_t starttime = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME);
 991
 992     assert(!spapr->htab_first_pass);
 993
 994     do {
 995         int chunkstart, invalidstart;
 996
 997         /* Consume non-dirty HPTEs */
 998         while ((index < htabslots)
 999                && !HPTE_DIRTY(HPTE(spapr->htab, index))) {
1000             index++;
1001             examined++;
1002         }
1003
1004         chunkstart = index;
1005         /* Consume valid dirty HPTEs */
1006         while ((index < htabslots)
1007                && HPTE_DIRTY(HPTE(spapr->htab, index))
1008                && HPTE_VALID(HPTE(spapr->htab, index))) {
1009             CLEAN_HPTE(HPTE(spapr->htab, index));
1010             index++;
1011             examined++;
1012         }
1013
1014         invalidstart = index;
1015         /* Consume invalid dirty HPTEs */
1016         while ((index < htabslots)
1017                && HPTE_DIRTY(HPTE(spapr->htab, index))
1018                && !HPTE_VALID(HPTE(spapr->htab, index))) {
1019             CLEAN_HPTE(HPTE(spapr->htab, index));
1020             index++;
1021             examined++;
1022         }
1023
1024         if (index > chunkstart) {
1025             int n_valid = invalidstart - chunkstart;
1026             int n_invalid = index - invalidstart;
1027
1028             qemu_put_be32(f, chunkstart);
1029             qemu_put_be16(f, n_valid);
1030             qemu_put_be16(f, n_invalid);
1031             qemu_put_buffer(f, HPTE(spapr->htab, chunkstart),
1032                             HASH_PTE_SIZE_64 * n_valid);
1033             sent += index - chunkstart;
1034
1035             if (!final && (qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME) - starttime) > max_ns) {
1036                 break;
1037             }
1038         }
1039
1040         if (examined >= htabslots) {
1041             break;
1042         }
1043
1044         if (index >= htabslots) {
1045             assert(index == htabslots);
1046             index = 0;
1047         }
1048     } while ((examined < htabslots) && (!qemu_file_rate_limit(f) || final));
1049
1050     if (index >= htabslots) {
1051         assert(index == htabslots);
1052         index = 0;
1053     }
1054
1055     spapr->htab_save_index = index;
1056
1057     return (examined >= htabslots) && (sent == 0) ? 1 : 0;
1058 }
1059
1060 #define MAX_ITERATION_NS    5000000 /* 5 ms */
1061 #define MAX_KVM_BUF_SIZE    2048
1062
1063 static int htab_save_iterate(QEMUFile *f, void *opaque)
1064 {
1065     sPAPREnvironment *spapr = opaque;
1066     int rc = 0;
1067
1068     /* Iteration header */
1069     qemu_put_be32(f, 0);
1070
1071     if (!spapr->htab) {
1072         assert(kvm_enabled());
1073
1074         rc = kvmppc_save_htab(f, spapr->htab_fd,
1075                               MAX_KVM_BUF_SIZE, MAX_ITERATION_NS);
1076         if (rc < 0) {
1077             return rc;
1078         }
1079     } else  if (spapr->htab_first_pass) {
1080         htab_save_first_pass(f, spapr, MAX_ITERATION_NS);
1081     } else {
1082         rc = htab_save_later_pass(f, spapr, MAX_ITERATION_NS);
1083     }
1084
1085     /* End marker */
1086     qemu_put_be32(f, 0);
1087     qemu_put_be16(f, 0);
1088     qemu_put_be16(f, 0);
1089
1090     return rc;
1091 }
1092
1093 static int htab_save_complete(QEMUFile *f, void *opaque)
1094 {
1095     sPAPREnvironment *spapr = opaque;
1096
1097     /* Iteration header */
1098     qemu_put_be32(f, 0);
1099
1100     if (!spapr->htab) {
1101         int rc;
1102
1103         assert(kvm_enabled());
1104
1105         rc = kvmppc_save_htab(f, spapr->htab_fd, MAX_KVM_BUF_SIZE, -1);
1106         if (rc < 0) {
1107             return rc;
1108         }
1109         close(spapr->htab_fd);
1110         spapr->htab_fd = -1;
1111     } else {
1112         htab_save_later_pass(f, spapr, -1);
1113     }
1114
1115     /* End marker */
1116     qemu_put_be32(f, 0);
1117     qemu_put_be16(f, 0);
1118     qemu_put_be16(f, 0);
1119
1120     return 0;
1121 }
1122
1123 static int htab_load(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
1124 {
1125     sPAPREnvironment *spapr = opaque;
1126     uint32_t section_hdr;
1127     int fd = -1;
1128
1129     if (version_id < 1 || version_id > 1) {
1130         fprintf(stderr, "htab_load() bad version\n");
1131         return -EINVAL;
1132     }
1133
1134     section_hdr = qemu_get_be32(f);
1135
1136     if (section_hdr) {
1137         /* First section, just the hash shift */
1138         if (spapr->htab_shift != section_hdr) {
1139             return -EINVAL;
1140         }
1141         return 0;
1142     }
1143
1144     if (!spapr->htab) {
1145         assert(kvm_enabled());
1146
1147         fd = kvmppc_get_htab_fd(true);
1148         if (fd < 0) {
1149             fprintf(stderr, "Unable to open fd to restore KVM hash table: %s\n",
1150                     strerror(errno));
1151         }
1152     }
1153
1154     while (true) {
1155         uint32_t index;
1156         uint16_t n_valid, n_invalid;
1157
1158         index = qemu_get_be32(f);
1159         n_valid = qemu_get_be16(f);
1160         n_invalid = qemu_get_be16(f);
1161
1162         if ((index == 0) && (n_valid == 0) && (n_invalid == 0)) {
1163             /* End of Stream */
1164             break;
1165         }
1166
1167         if ((index + n_valid + n_invalid) >
1168             (HTAB_SIZE(spapr) / HASH_PTE_SIZE_64)) {
1169             /* Bad index in stream */
1170             fprintf(stderr, "htab_load() bad index %d (%hd+%hd entries) "
1171                     "in htab stream (htab_shift=%d)\n", index, n_valid, n_invalid,
1172                     spapr->htab_shift);
1173             return -EINVAL;
1174         }
1175
1176         if (spapr->htab) {
1177             if (n_valid) {
1178                 qemu_get_buffer(f, HPTE(spapr->htab, index),
1179                                 HASH_PTE_SIZE_64 * n_valid);
1180             }
1181             if (n_invalid) {
1182                 memset(HPTE(spapr->htab, index + n_valid), 0,
1183                        HASH_PTE_SIZE_64 * n_invalid);
1184             }
1185         } else {
1186             int rc;
1187
1188             assert(fd >= 0);
1189
1190             rc = kvmppc_load_htab_chunk(f, fd, index, n_valid, n_invalid);
1191             if (rc < 0) {
1192                 return rc;
1193             }
1194         }
1195     }
1196
1197     if (!spapr->htab) {
1198         assert(fd >= 0);
1199         close(fd);
1200     }
1201
1202     return 0;
1203 }
1204
1205 static SaveVMHandlers savevm_htab_handlers = {
1206     .save_live_setup = htab_save_setup,
1207     .save_live_iterate = htab_save_iterate,
1208     .save_live_complete = htab_save_complete,
1209     .load_state = htab_load,
1210 };
1211
1212 /* pSeries LPAR / sPAPR hardware init */
1213 static void ppc_spapr_init(MachineState *machine)
1214 {
1215     ram_addr_t ram_size = machine->ram_size;
1216     const char *cpu_model = machine->cpu_model;
1217     const char *kernel_filename = machine->kernel_filename;
1218     const char *kernel_cmdline = machine->kernel_cmdline;
1219     const char *initrd_filename = machine->initrd_filename;
1220     const char *boot_device = machine->boot_order;
1221     PowerPCCPU *cpu;
1222     CPUPPCState *env;
1223     PCIHostState *phb;
1224     int i;
1225     MemoryRegion *sysmem = get_system_memory();
1226     MemoryRegion *ram = g_new(MemoryRegion, 1);
1227     hwaddr rma_alloc_size;
1228     hwaddr node0_size = (nb_numa_nodes > 1) ? numa_info[0].node_mem : ram_size;
1229     uint32_t initrd_base = 0;
1230     long kernel_size = 0, initrd_size = 0;
1231     long load_limit, rtas_limit, fw_size;
1232     bool kernel_le = false;
1233     char *filename;
1234
1235     msi_supported = true;
1236
1237     spapr = g_malloc0(sizeof(*spapr));
1238     QLIST_INIT(&spapr->phbs);
1239
1240     cpu_ppc_hypercall = emulate_spapr_hypercall;
1241
1242     /* Allocate RMA if necessary */
1243     rma_alloc_size = kvmppc_alloc_rma("ppc_spapr.rma", sysmem);
1244
1245     if (rma_alloc_size == -1) {
1246         hw_error("qemu: Unable to create RMA\n");
1247         exit(1);
1248     }
1249
1250     if (rma_alloc_size && (rma_alloc_size < node0_size)) {
1251         spapr->rma_size = rma_alloc_size;
1252     } else {
1253         spapr->rma_size = node0_size;
1254
1255         /* With KVM, we don't actually know whether KVM supports an
1256          * unbounded RMA (PR KVM) or is limited by the hash table size
1257          * (HV KVM using VRMA), so we always assume the latter
1258          *
1259          * In that case, we also limit the initial allocations for RTAS
1260          * etc... to 256M since we have no way to know what the VRMA size
1261          * is going to be as it depends on the size of the hash table
1262          * isn't determined yet.
1263          */
1264         if (kvm_enabled()) {
1265             spapr->vrma_adjust = 1;
1266             spapr->rma_size = MIN(spapr->rma_size, 0x10000000);
1267         }
1268     }
1269
1270     if (spapr->rma_size > node0_size) {
1271         fprintf(stderr, "Error: Numa node 0 has to span the RMA (%#08"HWADDR_PRIx")\n",
1272                 spapr->rma_size);
1273         exit(1);
1274     }
1275
1276     /* We place the device tree and RTAS just below either the top of the RMA,
1277      * or just below 2GB, whichever is lowere, so that it can be
1278      * processed with 32-bit real mode code if necessary */
1279     rtas_limit = MIN(spapr->rma_size, 0x80000000);
1280     spapr->rtas_addr = rtas_limit - RTAS_MAX_SIZE;
1281     spapr->fdt_addr = spapr->rtas_addr - FDT_MAX_SIZE;
1282     load_limit = spapr->fdt_addr - FW_OVERHEAD;
1283
1284     /* We aim for a hash table of size 1/128 the size of RAM.  The
1285      * normal rule of thumb is 1/64 the size of RAM, but that's much
1286      * more than needed for the Linux guests we support. */
1287     spapr->htab_shift = 18; /* Minimum architected size */
1288     while (spapr->htab_shift <= 46) {
1289         if ((1ULL << (spapr->htab_shift + 7)) >= ram_size) {
1290             break;
1291         }
1292         spapr->htab_shift++;
1293     }
1294
1295     /* Set up Interrupt Controller before we create the VCPUs */
1296     spapr->icp = xics_system_init(smp_cpus * kvmppc_smt_threads() / smp_threads,
1297                                   XICS_IRQS);
1298     spapr->next_irq = XICS_IRQ_BASE;
1299
1300     /* init CPUs */
1301     if (cpu_model == NULL) {
1302         cpu_model = kvm_enabled() ? "host" : "POWER7";
1303     }
1304     for (i = 0; i < smp_cpus; i++) {
1305         cpu = cpu_ppc_init(cpu_model);
1306         if (cpu == NULL) {
1307             fprintf(stderr, "Unable to find PowerPC CPU definition\n");
1308             exit(1);
1309         }
1310         env = &cpu->env;
1311
1312         /* Set time-base frequency to 512 MHz */
1313         cpu_ppc_tb_init(env, TIMEBASE_FREQ);
1314
1315         /* PAPR always has exception vectors in RAM not ROM. To ensure this,
1316          * MSR[IP] should never be set.
1317          */
1318         env->msr_mask &= ~(1 << 6);
1319
1320         /* Tell KVM that we're in PAPR mode */
1321         if (kvm_enabled()) {
1322             kvmppc_set_papr(cpu);
1323         }
1324
1325         if (cpu->max_compat) {
1326             if (ppc_set_compat(cpu, cpu->max_compat) < 0) {
1327                 exit(1);
1328             }
1329         }
1330
1331         xics_cpu_setup(spapr->icp, cpu);
1332
1333         qemu_register_reset(spapr_cpu_reset, cpu);
1334     }
1335
1336     /* allocate RAM */
1337     spapr->ram_limit = ram_size;
1338     if (spapr->ram_limit > rma_alloc_size) {
1339         ram_addr_t nonrma_base = rma_alloc_size;
1340         ram_addr_t nonrma_size = spapr->ram_limit - rma_alloc_size;
1341
1342         memory_region_init_ram(ram, NULL, "ppc_spapr.ram", nonrma_size);
1343         vmstate_register_ram_global(ram);
1344         memory_region_add_subregion(sysmem, nonrma_base, ram);
1345     }
1346
1347     filename = qemu_find_file(QEMU_FILE_TYPE_BIOS, "spapr-rtas.bin");
1348     spapr->rtas_size = load_image_targphys(filename, spapr->rtas_addr,
1349                                            rtas_limit - spapr->rtas_addr);
1350     if (spapr->rtas_size < 0) {
1351         hw_error("qemu: could not load LPAR rtas '%s'\n", filename);
1352         exit(1);
1353     }
1354     if (spapr->rtas_size > RTAS_MAX_SIZE) {
1355         hw_error("RTAS too big ! 0x%lx bytes (max is 0x%x)\n",
1356                  spapr->rtas_size, RTAS_MAX_SIZE);
1357         exit(1);
1358     }
1359     g_free(filename);
1360
1361     /* Set up EPOW events infrastructure */
1362     spapr_events_init(spapr);
1363
1364     /* Set up VIO bus */
1365     spapr->vio_bus = spapr_vio_bus_init();
1366
1367     for (i = 0; i < MAX_SERIAL_PORTS; i++) {
1368         if (serial_hds[i]) {
1369             spapr_vty_create(spapr->vio_bus, serial_hds[i]);
1370         }
1371     }
1372
1373     /* We always have at least the nvram device on VIO */
1374     spapr_create_nvram(spapr);
1375
1376     /* Set up PCI */
1377     spapr_pci_msi_init(spapr, SPAPR_PCI_MSI_WINDOW);
1378     spapr_pci_rtas_init();
1379
1380     phb = spapr_create_phb(spapr, 0);
1381
1382     for (i = 0; i < nb_nics; i++) {
1383         NICInfo *nd = &nd_table[i];
1384
1385         if (!nd->model) {
1386             nd->model = g_strdup("ibmveth");
1387         }
1388
1389         if (strcmp(nd->model, "ibmveth") == 0) {
1390             spapr_vlan_create(spapr->vio_bus, nd);
1391         } else {
1392             pci_nic_init_nofail(&nd_table[i], phb->bus, nd->model, NULL);
1393         }
1394     }
1395
1396     for (i = 0; i <= drive_get_max_bus(IF_SCSI); i++) {
1397         spapr_vscsi_create(spapr->vio_bus);
1398     }
1399
1400     /* Graphics */
1401     if (spapr_vga_init(phb->bus)) {
1402         spapr->has_graphics = true;
1403     }
1404
1405     if (usb_enabled(spapr->has_graphics)) {
1406         pci_create_simple(phb->bus, -1, "pci-ohci");
1407         if (spapr->has_graphics) {
1408             usbdevice_create("keyboard");
1409             usbdevice_create("mouse");
1410         }
1411     }
1412
1413     if (spapr->rma_size < (MIN_RMA_SLOF << 20)) {
1414         fprintf(stderr, "qemu: pSeries SLOF firmware requires >= "
1415                 "%ldM guest RMA (Real Mode Area memory)\n", MIN_RMA_SLOF);
1416         exit(1);
1417     }
1418
1419     if (kernel_filename) {
1420         uint64_t lowaddr = 0;
1421
1422         kernel_size = load_elf(kernel_filename, translate_kernel_address, NULL,
1423                                NULL, &lowaddr, NULL, 1, ELF_MACHINE, 0);
1424         if (kernel_size == ELF_LOAD_WRONG_ENDIAN) {
1425             kernel_size = load_elf(kernel_filename,
1426                                    translate_kernel_address, NULL,
1427                                    NULL, &lowaddr, NULL, 0, ELF_MACHINE, 0);
1428             kernel_le = kernel_size > 0;
1429         }
1430         if (kernel_size < 0) {
1431             fprintf(stderr, "qemu: error loading %s: %s\n",
1432                     kernel_filename, load_elf_strerror(kernel_size));
1433             exit(1);
1434         }
1435
1436         /* load initrd */
1437         if (initrd_filename) {
1438             /* Try to locate the initrd in the gap between the kernel
1439              * and the firmware. Add a bit of space just in case
1440              */
1441             initrd_base = (KERNEL_LOAD_ADDR + kernel_size + 0x1ffff) & ~0xffff;
1442             initrd_size = load_image_targphys(initrd_filename, initrd_base,
1443                                               load_limit - initrd_base);
1444             if (initrd_size < 0) {
1445                 fprintf(stderr, "qemu: could not load initial ram disk '%s'\n",
1446                         initrd_filename);
1447                 exit(1);
1448             }
1449         } else {
1450             initrd_base = 0;
1451             initrd_size = 0;
1452         }
1453     }
1454
1455     if (bios_name == NULL) {
1456         bios_name = FW_FILE_NAME;
1457     }
1458     filename = qemu_find_file(QEMU_FILE_TYPE_BIOS, bios_name);
1459     fw_size = load_image_targphys(filename, 0, FW_MAX_SIZE);
1460     if (fw_size < 0) {
1461         hw_error("qemu: could not load LPAR rtas '%s'\n", filename);
1462         exit(1);
1463     }
1464     g_free(filename);
1465
1466     spapr->entry_point = 0x100;
1467
1468     vmstate_register(NULL, 0, &vmstate_spapr, spapr);
1469     register_savevm_live(NULL, "spapr/htab", -1, 1,
1470                          &savevm_htab_handlers, spapr);
1471
1472     /* Prepare the device tree */
1473     spapr->fdt_skel = spapr_create_fdt_skel(initrd_base, initrd_size,
1474                                             kernel_size, kernel_le,
1475                                             boot_device, kernel_cmdline,
1476                                             spapr->epow_irq);
1477     assert(spapr->fdt_skel != NULL);
1478 }
1479
1480 static int spapr_kvm_type(const char *vm_type)
1481 {
1482     if (!vm_type) {
1483         return 0;
1484     }
1485
1486     if (!strcmp(vm_type, "HV")) {
1487         return 1;
1488     }
1489
1490     if (!strcmp(vm_type, "PR")) {
1491         return 2;
1492     }
1493
1494     error_report("Unknown kvm-type specified '%s'", vm_type);
1495     exit(1);
1496 }
1497
1498 /*
1499  * Implementation of an interface to adjust firmware patch
1500  * for the bootindex property handling.
1501  */
1502 static char *spapr_get_fw_dev_path(FWPathProvider *p, BusState *bus,
1503                                    DeviceState *dev)
1504 {
1505 #define CAST(type, obj, name) \
1506     ((type *)object_dynamic_cast(OBJECT(obj), (name)))
1507     SCSIDevice *d = CAST(SCSIDevice,  dev, TYPE_SCSI_DEVICE);
1508     sPAPRPHBState *phb = CAST(sPAPRPHBState, dev, TYPE_SPAPR_PCI_HOST_BRIDGE);
1509
1510     if (d) {
1511         void *spapr = CAST(void, bus->parent, "spapr-vscsi");
1512         VirtIOSCSI *virtio = CAST(VirtIOSCSI, bus->parent, TYPE_VIRTIO_SCSI);
1513         USBDevice *usb = CAST(USBDevice, bus->parent, TYPE_USB_DEVICE);
1514
1515         if (spapr) {
1516             /*
1517              * Replace "channel@0/disk@0,0" with "disk@8000000000000000":
1518              * We use SRP luns of the form 8000 | (bus << 8) | (id << 5) | lun
1519              * in the top 16 bits of the 64-bit LUN
1520              */
1521             unsigned id = 0x8000 | (d->id << 8) | d->lun;
1522             return g_strdup_printf("%s@%"PRIX64, qdev_fw_name(dev),
1523                                    (uint64_t)id << 48);
1524         } else if (virtio) {
1525             /*
1526              * We use SRP luns of the form 01000000 | (target << 8) | lun
1527              * in the top 32 bits of the 64-bit LUN
1528              * Note: the quote above is from SLOF and it is wrong,
1529              * the actual binding is:
1530              * swap 0100 or 10 << or 20 << ( target lun-id -- srplun )
1531              */
1532             unsigned id = 0x1000000 | (d->id << 16) | d->lun;
1533             return g_strdup_printf("%s@%"PRIX64, qdev_fw_name(dev),
1534                                    (uint64_t)id << 32);
1535         } else if (usb) {
1536             /*
1537              * We use SRP luns of the form 01000000 | (usb-port << 16) | lun
1538              * in the top 32 bits of the 64-bit LUN
1539              */
1540             unsigned usb_port = atoi(usb->port->path);
1541             unsigned id = 0x1000000 | (usb_port << 16) | d->lun;
1542             return g_strdup_printf("%s@%"PRIX64, qdev_fw_name(dev),
1543                                    (uint64_t)id << 32);
1544         }
1545     }
1546
1547     if (phb) {
1548         /* Replace "pci" with "pci@800000020000000" */
1549         return g_strdup_printf("pci@%"PRIX64, phb->buid);
1550     }
1551
1552     return NULL;
1553 }
1554
1555 static char *spapr_get_kvm_type(Object *obj, Error **errp)
1556 {
1557     sPAPRMachineState *sm = SPAPR_MACHINE(obj);
1558
1559     return g_strdup(sm->kvm_type);
1560 }
1561
1562 static void spapr_set_kvm_type(Object *obj, const char *value, Error **errp)
1563 {
1564     sPAPRMachineState *sm = SPAPR_MACHINE(obj);
1565
1566     g_free(sm->kvm_type);
1567     sm->kvm_type = g_strdup(value);
1568 }
1569
1570 static void spapr_machine_initfn(Object *obj)
1571 {
1572     object_property_add_str(obj, "kvm-type",
1573                             spapr_get_kvm_type, spapr_set_kvm_type, NULL);
1574 }
1575
1576 static void spapr_machine_class_init(ObjectClass *oc, void *data)
1577 {
1578     MachineClass *mc = MACHINE_CLASS(oc);
1579     FWPathProviderClass *fwc = FW_PATH_PROVIDER_CLASS(oc);
1580
1581     mc->name = "pseries";
1582     mc->desc = "pSeries Logical Partition (PAPR compliant)";
1583     mc->is_default = 1;
1584     mc->init = ppc_spapr_init;
1585     mc->reset = ppc_spapr_reset;
1586     mc->block_default_type = IF_SCSI;
1587     mc->max_cpus = MAX_CPUS;
1588     mc->no_parallel = 1;
1589     mc->default_boot_order = NULL;
1590     mc->kvm_type = spapr_kvm_type;
1591
1592     fwc->get_dev_path = spapr_get_fw_dev_path;
1593 }
1594
1595 static const TypeInfo spapr_machine_info = {
1596     .name          = TYPE_SPAPR_MACHINE,
1597     .parent        = TYPE_MACHINE,
1598     .instance_size = sizeof(sPAPRMachineState),
1599     .instance_init = spapr_machine_initfn,
1600     .class_init    = spapr_machine_class_init,
1601     .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
1602         { TYPE_FW_PATH_PROVIDER },
1603         { }
1604     },
1605 };
1606
1607 static void spapr_machine_2_1_class_init(ObjectClass *oc, void *data)
1608 {
1609     MachineClass *mc = MACHINE_CLASS(oc);
1610
1611     mc->name = "pseries-2.1";
1612     mc->desc = "pSeries Logical Partition (PAPR compliant) v2.1";
1613     mc->is_default = 0;
1614 }
1615
1616 static const TypeInfo spapr_machine_2_1_info = {
1617     .name          = TYPE_SPAPR_MACHINE "2.1",
1618     .parent        = TYPE_SPAPR_MACHINE,
1619     .class_init    = spapr_machine_2_1_class_init,
1620 };
1621
1622 static void spapr_machine_register_types(void)
1623 {
1624     type_register_static(&spapr_machine_info);
1625     type_register_static(&spapr_machine_2_1_info);
1626 }
1627
1628 type_init(spapr_machine_register_types)