hw/xen/xen_pt.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007, Neocleus Corporation.
   3  * Copyright (c) 2007, Intel Corporation.
   4  *
   5  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
   6  * the COPYING file in the top-level directory.
   7  *
   8  * Alex Novik <[email protected]>
   9  * Allen Kay <[email protected]>
  10  * Guy Zana <[email protected]>
  11  *
  12  * This file implements direct PCI assignment to a HVM guest
  13  */
  14
  15 /*
  16  * Interrupt Disable policy:
  17  *
  18  * INTx interrupt:
  19  *   Initialize(register_real_device)
  20  *     Map INTx(xc_physdev_map_pirq):
  21  *       <fail>
  22  *         - Set real Interrupt Disable bit to '1'.
  23  *         - Set machine_irq and assigned_device->machine_irq to '0'.
  24  *         * Don't bind INTx.
  25  *
  26  *     Bind INTx(xc_domain_bind_pt_pci_irq):
  27  *       <fail>
  28  *         - Set real Interrupt Disable bit to '1'.
  29  *         - Unmap INTx.
  30  *         - Decrement xen_pt_mapped_machine_irq[machine_irq]
  31  *         - Set assigned_device->machine_irq to '0'.
  32  *
  33  *   Write to Interrupt Disable bit by guest software(xen_pt_cmd_reg_write)
  34  *     Write '0'
  35  *       - Set real bit to '0' if assigned_device->machine_irq isn't '0'.
  36  *
  37  *     Write '1'
  38  *       - Set real bit to '1'.
  39  *
  40  * MSI interrupt:
  41  *   Initialize MSI register(xen_pt_msi_setup, xen_pt_msi_update)
  42  *     Bind MSI(xc_domain_update_msi_irq)
  43  *       <fail>
  44  *         - Unmap MSI.
  45  *         - Set dev->msi->pirq to '-1'.
  46  *
  47  * MSI-X interrupt:
  48  *   Initialize MSI-X register(xen_pt_msix_update_one)
  49  *     Bind MSI-X(xc_domain_update_msi_irq)
  50  *       <fail>
  51  *         - Unmap MSI-X.
  52  *         - Set entry->pirq to '-1'.
  53  */
  54
  55 #include "qemu/osdep.h"
  56 #include "qapi/error.h"
  57 #include <sys/ioctl.h>
  58
  59 #include "hw/pci/pci.h"
  60 #include "hw/qdev-properties.h"
  61 #include "hw/xen/xen.h"
  62 #include "hw/i386/pc.h"
  63 #include "hw/xen/xen-legacy-backend.h"
  64 #include "xen_pt.h"
  65 #include "qemu/range.h"
  66 #include "exec/address-spaces.h"
  67
  68 #define XEN_PT_NR_IRQS (256)
  69 static uint8_t xen_pt_mapped_machine_irq[XEN_PT_NR_IRQS] = {0};
  70
  71 void xen_pt_log(const PCIDevice *d, const char *f, ...)
  72 {
  73     va_list ap;
  74
  75     va_start(ap, f);
  76     if (d) {
  77         fprintf(stderr, "[%02x:%02x.%d] ", pci_dev_bus_num(d),
  78                 PCI_SLOT(d->devfn), PCI_FUNC(d->devfn));
  79     }
  80     vfprintf(stderr, f, ap);
  81     va_end(ap);
  82 }
  83
  84 /* Config Space */
  85
  86 static int xen_pt_pci_config_access_check(PCIDevice *d, uint32_t addr, int len)
  87 {
  88     /* check offset range */
  89     if (addr > 0xFF) {
  90         XEN_PT_ERR(d, "Failed to access register with offset exceeding 0xFF. "
  91                    "(addr: 0x%02x, len: %d)\n", addr, len);
  92         return -1;
  93     }
  94
  95     /* check read size */
  96     if ((len != 1) && (len != 2) && (len != 4)) {
  97         XEN_PT_ERR(d, "Failed to access register with invalid access length. "
  98                    "(addr: 0x%02x, len: %d)\n", addr, len);
  99         return -1;
 100     }
 101
 102     /* check offset alignment */
 103     if (addr & (len - 1)) {
 104         XEN_PT_ERR(d, "Failed to access register with invalid access size "
 105                    "alignment. (addr: 0x%02x, len: %d)\n", addr, len);
 106         return -1;
 107     }
 108
 109     return 0;
 110 }
 111
 112 int xen_pt_bar_offset_to_index(uint32_t offset)
 113 {
 114     int index = 0;
 115
 116     /* check Exp ROM BAR */
 117     if (offset == PCI_ROM_ADDRESS) {
 118         return PCI_ROM_SLOT;
 119     }
 120
 121     /* calculate BAR index */
 122     index = (offset - PCI_BASE_ADDRESS_0) >> 2;
 123     if (index >= PCI_NUM_REGIONS) {
 124         return -1;
 125     }
 126
 127     return index;
 128 }
 129
 130 static uint32_t xen_pt_pci_read_config(PCIDevice *d, uint32_t addr, int len)
 131 {
 132     XenPCIPassthroughState *s = XEN_PT_DEVICE(d);
 133     uint32_t val = 0;
 134     XenPTRegGroup *reg_grp_entry = NULL;
 135     XenPTReg *reg_entry = NULL;
 136     int rc = 0;
 137     int emul_len = 0;
 138     uint32_t find_addr = addr;
 139
 140     if (xen_pt_pci_config_access_check(d, addr, len)) {
 141         goto exit;
 142     }
 143
 144     /* find register group entry */
 145     reg_grp_entry = xen_pt_find_reg_grp(s, addr);
 146     if (reg_grp_entry) {
 147         /* check 0-Hardwired register group */
 148         if (reg_grp_entry->reg_grp->grp_type == XEN_PT_GRP_TYPE_HARDWIRED) {
 149             /* no need to emulate, just return 0 */
 150             val = 0;
 151             goto exit;
 152         }
 153     }
 154
 155     /* read I/O device register value */
 156     rc = xen_host_pci_get_block(&s->real_device, addr, (uint8_t *)&val, len);
 157     if (rc < 0) {
 158         XEN_PT_ERR(d, "pci_read_block failed. return value: %d.\n", rc);
 159         memset(&val, 0xff, len);
 160     }
 161
 162     /* just return the I/O device register value for
 163      * passthrough type register group */
 164     if (reg_grp_entry == NULL) {
 165         goto exit;
 166     }
 167
 168     /* adjust the read value to appropriate CFC-CFF window */
 169     val <<= (addr & 3) << 3;
 170     emul_len = len;
 171
 172     /* loop around the guest requested size */
 173     while (emul_len > 0) {
 174         /* find register entry to be emulated */
 175         reg_entry = xen_pt_find_reg(reg_grp_entry, find_addr);
 176         if (reg_entry) {
 177             XenPTRegInfo *reg = reg_entry->reg;
 178             uint32_t real_offset = reg_grp_entry->base_offset + reg->offset;
 179             uint32_t valid_mask = 0xFFFFFFFF >> ((4 - emul_len) << 3);
 180             uint8_t *ptr_val = NULL;
 181
 182             valid_mask <<= (find_addr - real_offset) << 3;
 183             ptr_val = (uint8_t *)&val + (real_offset & 3);
 184
 185             /* do emulation based on register size */
 186             switch (reg->size) {
 187             case 1:
 188                 if (reg->u.b.read) {
 189                     rc = reg->u.b.read(s, reg_entry, ptr_val, valid_mask);
 190                 }
 191                 break;
 192             case 2:
 193                 if (reg->u.w.read) {
 194                     rc = reg->u.w.read(s, reg_entry,
 195                                        (uint16_t *)ptr_val, valid_mask);
 196                 }
 197                 break;
 198             case 4:
 199                 if (reg->u.dw.read) {
 200                     rc = reg->u.dw.read(s, reg_entry,
 201                                         (uint32_t *)ptr_val, valid_mask);
 202                 }
 203                 break;
 204             }
 205
 206             if (rc < 0) {
 207                 xen_shutdown_fatal_error("Internal error: Invalid read "
 208                                          "emulation. (%s, rc: %d)\n",
 209                                          __func__, rc);
 210                 return 0;
 211             }
 212
 213             /* calculate next address to find */
 214             emul_len -= reg->size;
 215             if (emul_len > 0) {
 216                 find_addr = real_offset + reg->size;
 217             }
 218         } else {
 219             /* nothing to do with passthrough type register,
 220              * continue to find next byte */
 221             emul_len--;
 222             find_addr++;
 223         }
 224     }
 225
 226     /* need to shift back before returning them to pci bus emulator */
 227     val >>= ((addr & 3) << 3);
 228
 229 exit:
 230     XEN_PT_LOG_CONFIG(d, addr, val, len);
 231     return val;
 232 }
 233
 234 static void xen_pt_pci_write_config(PCIDevice *d, uint32_t addr,
 235                                     uint32_t val, int len)
 236 {
 237     XenPCIPassthroughState *s = XEN_PT_DEVICE(d);
 238     int index = 0;
 239     XenPTRegGroup *reg_grp_entry = NULL;
 240     int rc = 0;
 241     uint32_t read_val = 0, wb_mask;
 242     int emul_len = 0;
 243     XenPTReg *reg_entry = NULL;
 244     uint32_t find_addr = addr;
 245     XenPTRegInfo *reg = NULL;
 246     bool wp_flag = false;
 247
 248     if (xen_pt_pci_config_access_check(d, addr, len)) {
 249         return;
 250     }
 251
 252     XEN_PT_LOG_CONFIG(d, addr, val, len);
 253
 254     /* check unused BAR register */
 255     index = xen_pt_bar_offset_to_index(addr);
 256     if ((index >= 0) && (val != 0)) {
 257         uint32_t chk = val;
 258
 259         if (index == PCI_ROM_SLOT)
 260             chk |= (uint32_t)~PCI_ROM_ADDRESS_MASK;
 261
 262         if ((chk != XEN_PT_BAR_ALLF) &&
 263             (s->bases[index].bar_flag == XEN_PT_BAR_FLAG_UNUSED)) {
 264             XEN_PT_WARN(d, "Guest attempt to set address to unused "
 265                         "Base Address Register. (addr: 0x%02x, len: %d)\n",
 266                         addr, len);
 267         }
 268     }
 269
 270     /* find register group entry */
 271     reg_grp_entry = xen_pt_find_reg_grp(s, addr);
 272     if (reg_grp_entry) {
 273         /* check 0-Hardwired register group */
 274         if (reg_grp_entry->reg_grp->grp_type == XEN_PT_GRP_TYPE_HARDWIRED) {
 275             /* ignore silently */
 276             XEN_PT_WARN(d, "Access to 0-Hardwired register. "
 277                         "(addr: 0x%02x, len: %d)\n", addr, len);
 278             return;
 279         }
 280     }
 281
 282     rc = xen_host_pci_get_block(&s->real_device, addr,
 283                                 (uint8_t *)&read_val, len);
 284     if (rc < 0) {
 285         XEN_PT_ERR(d, "pci_read_block failed. return value: %d.\n", rc);
 286         memset(&read_val, 0xff, len);
 287         wb_mask = 0;
 288     } else {
 289         wb_mask = 0xFFFFFFFF >> ((4 - len) << 3);
 290     }
 291
 292     /* pass directly to the real device for passthrough type register group */
 293     if (reg_grp_entry == NULL) {
 294         if (!s->permissive) {
 295             wb_mask = 0;
 296             wp_flag = true;
 297         }
 298         goto out;
 299     }
 300
 301     memory_region_transaction_begin();
 302     pci_default_write_config(d, addr, val, len);
 303
 304     /* adjust the read and write value to appropriate CFC-CFF window */
 305     read_val <<= (addr & 3) << 3;
 306     val <<= (addr & 3) << 3;
 307     emul_len = len;
 308
 309     /* loop around the guest requested size */
 310     while (emul_len > 0) {
 311         /* find register entry to be emulated */
 312         reg_entry = xen_pt_find_reg(reg_grp_entry, find_addr);
 313         if (reg_entry) {
 314             reg = reg_entry->reg;
 315             uint32_t real_offset = reg_grp_entry->base_offset + reg->offset;
 316             uint32_t valid_mask = 0xFFFFFFFF >> ((4 - emul_len) << 3);
 317             uint8_t *ptr_val = NULL;
 318             uint32_t wp_mask = reg->emu_mask | reg->ro_mask;
 319
 320             valid_mask <<= (find_addr - real_offset) << 3;
 321             ptr_val = (uint8_t *)&val + (real_offset & 3);
 322             if (!s->permissive) {
 323                 wp_mask |= reg->res_mask;
 324             }
 325             if (wp_mask == (0xFFFFFFFF >> ((4 - reg->size) << 3))) {
 326                 wb_mask &= ~((wp_mask >> ((find_addr - real_offset) << 3))
 327                              << ((len - emul_len) << 3));
 328             }
 329
 330             /* do emulation based on register size */
 331             switch (reg->size) {
 332             case 1:
 333                 if (reg->u.b.write) {
 334                     rc = reg->u.b.write(s, reg_entry, ptr_val,
 335                                         read_val >> ((real_offset & 3) << 3),
 336                                         valid_mask);
 337                 }
 338                 break;
 339             case 2:
 340                 if (reg->u.w.write) {
 341                     rc = reg->u.w.write(s, reg_entry, (uint16_t *)ptr_val,
 342                                         (read_val >> ((real_offset & 3) << 3)),
 343                                         valid_mask);
 344                 }
 345                 break;
 346             case 4:
 347                 if (reg->u.dw.write) {
 348                     rc = reg->u.dw.write(s, reg_entry, (uint32_t *)ptr_val,
 349                                          (read_val >> ((real_offset & 3) << 3)),
 350                                          valid_mask);
 351                 }
 352                 break;
 353             }
 354
 355             if (rc < 0) {
 356                 xen_shutdown_fatal_error("Internal error: Invalid write"
 357                                          " emulation. (%s, rc: %d)\n",
 358                                          __func__, rc);
 359                 return;
 360             }
 361
 362             /* calculate next address to find */
 363             emul_len -= reg->size;
 364             if (emul_len > 0) {
 365                 find_addr = real_offset + reg->size;
 366             }
 367         } else {
 368             /* nothing to do with passthrough type register,
 369              * continue to find next byte */
 370             if (!s->permissive) {
 371                 wb_mask &= ~(0xff << ((len - emul_len) << 3));
 372                 /* Unused BARs will make it here, but we don't want to issue
 373                  * warnings for writes to them (bogus writes get dealt with
 374                  * above).
 375                  */
 376                 if (index < 0) {
 377                     wp_flag = true;
 378                 }
 379             }
 380             emul_len--;
 381             find_addr++;
 382         }
 383     }
 384
 385     /* need to shift back before passing them to xen_host_pci_set_block. */
 386     val >>= (addr & 3) << 3;
 387
 388     memory_region_transaction_commit();
 389
 390 out:
 391     if (wp_flag && !s->permissive_warned) {
 392         s->permissive_warned = true;
 393         xen_pt_log(d, "Write-back to unknown field 0x%02x (partially) inhibited (0x%0*x)\n",
 394                    addr, len * 2, wb_mask);
 395         xen_pt_log(d, "If the device doesn't work, try enabling permissive mode\n");
 396         xen_pt_log(d, "(unsafe) and if it helps report the problem to xen-devel\n");
 397     }
 398     for (index = 0; wb_mask; index += len) {
 399         /* unknown regs are passed through */
 400         while (!(wb_mask & 0xff)) {
 401             index++;
 402             wb_mask >>= 8;
 403         }
 404         len = 0;
 405         do {
 406             len++;
 407             wb_mask >>= 8;
 408         } while (wb_mask & 0xff);
 409         rc = xen_host_pci_set_block(&s->real_device, addr + index,
 410                                     (uint8_t *)&val + index, len);
 411
 412         if (rc < 0) {
 413             XEN_PT_ERR(d, "xen_host_pci_set_block failed. return value: %d.\n", rc);
 414         }
 415     }
 416 }
 417
 418 /* register regions */
 419
 420 static uint64_t xen_pt_bar_read(void *o, hwaddr addr,
 421                                 unsigned size)
 422 {
 423     PCIDevice *d = o;
 424     /* if this function is called, that probably means that there is a
 425      * misconfiguration of the IOMMU. */
 426     XEN_PT_ERR(d, "Should not read BAR through QEMU. @0x"TARGET_FMT_plx"\n",
 427                addr);
 428     return 0;
 429 }
 430 static void xen_pt_bar_write(void *o, hwaddr addr, uint64_t val,
 431                              unsigned size)
 432 {
 433     PCIDevice *d = o;
 434     /* Same comment as xen_pt_bar_read function */
 435     XEN_PT_ERR(d, "Should not write BAR through QEMU. @0x"TARGET_FMT_plx"\n",
 436                addr);
 437 }
 438
 439 static const MemoryRegionOps ops = {
 440     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
 441     .read = xen_pt_bar_read,
 442     .write = xen_pt_bar_write,
 443 };
 444
 445 static int xen_pt_register_regions(XenPCIPassthroughState *s, uint16_t *cmd)
 446 {
 447     int i = 0;
 448     XenHostPCIDevice *d = &s->real_device;
 449
 450     /* Register PIO/MMIO BARs */
 451     for (i = 0; i < PCI_ROM_SLOT; i++) {
 452         XenHostPCIIORegion *r = &d->io_regions[i];
 453         uint8_t type;
 454
 455         if (r->base_addr == 0 || r->size == 0) {
 456             continue;
 457         }
 458
 459         s->bases[i].access.u = r->base_addr;
 460
 461         if (r->type & XEN_HOST_PCI_REGION_TYPE_IO) {
 462             type = PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO;
 463             *cmd |= PCI_COMMAND_IO;
 464         } else {
 465             type = PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_MEMORY;
 466             if (r->type & XEN_HOST_PCI_REGION_TYPE_PREFETCH) {
 467                 type |= PCI_BASE_ADDRESS_MEM_PREFETCH;
 468             }
 469             if (r->type & XEN_HOST_PCI_REGION_TYPE_MEM_64) {
 470                 type |= PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64;
 471             }
 472             *cmd |= PCI_COMMAND_MEMORY;
 473         }
 474
 475         memory_region_init_io(&s->bar[i], OBJECT(s), &ops, &s->dev,
 476                               "xen-pci-pt-bar", r->size);
 477         pci_register_bar(&s->dev, i, type, &s->bar[i]);
 478
 479         XEN_PT_LOG(&s->dev, "IO region %i registered (size=0x%08"PRIx64
 480                    " base_addr=0x%08"PRIx64" type: %#x)\n",
 481                    i, r->size, r->base_addr, type);
 482     }
 483
 484     /* Register expansion ROM address */
 485     if (d->rom.base_addr && d->rom.size) {
 486         uint32_t bar_data = 0;
 487
 488         /* Re-set BAR reported by OS, otherwise ROM can't be read. */
 489         if (xen_host_pci_get_long(d, PCI_ROM_ADDRESS, &bar_data)) {
 490             return 0;
 491         }
 492         if ((bar_data & PCI_ROM_ADDRESS_MASK) == 0) {
 493             bar_data |= d->rom.base_addr & PCI_ROM_ADDRESS_MASK;
 494             xen_host_pci_set_long(d, PCI_ROM_ADDRESS, bar_data);
 495         }
 496
 497         s->bases[PCI_ROM_SLOT].access.maddr = d->rom.base_addr;
 498
 499         memory_region_init_io(&s->rom, OBJECT(s), &ops, &s->dev,
 500                               "xen-pci-pt-rom", d->rom.size);
 501         pci_register_bar(&s->dev, PCI_ROM_SLOT, PCI_BASE_ADDRESS_MEM_PREFETCH,
 502                          &s->rom);
 503
 504         XEN_PT_LOG(&s->dev, "Expansion ROM registered (size=0x%08"PRIx64
 505                    " base_addr=0x%08"PRIx64")\n",
 506                    d->rom.size, d->rom.base_addr);
 507     }
 508
 509     xen_pt_register_vga_regions(d);
 510     return 0;
 511 }
 512
 513 /* region mapping */
 514
 515 static int xen_pt_bar_from_region(XenPCIPassthroughState *s, MemoryRegion *mr)
 516 {
 517     int i = 0;
 518
 519     for (i = 0; i < PCI_NUM_REGIONS - 1; i++) {
 520         if (mr == &s->bar[i]) {
 521             return i;
 522         }
 523     }
 524     if (mr == &s->rom) {
 525         return PCI_ROM_SLOT;
 526     }
 527     return -1;
 528 }
 529
 530 /*
 531  * This function checks if an io_region overlaps an io_region from another
 532  * device.  The io_region to check is provided with (addr, size and type)
 533  * A callback can be provided and will be called for every region that is
 534  * overlapped.
 535  * The return value indicates if the region is overlappsed */
 536 struct CheckBarArgs {
 537     XenPCIPassthroughState *s;
 538     pcibus_t addr;
 539     pcibus_t size;
 540     uint8_t type;
 541     bool rc;
 542 };
 543 static void xen_pt_check_bar_overlap(PCIBus *bus, PCIDevice *d, void *opaque)
 544 {
 545     struct CheckBarArgs *arg = opaque;
 546     XenPCIPassthroughState *s = arg->s;
 547     uint8_t type = arg->type;
 548     int i;
 549
 550     if (d->devfn == s->dev.devfn) {
 551         return;
 552     }
 553
 554     /* xxx: This ignores bridges. */
 555     for (i = 0; i < PCI_NUM_REGIONS; i++) {
 556         const PCIIORegion *r = &d->io_regions[i];
 557
 558         if (!r->size) {
 559             continue;
 560         }
 561         if ((type & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO)
 562             != (r->type & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO)) {
 563             continue;
 564         }
 565
 566         if (ranges_overlap(arg->addr, arg->size, r->addr, r->size)) {
 567             XEN_PT_WARN(&s->dev,
 568                         "Overlapped to device [%02x:%02x.%d] Region: %i"
 569                         " (addr: %#"FMT_PCIBUS", len: %#"FMT_PCIBUS")\n",
 570                         pci_bus_num(bus), PCI_SLOT(d->devfn),
 571                         PCI_FUNC(d->devfn), i, r->addr, r->size);
 572             arg->rc = true;
 573         }
 574     }
 575 }
 576
 577 static void xen_pt_region_update(XenPCIPassthroughState *s,
 578                                  MemoryRegionSection *sec, bool adding)
 579 {
 580     PCIDevice *d = &s->dev;
 581     MemoryRegion *mr = sec->mr;
 582     int bar = -1;
 583     int rc;
 584     int op = adding ? DPCI_ADD_MAPPING : DPCI_REMOVE_MAPPING;
 585     struct CheckBarArgs args = {
 586         .s = s,
 587         .addr = sec->offset_within_address_space,
 588         .size = int128_get64(sec->size),
 589         .rc = false,
 590     };
 591
 592     bar = xen_pt_bar_from_region(s, mr);
 593     if (bar == -1 && (!s->msix || &s->msix->mmio != mr)) {
 594         return;
 595     }
 596
 597     if (s->msix && &s->msix->mmio == mr) {
 598         if (adding) {
 599             s->msix->mmio_base_addr = sec->offset_within_address_space;
 600             rc = xen_pt_msix_update_remap(s, s->msix->bar_index);
 601         }
 602         return;
 603     }
 604
 605     args.type = d->io_regions[bar].type;
 606     pci_for_each_device(pci_get_bus(d), pci_dev_bus_num(d),
 607                         xen_pt_check_bar_overlap, &args);
 608     if (args.rc) {
 609         XEN_PT_WARN(d, "Region: %d (addr: %#"FMT_PCIBUS
 610                     ", len: %#"FMT_PCIBUS") is overlapped.\n",
 611                     bar, sec->offset_within_address_space,
 612                     int128_get64(sec->size));
 613     }
 614
 615     if (d->io_regions[bar].type & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO) {
 616         uint32_t guest_port = sec->offset_within_address_space;
 617         uint32_t machine_port = s->bases[bar].access.pio_base;
 618         uint32_t size = int128_get64(sec->size);
 619         rc = xc_domain_ioport_mapping(xen_xc, xen_domid,
 620                                       guest_port, machine_port, size,
 621                                       op);
 622         if (rc) {
 623             XEN_PT_ERR(d, "%s ioport mapping failed! (err: %i)\n",
 624                        adding ? "create new" : "remove old", errno);
 625         }
 626     } else {
 627         pcibus_t guest_addr = sec->offset_within_address_space;
 628         pcibus_t machine_addr = s->bases[bar].access.maddr
 629             + sec->offset_within_region;
 630         pcibus_t size = int128_get64(sec->size);
 631         rc = xc_domain_memory_mapping(xen_xc, xen_domid,
 632                                       XEN_PFN(guest_addr + XC_PAGE_SIZE - 1),
 633                                       XEN_PFN(machine_addr + XC_PAGE_SIZE - 1),
 634                                       XEN_PFN(size + XC_PAGE_SIZE - 1),
 635                                       op);
 636         if (rc) {
 637             XEN_PT_ERR(d, "%s mem mapping failed! (err: %i)\n",
 638                        adding ? "create new" : "remove old", errno);
 639         }
 640     }
 641 }
 642
 643 static void xen_pt_region_add(MemoryListener *l, MemoryRegionSection *sec)
 644 {
 645     XenPCIPassthroughState *s = container_of(l, XenPCIPassthroughState,
 646                                              memory_listener);
 647
 648     memory_region_ref(sec->mr);
 649     xen_pt_region_update(s, sec, true);
 650 }
 651
 652 static void xen_pt_region_del(MemoryListener *l, MemoryRegionSection *sec)
 653 {
 654     XenPCIPassthroughState *s = container_of(l, XenPCIPassthroughState,
 655                                              memory_listener);
 656
 657     xen_pt_region_update(s, sec, false);
 658     memory_region_unref(sec->mr);
 659 }
 660
 661 static void xen_pt_io_region_add(MemoryListener *l, MemoryRegionSection *sec)
 662 {
 663     XenPCIPassthroughState *s = container_of(l, XenPCIPassthroughState,
 664                                              io_listener);
 665
 666     memory_region_ref(sec->mr);
 667     xen_pt_region_update(s, sec, true);
 668 }
 669
 670 static void xen_pt_io_region_del(MemoryListener *l, MemoryRegionSection *sec)
 671 {
 672     XenPCIPassthroughState *s = container_of(l, XenPCIPassthroughState,
 673                                              io_listener);
 674
 675     xen_pt_region_update(s, sec, false);
 676     memory_region_unref(sec->mr);
 677 }
 678
 679 static const MemoryListener xen_pt_memory_listener = {
 680     .region_add = xen_pt_region_add,
 681     .region_del = xen_pt_region_del,
 682     .priority = 10,
 683 };
 684
 685 static const MemoryListener xen_pt_io_listener = {
 686     .region_add = xen_pt_io_region_add,
 687     .region_del = xen_pt_io_region_del,
 688     .priority = 10,
 689 };
 690
 691 static void
 692 xen_igd_passthrough_isa_bridge_create(XenPCIPassthroughState *s,
 693                                       XenHostPCIDevice *dev)
 694 {
 695     uint16_t gpu_dev_id;
 696     PCIDevice *d = &s->dev;
 697
 698     gpu_dev_id = dev->device_id;
 699     igd_passthrough_isa_bridge_create(pci_get_bus(d), gpu_dev_id);
 700 }
 701
 702 /* destroy. */
 703 static void xen_pt_destroy(PCIDevice *d) {
 704
 705     XenPCIPassthroughState *s = XEN_PT_DEVICE(d);
 706     XenHostPCIDevice *host_dev = &s->real_device;
 707     uint8_t machine_irq = s->machine_irq;
 708     uint8_t intx;
 709     int rc;
 710
 711     if (machine_irq && !xen_host_pci_device_closed(&s->real_device)) {
 712         intx = xen_pt_pci_intx(s);
 713         rc = xc_domain_unbind_pt_irq(xen_xc, xen_domid, machine_irq,
 714                                      PT_IRQ_TYPE_PCI,
 715                                      pci_dev_bus_num(d),
 716                                      PCI_SLOT(s->dev.devfn),
 717                                      intx,
 718                                      0 /* isa_irq */);
 719         if (rc < 0) {
 720             XEN_PT_ERR(d, "unbinding of interrupt INT%c failed."
 721                        " (machine irq: %i, err: %d)"
 722                        " But bravely continuing on..\n",
 723                        'a' + intx, machine_irq, errno);
 724         }
 725     }
 726
 727     /* N.B. xen_pt_config_delete takes care of freeing them. */
 728     if (s->msi) {
 729         xen_pt_msi_disable(s);
 730     }
 731     if (s->msix) {
 732         xen_pt_msix_disable(s);
 733     }
 734
 735     if (machine_irq) {
 736         xen_pt_mapped_machine_irq[machine_irq]--;
 737
 738         if (xen_pt_mapped_machine_irq[machine_irq] == 0) {
 739             rc = xc_physdev_unmap_pirq(xen_xc, xen_domid, machine_irq);
 740
 741             if (rc < 0) {
 742                 XEN_PT_ERR(d, "unmapping of interrupt %i failed. (err: %d)"
 743                            " But bravely continuing on..\n",
 744                            machine_irq, errno);
 745             }
 746         }
 747         s->machine_irq = 0;
 748     }
 749
 750     /* delete all emulated config registers */
 751     xen_pt_config_delete(s);
 752
 753     xen_pt_unregister_vga_regions(host_dev);
 754
 755     if (s->listener_set) {
 756         memory_listener_unregister(&s->memory_listener);
 757         memory_listener_unregister(&s->io_listener);
 758         s->listener_set = false;
 759     }
 760     if (!xen_host_pci_device_closed(&s->real_device)) {
 761         xen_host_pci_device_put(&s->real_device);
 762     }
 763 }
 764 /* init */
 765
 766 static void xen_pt_realize(PCIDevice *d, Error **errp)
 767 {
 768     XenPCIPassthroughState *s = XEN_PT_DEVICE(d);
 769     int i, rc = 0;
 770     uint8_t machine_irq = 0, scratch;
 771     uint16_t cmd = 0;
 772     int pirq = XEN_PT_UNASSIGNED_PIRQ;
 773     Error *err = NULL;
 774
 775     /* register real device */
 776     XEN_PT_LOG(d, "Assigning real physical device %02x:%02x.%d"
 777                " to devfn %#x\n",
 778                s->hostaddr.bus, s->hostaddr.slot, s->hostaddr.function,
 779                s->dev.devfn);
 780
 781     xen_host_pci_device_get(&s->real_device,
 782                             s->hostaddr.domain, s->hostaddr.bus,
 783                             s->hostaddr.slot, s->hostaddr.function,
 784                             &err);
 785     if (err) {
 786         error_append_hint(&err, "Failed to \"open\" the real pci device");
 787         error_propagate(errp, err);
 788         return;
 789     }
 790
 791     s->is_virtfn = s->real_device.is_virtfn;
 792     if (s->is_virtfn) {
 793         XEN_PT_LOG(d, "%04x:%02x:%02x.%d is a SR-IOV Virtual Function\n",
 794                    s->real_device.domain, s->real_device.bus,
 795                    s->real_device.dev, s->real_device.func);
 796     }
 797
 798     /* Initialize virtualized PCI configuration (Extended 256 Bytes) */
 799     memset(d->config, 0, PCI_CONFIG_SPACE_SIZE);
 800
 801     s->memory_listener = xen_pt_memory_listener;
 802     s->io_listener = xen_pt_io_listener;
 803
 804     /* Setup VGA bios for passthrough GFX */
 805     if ((s->real_device.domain == 0) && (s->real_device.bus == 0) &&
 806         (s->real_device.dev == 2) && (s->real_device.func == 0)) {
 807         if (!is_igd_vga_passthrough(&s->real_device)) {
 808             error_setg(errp, "Need to enable igd-passthru if you're trying"
 809                     " to passthrough IGD GFX");
 810             xen_host_pci_device_put(&s->real_device);
 811             return;
 812         }
 813
 814         xen_pt_setup_vga(s, &s->real_device, &err);
 815         if (err) {
 816             error_append_hint(&err, "Setup VGA BIOS of passthrough"
 817                     " GFX failed");
 818             error_propagate(errp, err);
 819             xen_host_pci_device_put(&s->real_device);
 820             return;
 821         }
 822
 823         /* Register ISA bridge for passthrough GFX. */
 824         xen_igd_passthrough_isa_bridge_create(s, &s->real_device);
 825     }
 826
 827     /* Handle real device's MMIO/PIO BARs */
 828     xen_pt_register_regions(s, &cmd);
 829
 830     /* reinitialize each config register to be emulated */
 831     xen_pt_config_init(s, &err);
 832     if (err) {
 833         error_append_hint(&err, "PCI Config space initialisation failed");
 834         error_propagate(errp, err);
 835         rc = -1;
 836         goto err_out;
 837     }
 838
 839     /* Bind interrupt */
 840     rc = xen_host_pci_get_byte(&s->real_device, PCI_INTERRUPT_PIN, &scratch);
 841     if (rc) {
 842         error_setg_errno(errp, errno, "Failed to read PCI_INTERRUPT_PIN");
 843         goto err_out;
 844     }
 845     if (!scratch) {
 846         XEN_PT_LOG(d, "no pin interrupt\n");
 847         goto out;
 848     }
 849
 850     machine_irq = s->real_device.irq;
 851     if (machine_irq == 0) {
 852         XEN_PT_LOG(d, "machine irq is 0\n");
 853         cmd |= PCI_COMMAND_INTX_DISABLE;
 854         goto out;
 855     }
 856
 857     rc = xc_physdev_map_pirq(xen_xc, xen_domid, machine_irq, &pirq);
 858     if (rc < 0) {
 859         error_setg_errno(errp, errno, "Mapping machine irq %u to"
 860                          " pirq %i failed", machine_irq, pirq);
 861
 862         /* Disable PCI intx assertion (turn on bit10 of devctl) */
 863         cmd |= PCI_COMMAND_INTX_DISABLE;
 864         machine_irq = 0;
 865         s->machine_irq = 0;
 866     } else {
 867         machine_irq = pirq;
 868         s->machine_irq = pirq;
 869         xen_pt_mapped_machine_irq[machine_irq]++;
 870     }
 871
 872     /* bind machine_irq to device */
 873     if (machine_irq != 0) {
 874         uint8_t e_intx = xen_pt_pci_intx(s);
 875
 876         rc = xc_domain_bind_pt_pci_irq(xen_xc, xen_domid, machine_irq,
 877                                        pci_dev_bus_num(d),
 878                                        PCI_SLOT(d->devfn),
 879                                        e_intx);
 880         if (rc < 0) {
 881             error_setg_errno(errp, errno, "Binding of interrupt %u failed",
 882                              e_intx);
 883
 884             /* Disable PCI intx assertion (turn on bit10 of devctl) */
 885             cmd |= PCI_COMMAND_INTX_DISABLE;
 886             xen_pt_mapped_machine_irq[machine_irq]--;
 887
 888             if (xen_pt_mapped_machine_irq[machine_irq] == 0) {
 889                 if (xc_physdev_unmap_pirq(xen_xc, xen_domid, machine_irq)) {
 890                     error_setg_errno(errp, errno, "Unmapping of machine"
 891                             " interrupt %u failed", machine_irq);
 892                 }
 893             }
 894             s->machine_irq = 0;
 895         }
 896     }
 897
 898 out:
 899     if (cmd) {
 900         uint16_t val;
 901
 902         rc = xen_host_pci_get_word(&s->real_device, PCI_COMMAND, &val);
 903         if (rc) {
 904             error_setg_errno(errp, errno, "Failed to read PCI_COMMAND");
 905             goto err_out;
 906         } else {
 907             val |= cmd;
 908             rc = xen_host_pci_set_word(&s->real_device, PCI_COMMAND, val);
 909             if (rc) {
 910                 error_setg_errno(errp, errno, "Failed to write PCI_COMMAND"
 911                                  " val = 0x%x", val);
 912                 goto err_out;
 913             }
 914         }
 915     }
 916
 917     memory_listener_register(&s->memory_listener, &address_space_memory);
 918     memory_listener_register(&s->io_listener, &address_space_io);
 919     s->listener_set = true;
 920     XEN_PT_LOG(d,
 921                "Real physical device %02x:%02x.%d registered successfully\n",
 922                s->hostaddr.bus, s->hostaddr.slot, s->hostaddr.function);
 923
 924     return;
 925
 926 err_out:
 927     for (i = 0; i < PCI_ROM_SLOT; i++) {
 928         object_unparent(OBJECT(&s->bar[i]));
 929     }
 930     object_unparent(OBJECT(&s->rom));
 931
 932     xen_pt_destroy(d);
 933     assert(rc);
 934 }
 935
 936 static void xen_pt_unregister_device(PCIDevice *d)
 937 {
 938     xen_pt_destroy(d);
 939 }
 940
 941 static Property xen_pci_passthrough_properties[] = {
 942     DEFINE_PROP_PCI_HOST_DEVADDR("hostaddr", XenPCIPassthroughState, hostaddr),
 943     DEFINE_PROP_BOOL("permissive", XenPCIPassthroughState, permissive, false),
 944     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
 945 };
 946
 947 static void xen_pci_passthrough_instance_init(Object *obj)
 948 {
 949     /* QEMU_PCI_CAP_EXPRESS initialization does not depend on QEMU command
 950      * line, therefore, no need to wait to realize like other devices */
 951     PCI_DEVICE(obj)->cap_present |= QEMU_PCI_CAP_EXPRESS;
 952 }
 953
 954 static void xen_pci_passthrough_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
 955 {
 956     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
 957     PCIDeviceClass *k = PCI_DEVICE_CLASS(klass);
 958
 959     k->realize = xen_pt_realize;
 960     k->exit = xen_pt_unregister_device;
 961     k->config_read = xen_pt_pci_read_config;
 962     k->config_write = xen_pt_pci_write_config;
 963     set_bit(DEVICE_CATEGORY_MISC, dc->categories);
 964     dc->desc = "Assign an host PCI device with Xen";
 965     dc->props = xen_pci_passthrough_properties;
 966 };
 967
 968 static void xen_pci_passthrough_finalize(Object *obj)
 969 {
 970     XenPCIPassthroughState *s = XEN_PT_DEVICE(obj);
 971
 972     xen_pt_msix_delete(s);
 973 }
 974
 975 static const TypeInfo xen_pci_passthrough_info = {
 976     .name = TYPE_XEN_PT_DEVICE,
 977     .parent = TYPE_PCI_DEVICE,
 978     .instance_size = sizeof(XenPCIPassthroughState),
 979     .instance_finalize = xen_pci_passthrough_finalize,
 980     .class_init = xen_pci_passthrough_class_init,
 981     .instance_init = xen_pci_passthrough_instance_init,
 982     .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
 983         { INTERFACE_CONVENTIONAL_PCI_DEVICE },
 984         { INTERFACE_PCIE_DEVICE },
 985         { },
 986     },
 987 };
 988
 989 static void xen_pci_passthrough_register_types(void)
 990 {
 991     type_register_static(&xen_pci_passthrough_info);
 992 }
 993
 994 type_init(xen_pci_passthrough_register_types)