qemu/kvm-all.c

   1 /*
   2  * QEMU KVM support
   3  *
   4  * Copyright IBM, Corp. 2008
   5  *           Red Hat, Inc. 2008
   6  *
   7  * Authors:
   8  *  Anthony Liguori   <aliguori@us.ibm.com>
   9  *  Glauber Costa     <gcosta@redhat.com>
  10  *
  11  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or later.
  12  * See the COPYING file in the top-level directory.
  13  *
  14  */
  15
  16 #include <sys/types.h>
  17 #include <sys/ioctl.h>
  18 #include <sys/mman.h>
  19 #include <stdarg.h>
  20
  21 #include <linux/kvm.h>
  22
  23 #include "qemu-common.h"
  24 #include "qemu/atomic.h"
  25 #include "qemu/option.h"
  26 #include "qemu/config-file.h"
  27 #include "hw/hw.h"
  28 #include "hw/pci/msi.h"
  29 #include "hw/s390x/adapter.h"
  30 #include "exec/gdbstub.h"
  31 #include "sysemu/kvm_int.h"
  32 #include "qemu/bswap.h"
  33 #include "exec/memory.h"
  34 #include "exec/ram_addr.h"
  35 #include "exec/address-spaces.h"
  36 #include "qemu/event_notifier.h"
  37 #include "trace.h"
  38 #include "hw/irq.h"
  39
  40 #include "hw/boards.h"
  41
  42 /* This check must be after config-host.h is included */
  43 #ifdef CONFIG_EVENTFD
  44 #include <sys/eventfd.h>
  45 #endif
  46
  47 /* KVM uses PAGE_SIZE in its definition of COALESCED_MMIO_MAX */
  48 #define PAGE_SIZE TARGET_PAGE_SIZE
  49
  50 //#define DEBUG_KVM
  51
  52 #ifdef DEBUG_KVM
  53 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  54     do { fprintf(stderr, fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
  55 #else
  56 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  57     do { } while (0)
  58 #endif
  59
  60 #define KVM_MSI_HASHTAB_SIZE    256
  61
  62 struct KVMState
  63 {
  64     AccelState parent_obj;
  65
  66     int nr_slots;
  67     int fd;
  68     int vmfd;
  69     int coalesced_mmio;
  70     struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
  71     bool coalesced_flush_in_progress;
  72     int broken_set_mem_region;
  73     int vcpu_events;
  74     int robust_singlestep;
  75     int debugregs;
  76 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
  77     struct kvm_sw_breakpoint_head kvm_sw_breakpoints;
  78 #endif
  79     int pit_state2;
  80     int xsave, xcrs;
  81     int many_ioeventfds;
  82     int intx_set_mask;
  83     /* The man page (and posix) say ioctl numbers are signed int, but
  84      * they're not.  Linux, glibc and *BSD all treat ioctl numbers as
  85      * unsigned, and treating them as signed here can break things */
  86     unsigned irq_set_ioctl;
  87     unsigned int sigmask_len;
  88     GHashTable *gsimap;
  89 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
  90     struct kvm_irq_routing *irq_routes;
  91     int nr_allocated_irq_routes;
  92     uint32_t *used_gsi_bitmap;
  93     unsigned int gsi_count;
  94     QTAILQ_HEAD(msi_hashtab, KVMMSIRoute) msi_hashtab[KVM_MSI_HASHTAB_SIZE];
  95     bool direct_msi;
  96 #endif
  97     KVMMemoryListener memory_listener;
  98 };
  99
 100 KVMState *kvm_state;
 101 bool kvm_kernel_irqchip;
 102 bool kvm_async_interrupts_allowed;
 103 bool kvm_halt_in_kernel_allowed;
 104 bool kvm_eventfds_allowed;
 105 bool kvm_irqfds_allowed;
 106 bool kvm_resamplefds_allowed;
 107 bool kvm_msi_via_irqfd_allowed;
 108 bool kvm_gsi_routing_allowed;
 109 bool kvm_gsi_direct_mapping;
 110 bool kvm_allowed;
 111 bool kvm_readonly_mem_allowed;
 112 bool kvm_vm_attributes_allowed;
 113
 114 static const KVMCapabilityInfo kvm_required_capabilites[] = {
 115     KVM_CAP_INFO(USER_MEMORY),
 116     KVM_CAP_INFO(DESTROY_MEMORY_REGION_WORKS),
 117     KVM_CAP_LAST_INFO
 118 };
 119
 120 static KVMSlot *kvm_get_free_slot(KVMMemoryListener *kml)
 121 {
 122     KVMState *s = kvm_state;
 123     int i;
 124
 125     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 126         if (kml->slots[i].memory_size == 0) {
 127             return &kml->slots[i];
 128         }
 129     }
 130
 131     return NULL;
 132 }
 133
 134 bool kvm_has_free_slot(MachineState *ms)
 135 {
 136     KVMState *s = KVM_STATE(ms->accelerator);
 137
 138     return kvm_get_free_slot(&s->memory_listener);
 139 }
 140
 141 static KVMSlot *kvm_alloc_slot(KVMMemoryListener *kml)
 142 {
 143     KVMSlot *slot = kvm_get_free_slot(kml);
 144
 145     if (slot) {
 146         return slot;
 147     }
 148
 149     fprintf(stderr, "%s: no free slot available\n", __func__);
 150     abort();
 151 }
 152
 153 static KVMSlot *kvm_lookup_matching_slot(KVMMemoryListener *kml,
 154                                          hwaddr start_addr,
 155                                          hwaddr end_addr)
 156 {
 157     KVMState *s = kvm_state;
 158     int i;
 159
 160     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 161         KVMSlot *mem = &kml->slots[i];
 162
 163         if (start_addr == mem->start_addr &&
 164             end_addr == mem->start_addr + mem->memory_size) {
 165             return mem;
 166         }
 167     }
 168
 169     return NULL;
 170 }
 171
 172 /*
 173  * Find overlapping slot with lowest start address
 174  */
 175 static KVMSlot *kvm_lookup_overlapping_slot(KVMMemoryListener *kml,
 176                                             hwaddr start_addr,
 177                                             hwaddr end_addr)
 178 {
 179     KVMState *s = kvm_state;
 180     KVMSlot *found = NULL;
 181     int i;
 182
 183     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 184         KVMSlot *mem = &kml->slots[i];
 185
 186         if (mem->memory_size == 0 ||
 187             (found && found->start_addr < mem->start_addr)) {
 188             continue;
 189         }
 190
 191         if (end_addr > mem->start_addr &&
 192             start_addr < mem->start_addr + mem->memory_size) {
 193             found = mem;
 194         }
 195     }
 196
 197     return found;
 198 }
 199
 200 int kvm_physical_memory_addr_from_host(KVMState *s, void *ram,
 201                                        hwaddr *phys_addr)
 202 {
 203     KVMMemoryListener *kml = &s->memory_listener;
 204     int i;
 205
 206     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 207         KVMSlot *mem = &kml->slots[i];
 208
 209         if (ram >= mem->ram && ram < mem->ram + mem->memory_size) {
 210             *phys_addr = mem->start_addr + (ram - mem->ram);
 211             return 1;
 212         }
 213     }
 214
 215     return 0;
 216 }
 217
 218 static int kvm_set_user_memory_region(KVMMemoryListener *kml, KVMSlot *slot)
 219 {
 220     KVMState *s = kvm_state;
 221     struct kvm_userspace_memory_region mem;
 222
 223     mem.slot = slot->slot | (kml->as_id << 16);
 224     mem.guest_phys_addr = slot->start_addr;
 225     mem.userspace_addr = (unsigned long)slot->ram;
 226     mem.flags = slot->flags;
 227
 228     if (slot->memory_size && mem.flags & KVM_MEM_READONLY) {
 229         /* Set the slot size to 0 before setting the slot to the desired
 230          * value. This is needed based on KVM commit 75d61fbc. */
 231         mem.memory_size = 0;
 232         kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_USER_MEMORY_REGION, &mem);
 233     }
 234     mem.memory_size = slot->memory_size;
 235     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_USER_MEMORY_REGION, &mem);
 236 }
 237
 238 int kvm_init_vcpu(CPUState *cpu)
 239 {
 240     KVMState *s = kvm_state;
 241     long mmap_size;
 242     int ret;
 243
 244     DPRINTF("kvm_init_vcpu\n");
 245
 246     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_VCPU, (void *)kvm_arch_vcpu_id(cpu));
 247     if (ret < 0) {
 248         DPRINTF("kvm_create_vcpu failed\n");
 249         goto err;
 250     }
 251
 252     cpu->kvm_fd = ret;
 253     cpu->kvm_state = s;
 254     cpu->kvm_vcpu_dirty = true;
 255
 256     mmap_size = kvm_ioctl(s, KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE, 0);
 257     if (mmap_size < 0) {
 258         ret = mmap_size;
 259         DPRINTF("KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE failed\n");
 260         goto err;
 261     }
 262
 263     cpu->kvm_run = mmap(NULL, mmap_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
 264                         cpu->kvm_fd, 0);
 265     if (cpu->kvm_run == MAP_FAILED) {
 266         ret = -errno;
 267         DPRINTF("mmap'ing vcpu state failed\n");
 268         goto err;
 269     }
 270
 271     if (s->coalesced_mmio && !s->coalesced_mmio_ring) {
 272         s->coalesced_mmio_ring =
 273             (void *)cpu->kvm_run + s->coalesced_mmio * PAGE_SIZE;
 274     }
 275
 276     ret = kvm_arch_init_vcpu(cpu);
 277 err:
 278     return ret;
 279 }
 280
 281 /*
 282  * dirty pages logging control
 283  */
 284
 285 static int kvm_mem_flags(MemoryRegion *mr)
 286 {
 287     bool readonly = mr->readonly || memory_region_is_romd(mr);
 288     int flags = 0;
 289
 290     if (memory_region_get_dirty_log_mask(mr) != 0) {
 291         flags |= KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES;
 292     }
 293     if (readonly && kvm_readonly_mem_allowed) {
 294         flags |= KVM_MEM_READONLY;
 295     }
 296     return flags;
 297 }
 298
 299 static int kvm_slot_update_flags(KVMMemoryListener *kml, KVMSlot *mem,
 300                                  MemoryRegion *mr)
 301 {
 302     int old_flags;
 303
 304     old_flags = mem->flags;
 305     mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 306
 307     /* If nothing changed effectively, no need to issue ioctl */
 308     if (mem->flags == old_flags) {
 309         return 0;
 310     }
 311
 312     return kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 313 }
 314
 315 static int kvm_section_update_flags(KVMMemoryListener *kml,
 316                                     MemoryRegionSection *section)
 317 {
 318     hwaddr phys_addr = section->offset_within_address_space;
 319     ram_addr_t size = int128_get64(section->size);
 320     KVMSlot *mem = kvm_lookup_matching_slot(kml, phys_addr, phys_addr + size);
 321
 322     if (mem == NULL)  {
 323         return 0;
 324     } else {
 325         return kvm_slot_update_flags(kml, mem, section->mr);
 326     }
 327 }
 328
 329 static void kvm_log_start(MemoryListener *listener,
 330                           MemoryRegionSection *section,
 331                           int old, int new)
 332 {
 333     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 334     int r;
 335
 336     if (old != 0) {
 337         return;
 338     }
 339
 340     r = kvm_section_update_flags(kml, section);
 341     if (r < 0) {
 342         abort();
 343     }
 344 }
 345
 346 static void kvm_log_stop(MemoryListener *listener,
 347                           MemoryRegionSection *section,
 348                           int old, int new)
 349 {
 350     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 351     int r;
 352
 353     if (new != 0) {
 354         return;
 355     }
 356
 357     r = kvm_section_update_flags(kml, section);
 358     if (r < 0) {
 359         abort();
 360     }
 361 }
 362
 363 /* get kvm's dirty pages bitmap and update qemu's */
 364 static int kvm_get_dirty_pages_log_range(MemoryRegionSection *section,
 365                                          unsigned long *bitmap)
 366 {
 367     ram_addr_t start = section->offset_within_region + section->mr->ram_addr;
 368     ram_addr_t pages = int128_get64(section->size) / getpagesize();
 369
 370     cpu_physical_memory_set_dirty_lebitmap(bitmap, start, pages);
 371     return 0;
 372 }
 373
 374 #define ALIGN(x, y)  (((x)+(y)-1) & ~((y)-1))
 375
 376 /**
 377  * kvm_physical_sync_dirty_bitmap - Grab dirty bitmap from kernel space
 378  * This function updates qemu's dirty bitmap using
 379  * memory_region_set_dirty().  This means all bits are set
 380  * to dirty.
 381  *
 382  * @start_add: start of logged region.
 383  * @end_addr: end of logged region.
 384  */
 385 static int kvm_physical_sync_dirty_bitmap(KVMMemoryListener *kml,
 386                                           MemoryRegionSection *section)
 387 {
 388     KVMState *s = kvm_state;
 389     unsigned long size, allocated_size = 0;
 390     struct kvm_dirty_log d = {};
 391     KVMSlot *mem;
 392     int ret = 0;
 393     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
 394     hwaddr end_addr = start_addr + int128_get64(section->size);
 395
 396     d.dirty_bitmap = NULL;
 397     while (start_addr < end_addr) {
 398         mem = kvm_lookup_overlapping_slot(kml, start_addr, end_addr);
 399         if (mem == NULL) {
 400             break;
 401         }
 402
 403         /* XXX bad kernel interface alert
 404          * For dirty bitmap, kernel allocates array of size aligned to
 405          * bits-per-long.  But for case when the kernel is 64bits and
 406          * the userspace is 32bits, userspace can't align to the same
 407          * bits-per-long, since sizeof(long) is different between kernel
 408          * and user space.  This way, userspace will provide buffer which
 409          * may be 4 bytes less than the kernel will use, resulting in
 410          * userspace memory corruption (which is not detectable by valgrind
 411          * too, in most cases).
 412          * So for now, let's align to 64 instead of HOST_LONG_BITS here, in
 413          * a hope that sizeof(long) wont become >8 any time soon.
 414          */
 415         size = ALIGN(((mem->memory_size) >> TARGET_PAGE_BITS),
 416                      /*HOST_LONG_BITS*/ 64) / 8;
 417         if (!d.dirty_bitmap) {
 418             d.dirty_bitmap = g_malloc(size);
 419         } else if (size > allocated_size) {
 420             d.dirty_bitmap = g_realloc(d.dirty_bitmap, size);
 421         }
 422         allocated_size = size;
 423         memset(d.dirty_bitmap, 0, allocated_size);
 424
 425         d.slot = mem->slot | (kml->as_id << 16);
 426         if (kvm_vm_ioctl(s, KVM_GET_DIRTY_LOG, &d) == -1) {
 427             DPRINTF("ioctl failed %d\n", errno);
 428             ret = -1;
 429             break;
 430         }
 431
 432         kvm_get_dirty_pages_log_range(section, d.dirty_bitmap);
 433         start_addr = mem->start_addr + mem->memory_size;
 434     }
 435     g_free(d.dirty_bitmap);
 436
 437     return ret;
 438 }
 439
 440 static void kvm_coalesce_mmio_region(MemoryListener *listener,
 441                                      MemoryRegionSection *secion,
 442                                      hwaddr start, hwaddr size)
 443 {
 444     KVMState *s = kvm_state;
 445
 446     if (s->coalesced_mmio) {
 447         struct kvm_coalesced_mmio_zone zone;
 448
 449         zone.addr = start;
 450         zone.size = size;
 451         zone.pad = 0;
 452
 453         (void)kvm_vm_ioctl(s, KVM_REGISTER_COALESCED_MMIO, &zone);
 454     }
 455 }
 456
 457 static void kvm_uncoalesce_mmio_region(MemoryListener *listener,
 458                                        MemoryRegionSection *secion,
 459                                        hwaddr start, hwaddr size)
 460 {
 461     KVMState *s = kvm_state;
 462
 463     if (s->coalesced_mmio) {
 464         struct kvm_coalesced_mmio_zone zone;
 465
 466         zone.addr = start;
 467         zone.size = size;
 468         zone.pad = 0;
 469
 470         (void)kvm_vm_ioctl(s, KVM_UNREGISTER_COALESCED_MMIO, &zone);
 471     }
 472 }
 473
 474 int kvm_check_extension(KVMState *s, unsigned int extension)
 475 {
 476     int ret;
 477
 478     ret = kvm_ioctl(s, KVM_CHECK_EXTENSION, extension);
 479     if (ret < 0) {
 480         ret = 0;
 481     }
 482
 483     return ret;
 484 }
 485
 486 int kvm_vm_check_extension(KVMState *s, unsigned int extension)
 487 {
 488     int ret;
 489
 490     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CHECK_EXTENSION, extension);
 491     if (ret < 0) {
 492         /* VM wide version not implemented, use global one instead */
 493         ret = kvm_check_extension(s, extension);
 494     }
 495
 496     return ret;
 497 }
 498
 499 static uint32_t adjust_ioeventfd_endianness(uint32_t val, uint32_t size)
 500 {
 501 #if defined(HOST_WORDS_BIGENDIAN) != defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
 502     /* The kernel expects ioeventfd values in HOST_WORDS_BIGENDIAN
 503      * endianness, but the memory core hands them in target endianness.
 504      * For example, PPC is always treated as big-endian even if running
 505      * on KVM and on PPC64LE.  Correct here.
 506      */
 507     switch (size) {
 508     case 2:
 509         val = bswap16(val);
 510         break;
 511     case 4:
 512         val = bswap32(val);
 513         break;
 514     }
 515 #endif
 516     return val;
 517 }
 518
 519 static int kvm_set_ioeventfd_mmio(int fd, hwaddr addr, uint32_t val,
 520                                   bool assign, uint32_t size, bool datamatch)
 521 {
 522     int ret;
 523     struct kvm_ioeventfd iofd = {
 524         .datamatch = datamatch ? adjust_ioeventfd_endianness(val, size) : 0,
 525         .addr = addr,
 526         .len = size,
 527         .flags = 0,
 528         .fd = fd,
 529     };
 530
 531     if (!kvm_enabled()) {
 532         return -ENOSYS;
 533     }
 534
 535     if (datamatch) {
 536         iofd.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH;
 537     }
 538     if (!assign) {
 539         iofd.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN;
 540     }
 541
 542     ret = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_IOEVENTFD, &iofd);
 543
 544     if (ret < 0) {
 545         return -errno;
 546     }
 547
 548     return 0;
 549 }
 550
 551 static int kvm_set_ioeventfd_pio(int fd, uint16_t addr, uint16_t val,
 552                                  bool assign, uint32_t size, bool datamatch)
 553 {
 554     struct kvm_ioeventfd kick = {
 555         .datamatch = datamatch ? adjust_ioeventfd_endianness(val, size) : 0,
 556         .addr = addr,
 557         .flags = KVM_IOEVENTFD_FLAG_PIO,
 558         .len = size,
 559         .fd = fd,
 560     };
 561     int r;
 562     if (!kvm_enabled()) {
 563         return -ENOSYS;
 564     }
 565     if (datamatch) {
 566         kick.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH;
 567     }
 568     if (!assign) {
 569         kick.flags |= KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN;
 570     }
 571     r = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_IOEVENTFD, &kick);
 572     if (r < 0) {
 573         return r;
 574     }
 575     return 0;
 576 }
 577
 578
 579 static int kvm_check_many_ioeventfds(void)
 580 {
 581     /* Userspace can use ioeventfd for io notification.  This requires a host
 582      * that supports eventfd(2) and an I/O thread; since eventfd does not
 583      * support SIGIO it cannot interrupt the vcpu.
 584      *
 585      * Older kernels have a 6 device limit on the KVM io bus.  Find out so we
 586      * can avoid creating too many ioeventfds.
 587      */
 588 #if defined(CONFIG_EVENTFD)
 589     int ioeventfds[7];
 590     int i, ret = 0;
 591     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ioeventfds); i++) {
 592         ioeventfds[i] = eventfd(0, EFD_CLOEXEC);
 593         if (ioeventfds[i] < 0) {
 594             break;
 595         }
 596         ret = kvm_set_ioeventfd_pio(ioeventfds[i], 0, i, true, 2, true);
 597         if (ret < 0) {
 598             close(ioeventfds[i]);
 599             break;
 600         }
 601     }
 602
 603     /* Decide whether many devices are supported or not */
 604     ret = i == ARRAY_SIZE(ioeventfds);
 605
 606     while (i-- > 0) {
 607         kvm_set_ioeventfd_pio(ioeventfds[i], 0, i, false, 2, true);
 608         close(ioeventfds[i]);
 609     }
 610     return ret;
 611 #else
 612     return 0;
 613 #endif
 614 }
 615
 616 static const KVMCapabilityInfo *
 617 kvm_check_extension_list(KVMState *s, const KVMCapabilityInfo *list)
 618 {
 619     while (list->name) {
 620         if (!kvm_check_extension(s, list->value)) {
 621             return list;
 622         }
 623         list++;
 624     }
 625     return NULL;
 626 }
 627
 628 static void kvm_set_phys_mem(KVMMemoryListener *kml,
 629                              MemoryRegionSection *section, bool add)
 630 {
 631     KVMState *s = kvm_state;
 632     KVMSlot *mem, old;
 633     int err;
 634     MemoryRegion *mr = section->mr;
 635     bool writeable = !mr->readonly && !mr->rom_device;
 636     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
 637     ram_addr_t size = int128_get64(section->size);
 638     void *ram = NULL;
 639     unsigned delta;
 640
 641     /* kvm works in page size chunks, but the function may be called
 642        with sub-page size and unaligned start address. Pad the start
 643        address to next and truncate size to previous page boundary. */
 644     delta = (TARGET_PAGE_SIZE - (start_addr & ~TARGET_PAGE_MASK));
 645     delta &= ~TARGET_PAGE_MASK;
 646     if (delta > size) {
 647         return;
 648     }
 649     start_addr += delta;
 650     size -= delta;
 651     size &= TARGET_PAGE_MASK;
 652     if (!size || (start_addr & ~TARGET_PAGE_MASK)) {
 653         return;
 654     }
 655
 656     if (!memory_region_is_ram(mr)) {
 657         if (writeable || !kvm_readonly_mem_allowed) {
 658             return;
 659         } else if (!mr->romd_mode) {
 660             /* If the memory device is not in romd_mode, then we actually want
 661              * to remove the kvm memory slot so all accesses will trap. */
 662             add = false;
 663         }
 664     }
 665
 666     ram = memory_region_get_ram_ptr(mr) + section->offset_within_region + delta;
 667
 668     while (1) {
 669         mem = kvm_lookup_overlapping_slot(kml, start_addr, start_addr + size);
 670         if (!mem) {
 671             break;
 672         }
 673
 674         if (add && start_addr >= mem->start_addr &&
 675             (start_addr + size <= mem->start_addr + mem->memory_size) &&
 676             (ram - start_addr == mem->ram - mem->start_addr)) {
 677             /* The new slot fits into the existing one and comes with
 678              * identical parameters - update flags and done. */
 679             kvm_slot_update_flags(kml, mem, mr);
 680             return;
 681         }
 682
 683         old = *mem;
 684
 685         if (mem->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES) {
 686             kvm_physical_sync_dirty_bitmap(kml, section);
 687         }
 688
 689         /* unregister the overlapping slot */
 690         mem->memory_size = 0;
 691         err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 692         if (err) {
 693             fprintf(stderr, "%s: error unregistering overlapping slot: %s\n",
 694                     __func__, strerror(-err));
 695             abort();
 696         }
 697
 698         /* Workaround for older KVM versions: we can't join slots, even not by
 699          * unregistering the previous ones and then registering the larger
 700          * slot. We have to maintain the existing fragmentation. Sigh.
 701          *
 702          * This workaround assumes that the new slot starts at the same
 703          * address as the first existing one. If not or if some overlapping
 704          * slot comes around later, we will fail (not seen in practice so far)
 705          * - and actually require a recent KVM version. */
 706         if (s->broken_set_mem_region &&
 707             old.start_addr == start_addr && old.memory_size < size && add) {
 708             mem = kvm_alloc_slot(kml);
 709             mem->memory_size = old.memory_size;
 710             mem->start_addr = old.start_addr;
 711             mem->ram = old.ram;
 712             mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 713
 714             err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 715             if (err) {
 716                 fprintf(stderr, "%s: error updating slot: %s\n", __func__,
 717                         strerror(-err));
 718                 abort();
 719             }
 720
 721             start_addr += old.memory_size;
 722             ram += old.memory_size;
 723             size -= old.memory_size;
 724             continue;
 725         }
 726
 727         /* register prefix slot */
 728         if (old.start_addr < start_addr) {
 729             mem = kvm_alloc_slot(kml);
 730             mem->memory_size = start_addr - old.start_addr;
 731             mem->start_addr = old.start_addr;
 732             mem->ram = old.ram;
 733             mem->flags =  kvm_mem_flags(mr);
 734
 735             err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 736             if (err) {
 737                 fprintf(stderr, "%s: error registering prefix slot: %s\n",
 738                         __func__, strerror(-err));
 739 #ifdef TARGET_PPC
 740                 fprintf(stderr, "%s: This is probably because your kernel's " \
 741                                 "PAGE_SIZE is too big. Please try to use 4k " \
 742                                 "PAGE_SIZE!\n", __func__);
 743 #endif
 744                 abort();
 745             }
 746         }
 747
 748         /* register suffix slot */
 749         if (old.start_addr + old.memory_size > start_addr + size) {
 750             ram_addr_t size_delta;
 751
 752             mem = kvm_alloc_slot(kml);
 753             mem->start_addr = start_addr + size;
 754             size_delta = mem->start_addr - old.start_addr;
 755             mem->memory_size = old.memory_size - size_delta;
 756             mem->ram = old.ram + size_delta;
 757             mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 758
 759             err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 760             if (err) {
 761                 fprintf(stderr, "%s: error registering suffix slot: %s\n",
 762                         __func__, strerror(-err));
 763                 abort();
 764             }
 765         }
 766     }
 767
 768     /* in case the KVM bug workaround already "consumed" the new slot */
 769     if (!size) {
 770         return;
 771     }
 772     if (!add) {
 773         return;
 774     }
 775     mem = kvm_alloc_slot(kml);
 776     mem->memory_size = size;
 777     mem->start_addr = start_addr;
 778     mem->ram = ram;
 779     mem->flags = kvm_mem_flags(mr);
 780
 781     err = kvm_set_user_memory_region(kml, mem);
 782     if (err) {
 783         fprintf(stderr, "%s: error registering slot: %s\n", __func__,
 784                 strerror(-err));
 785         abort();
 786     }
 787 }
 788
 789 static void kvm_region_add(MemoryListener *listener,
 790                            MemoryRegionSection *section)
 791 {
 792     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 793
 794     memory_region_ref(section->mr);
 795     kvm_set_phys_mem(kml, section, true);
 796 }
 797
 798 static void kvm_region_del(MemoryListener *listener,
 799                            MemoryRegionSection *section)
 800 {
 801     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 802
 803     kvm_set_phys_mem(kml, section, false);
 804     memory_region_unref(section->mr);
 805 }
 806
 807 static void kvm_log_sync(MemoryListener *listener,
 808                          MemoryRegionSection *section)
 809 {
 810     KVMMemoryListener *kml = container_of(listener, KVMMemoryListener, listener);
 811     int r;
 812
 813     r = kvm_physical_sync_dirty_bitmap(kml, section);
 814     if (r < 0) {
 815         abort();
 816     }
 817 }
 818
 819 static void kvm_mem_ioeventfd_add(MemoryListener *listener,
 820                                   MemoryRegionSection *section,
 821                                   bool match_data, uint64_t data,
 822                                   EventNotifier *e)
 823 {
 824     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 825     int r;
 826
 827     r = kvm_set_ioeventfd_mmio(fd, section->offset_within_address_space,
 828                                data, true, int128_get64(section->size),
 829                                match_data);
 830     if (r < 0) {
 831         fprintf(stderr, "%s: error adding ioeventfd: %s\n",
 832                 __func__, strerror(-r));
 833         abort();
 834     }
 835 }
 836
 837 static void kvm_mem_ioeventfd_del(MemoryListener *listener,
 838                                   MemoryRegionSection *section,
 839                                   bool match_data, uint64_t data,
 840                                   EventNotifier *e)
 841 {
 842     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 843     int r;
 844
 845     r = kvm_set_ioeventfd_mmio(fd, section->offset_within_address_space,
 846                                data, false, int128_get64(section->size),
 847                                match_data);
 848     if (r < 0) {
 849         abort();
 850     }
 851 }
 852
 853 static void kvm_io_ioeventfd_add(MemoryListener *listener,
 854                                  MemoryRegionSection *section,
 855                                  bool match_data, uint64_t data,
 856                                  EventNotifier *e)
 857 {
 858     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 859     int r;
 860
 861     r = kvm_set_ioeventfd_pio(fd, section->offset_within_address_space,
 862                               data, true, int128_get64(section->size),
 863                               match_data);
 864     if (r < 0) {
 865         fprintf(stderr, "%s: error adding ioeventfd: %s\n",
 866                 __func__, strerror(-r));
 867         abort();
 868     }
 869 }
 870
 871 static void kvm_io_ioeventfd_del(MemoryListener *listener,
 872                                  MemoryRegionSection *section,
 873                                  bool match_data, uint64_t data,
 874                                  EventNotifier *e)
 875
 876 {
 877     int fd = event_notifier_get_fd(e);
 878     int r;
 879
 880     r = kvm_set_ioeventfd_pio(fd, section->offset_within_address_space,
 881                               data, false, int128_get64(section->size),
 882                               match_data);
 883     if (r < 0) {
 884         abort();
 885     }
 886 }
 887
 888 void kvm_memory_listener_register(KVMState *s, KVMMemoryListener *kml,
 889                                   AddressSpace *as, int as_id)
 890 {
 891     int i;
 892
 893     kml->slots = g_malloc0(s->nr_slots * sizeof(KVMSlot));
 894     kml->as_id = as_id;
 895
 896     for (i = 0; i < s->nr_slots; i++) {
 897         kml->slots[i].slot = i;
 898     }
 899
 900     kml->listener.region_add = kvm_region_add;
 901     kml->listener.region_del = kvm_region_del;
 902     kml->listener.log_start = kvm_log_start;
 903     kml->listener.log_stop = kvm_log_stop;
 904     kml->listener.log_sync = kvm_log_sync;
 905     kml->listener.priority = 10;
 906
 907     memory_listener_register(&kml->listener, as);
 908 }
 909
 910 static MemoryListener kvm_io_listener = {
 911     .eventfd_add = kvm_io_ioeventfd_add,
 912     .eventfd_del = kvm_io_ioeventfd_del,
 913     .priority = 10,
 914 };
 915
 916 static void kvm_handle_interrupt(CPUState *cpu, int mask)
 917 {
 918     cpu->interrupt_request |= mask;
 919
 920     if (!qemu_cpu_is_self(cpu)) {
 921         qemu_cpu_kick(cpu);
 922     }
 923 }
 924
 925 int kvm_set_irq(KVMState *s, int irq, int level)
 926 {
 927     struct kvm_irq_level event;
 928     int ret;
 929
 930     assert(kvm_async_interrupts_enabled());
 931
 932     event.level = level;
 933     event.irq = irq;
 934     ret = kvm_vm_ioctl(s, s->irq_set_ioctl, &event);
 935     if (ret < 0) {
 936         perror("kvm_set_irq");
 937         abort();
 938     }
 939
 940     return (s->irq_set_ioctl == KVM_IRQ_LINE) ? 1 : event.status;
 941 }
 942
 943 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
 944 typedef struct KVMMSIRoute {
 945     struct kvm_irq_routing_entry kroute;
 946     QTAILQ_ENTRY(KVMMSIRoute) entry;
 947 } KVMMSIRoute;
 948
 949 static void set_gsi(KVMState *s, unsigned int gsi)
 950 {
 951     s->used_gsi_bitmap[gsi / 32] |= 1U << (gsi % 32);
 952 }
 953
 954 static void clear_gsi(KVMState *s, unsigned int gsi)
 955 {
 956     s->used_gsi_bitmap[gsi / 32] &= ~(1U << (gsi % 32));
 957 }
 958
 959 void kvm_init_irq_routing(KVMState *s)
 960 {
 961     int gsi_count, i;
 962
 963     gsi_count = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQ_ROUTING) - 1;
 964     if (gsi_count > 0) {
 965         unsigned int gsi_bits, i;
 966
 967         /* Round up so we can search ints using ffs */
 968         gsi_bits = ALIGN(gsi_count, 32);
 969         s->used_gsi_bitmap = g_malloc0(gsi_bits / 8);
 970         s->gsi_count = gsi_count;
 971
 972         /* Mark any over-allocated bits as already in use */
 973         for (i = gsi_count; i < gsi_bits; i++) {
 974             set_gsi(s, i);
 975         }
 976     }
 977
 978     s->irq_routes = g_malloc0(sizeof(*s->irq_routes));
 979     s->nr_allocated_irq_routes = 0;
 980
 981     if (!s->direct_msi) {
 982         for (i = 0; i < KVM_MSI_HASHTAB_SIZE; i++) {
 983             QTAILQ_INIT(&s->msi_hashtab[i]);
 984         }
 985     }
 986
 987     kvm_arch_init_irq_routing(s);
 988 }
 989
 990 void kvm_irqchip_commit_routes(KVMState *s)
 991 {
 992     int ret;
 993
 994     s->irq_routes->flags = 0;
 995     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_SET_GSI_ROUTING, s->irq_routes);
 996     assert(ret == 0);
 997 }
 998
 999 static void kvm_add_routing_entry(KVMState *s,
1000                                   struct kvm_irq_routing_entry *entry)
1001 {
1002     struct kvm_irq_routing_entry *new;
1003     int n, size;
1004
1005     if (s->irq_routes->nr == s->nr_allocated_irq_routes) {
1006         n = s->nr_allocated_irq_routes * 2;
1007         if (n < 64) {
1008             n = 64;
1009         }
1010         size = sizeof(struct kvm_irq_routing);
1011         size += n * sizeof(*new);
1012         s->irq_routes = g_realloc(s->irq_routes, size);
1013         s->nr_allocated_irq_routes = n;
1014     }
1015     n = s->irq_routes->nr++;
1016     new = &s->irq_routes->entries[n];
1017
1018     *new = *entry;
1019
1020     set_gsi(s, entry->gsi);
1021 }
1022
1023 static int kvm_update_routing_entry(KVMState *s,
1024                                     struct kvm_irq_routing_entry *new_entry)
1025 {
1026     struct kvm_irq_routing_entry *entry;
1027     int n;
1028
1029     for (n = 0; n < s->irq_routes->nr; n++) {
1030         entry = &s->irq_routes->entries[n];
1031         if (entry->gsi != new_entry->gsi) {
1032             continue;
1033         }
1034
1035         if(!memcmp(entry, new_entry, sizeof *entry)) {
1036             return 0;
1037         }
1038
1039         *entry = *new_entry;
1040
1041         kvm_irqchip_commit_routes(s);
1042
1043         return 0;
1044     }
1045
1046     return -ESRCH;
1047 }
1048
1049 void kvm_irqchip_add_irq_route(KVMState *s, int irq, int irqchip, int pin)
1050 {
1051     struct kvm_irq_routing_entry e = {};
1052
1053     assert(pin < s->gsi_count);
1054
1055     e.gsi = irq;
1056     e.type = KVM_IRQ_ROUTING_IRQCHIP;
1057     e.flags = 0;
1058     e.u.irqchip.irqchip = irqchip;
1059     e.u.irqchip.pin = pin;
1060     kvm_add_routing_entry(s, &e);
1061 }
1062
1063 void kvm_irqchip_release_virq(KVMState *s, int virq)
1064 {
1065     struct kvm_irq_routing_entry *e;
1066     int i;
1067
1068     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1069         return;
1070     }
1071
1072     for (i = 0; i < s->irq_routes->nr; i++) {
1073         e = &s->irq_routes->entries[i];
1074         if (e->gsi == virq) {
1075             s->irq_routes->nr--;
1076             *e = s->irq_routes->entries[s->irq_routes->nr];
1077         }
1078     }
1079     clear_gsi(s, virq);
1080 }
1081
1082 static unsigned int kvm_hash_msi(uint32_t data)
1083 {
1084     /* This is optimized for IA32 MSI layout. However, no other arch shall
1085      * repeat the mistake of not providing a direct MSI injection API. */
1086     return data & 0xff;
1087 }
1088
1089 static void kvm_flush_dynamic_msi_routes(KVMState *s)
1090 {
1091     KVMMSIRoute *route, *next;
1092     unsigned int hash;
1093
1094     for (hash = 0; hash < KVM_MSI_HASHTAB_SIZE; hash++) {
1095         QTAILQ_FOREACH_SAFE(route, &s->msi_hashtab[hash], entry, next) {
1096             kvm_irqchip_release_virq(s, route->kroute.gsi);
1097             QTAILQ_REMOVE(&s->msi_hashtab[hash], route, entry);
1098             g_free(route);
1099         }
1100     }
1101 }
1102
1103 static int kvm_irqchip_get_virq(KVMState *s)
1104 {
1105     uint32_t *word = s->used_gsi_bitmap;
1106     int max_words = ALIGN(s->gsi_count, 32) / 32;
1107     int i, zeroes;
1108
1109     /*
1110      * PIC and IOAPIC share the first 16 GSI numbers, thus the available
1111      * GSI numbers are more than the number of IRQ route. Allocating a GSI
1112      * number can succeed even though a new route entry cannot be added.
1113      * When this happens, flush dynamic MSI entries to free IRQ route entries.
1114      */
1115     if (!s->direct_msi && s->irq_routes->nr == s->gsi_count) {
1116         kvm_flush_dynamic_msi_routes(s);
1117     }
1118
1119     /* Return the lowest unused GSI in the bitmap */
1120     for (i = 0; i < max_words; i++) {
1121         zeroes = ctz32(~word[i]);
1122         if (zeroes == 32) {
1123             continue;
1124         }
1125
1126         return zeroes + i * 32;
1127     }
1128     return -ENOSPC;
1129
1130 }
1131
1132 static KVMMSIRoute *kvm_lookup_msi_route(KVMState *s, MSIMessage msg)
1133 {
1134     unsigned int hash = kvm_hash_msi(msg.data);
1135     KVMMSIRoute *route;
1136
1137     QTAILQ_FOREACH(route, &s->msi_hashtab[hash], entry) {
1138         if (route->kroute.u.msi.address_lo == (uint32_t)msg.address &&
1139             route->kroute.u.msi.address_hi == (msg.address >> 32) &&
1140             route->kroute.u.msi.data == le32_to_cpu(msg.data)) {
1141             return route;
1142         }
1143     }
1144     return NULL;
1145 }
1146
1147 int kvm_irqchip_send_msi(KVMState *s, MSIMessage msg)
1148 {
1149     struct kvm_msi msi;
1150     KVMMSIRoute *route;
1151
1152     if (s->direct_msi) {
1153         msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1154         msi.address_hi = msg.address >> 32;
1155         msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1156         msi.flags = 0;
1157         memset(msi.pad, 0, sizeof(msi.pad));
1158
1159         return kvm_vm_ioctl(s, KVM_SIGNAL_MSI, &msi);
1160     }
1161
1162     route = kvm_lookup_msi_route(s, msg);
1163     if (!route) {
1164         int virq;
1165
1166         virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1167         if (virq < 0) {
1168             return virq;
1169         }
1170
1171         route = g_malloc0(sizeof(KVMMSIRoute));
1172         route->kroute.gsi = virq;
1173         route->kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_MSI;
1174         route->kroute.flags = 0;
1175         route->kroute.u.msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1176         route->kroute.u.msi.address_hi = msg.address >> 32;
1177         route->kroute.u.msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1178
1179         kvm_add_routing_entry(s, &route->kroute);
1180         kvm_irqchip_commit_routes(s);
1181
1182         QTAILQ_INSERT_TAIL(&s->msi_hashtab[kvm_hash_msi(msg.data)], route,
1183                            entry);
1184     }
1185
1186     assert(route->kroute.type == KVM_IRQ_ROUTING_MSI);
1187
1188     return kvm_set_irq(s, route->kroute.gsi, 1);
1189 }
1190
1191 int kvm_irqchip_add_msi_route(KVMState *s, MSIMessage msg)
1192 {
1193     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1194     int virq;
1195
1196     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1197         return kvm_arch_msi_data_to_gsi(msg.data);
1198     }
1199
1200     if (!kvm_gsi_routing_enabled()) {
1201         return -ENOSYS;
1202     }
1203
1204     virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1205     if (virq < 0) {
1206         return virq;
1207     }
1208
1209     kroute.gsi = virq;
1210     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_MSI;
1211     kroute.flags = 0;
1212     kroute.u.msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1213     kroute.u.msi.address_hi = msg.address >> 32;
1214     kroute.u.msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1215     if (kvm_arch_fixup_msi_route(&kroute, msg.address, msg.data)) {
1216         kvm_irqchip_release_virq(s, virq);
1217         return -EINVAL;
1218     }
1219
1220     kvm_add_routing_entry(s, &kroute);
1221     kvm_irqchip_commit_routes(s);
1222
1223     return virq;
1224 }
1225
1226 int kvm_irqchip_update_msi_route(KVMState *s, int virq, MSIMessage msg)
1227 {
1228     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1229
1230     if (kvm_gsi_direct_mapping()) {
1231         return 0;
1232     }
1233
1234     if (!kvm_irqchip_in_kernel()) {
1235         return -ENOSYS;
1236     }
1237
1238     kroute.gsi = virq;
1239     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_MSI;
1240     kroute.flags = 0;
1241     kroute.u.msi.address_lo = (uint32_t)msg.address;
1242     kroute.u.msi.address_hi = msg.address >> 32;
1243     kroute.u.msi.data = le32_to_cpu(msg.data);
1244     if (kvm_arch_fixup_msi_route(&kroute, msg.address, msg.data)) {
1245         return -EINVAL;
1246     }
1247
1248     return kvm_update_routing_entry(s, &kroute);
1249 }
1250
1251 static int kvm_irqchip_assign_irqfd(KVMState *s, int fd, int rfd, int virq,
1252                                     bool assign)
1253 {
1254     struct kvm_irqfd irqfd = {
1255         .fd = fd,
1256         .gsi = virq,
1257         .flags = assign ? 0 : KVM_IRQFD_FLAG_DEASSIGN,
1258     };
1259
1260     if (rfd != -1) {
1261         irqfd.flags |= KVM_IRQFD_FLAG_RESAMPLE;
1262         irqfd.resamplefd = rfd;
1263     }
1264
1265     if (!kvm_irqfds_enabled()) {
1266         return -ENOSYS;
1267     }
1268
1269     return kvm_vm_ioctl(s, KVM_IRQFD, &irqfd);
1270 }
1271
1272 int kvm_irqchip_add_adapter_route(KVMState *s, AdapterInfo *adapter)
1273 {
1274     struct kvm_irq_routing_entry kroute = {};
1275     int virq;
1276
1277     if (!kvm_gsi_routing_enabled()) {
1278         return -ENOSYS;
1279     }
1280
1281     virq = kvm_irqchip_get_virq(s);
1282     if (virq < 0) {
1283         return virq;
1284     }
1285
1286     kroute.gsi = virq;
1287     kroute.type = KVM_IRQ_ROUTING_S390_ADAPTER;
1288     kroute.flags = 0;
1289     kroute.u.adapter.summary_addr = adapter->summary_addr;
1290     kroute.u.adapter.ind_addr = adapter->ind_addr;
1291     kroute.u.adapter.summary_offset = adapter->summary_offset;
1292     kroute.u.adapter.ind_offset = adapter->ind_offset;
1293     kroute.u.adapter.adapter_id = adapter->adapter_id;
1294
1295     kvm_add_routing_entry(s, &kroute);
1296     kvm_irqchip_commit_routes(s);
1297
1298     return virq;
1299 }
1300
1301 #else /* !KVM_CAP_IRQ_ROUTING */
1302
1303 void kvm_init_irq_routing(KVMState *s)
1304 {
1305 }
1306
1307 void kvm_irqchip_release_virq(KVMState *s, int virq)
1308 {
1309 }
1310
1311 int kvm_irqchip_send_msi(KVMState *s, MSIMessage msg)
1312 {
1313     abort();
1314 }
1315
1316 int kvm_irqchip_add_msi_route(KVMState *s, MSIMessage msg)
1317 {
1318     return -ENOSYS;
1319 }
1320
1321 int kvm_irqchip_add_adapter_route(KVMState *s, AdapterInfo *adapter)
1322 {
1323     return -ENOSYS;
1324 }
1325
1326 static int kvm_irqchip_assign_irqfd(KVMState *s, int fd, int virq, bool assign)
1327 {
1328     abort();
1329 }
1330
1331 int kvm_irqchip_update_msi_route(KVMState *s, int virq, MSIMessage msg)
1332 {
1333     return -ENOSYS;
1334 }
1335 #endif /* !KVM_CAP_IRQ_ROUTING */
1336
1337 int kvm_irqchip_add_irqfd_notifier_gsi(KVMState *s, EventNotifier *n,
1338                                        EventNotifier *rn, int virq)
1339 {
1340     return kvm_irqchip_assign_irqfd(s, event_notifier_get_fd(n),
1341            rn ? event_notifier_get_fd(rn) : -1, virq, true);
1342 }
1343
1344 int kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier_gsi(KVMState *s, EventNotifier *n,
1345                                           int virq)
1346 {
1347     return kvm_irqchip_assign_irqfd(s, event_notifier_get_fd(n), -1, virq,
1348            false);
1349 }
1350
1351 int kvm_irqchip_add_irqfd_notifier(KVMState *s, EventNotifier *n,
1352                                    EventNotifier *rn, qemu_irq irq)
1353 {
1354     gpointer key, gsi;
1355     gboolean found = g_hash_table_lookup_extended(s->gsimap, irq, &key, &gsi);
1356
1357     if (!found) {
1358         return -ENXIO;
1359     }
1360     return kvm_irqchip_add_irqfd_notifier_gsi(s, n, rn, GPOINTER_TO_INT(gsi));
1361 }
1362
1363 int kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier(KVMState *s, EventNotifier *n,
1364                                       qemu_irq irq)
1365 {
1366     gpointer key, gsi;
1367     gboolean found = g_hash_table_lookup_extended(s->gsimap, irq, &key, &gsi);
1368
1369     if (!found) {
1370         return -ENXIO;
1371     }
1372     return kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier_gsi(s, n, GPOINTER_TO_INT(gsi));
1373 }
1374
1375 void kvm_irqchip_set_qemuirq_gsi(KVMState *s, qemu_irq irq, int gsi)
1376 {
1377     g_hash_table_insert(s->gsimap, irq, GINT_TO_POINTER(gsi));
1378 }
1379
1380 static void kvm_irqchip_create(MachineState *machine, KVMState *s)
1381 {
1382     int ret;
1383
1384     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQCHIP)) {
1385         ;
1386     } else if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_S390_IRQCHIP)) {
1387         ret = kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_S390_IRQCHIP, 0);
1388         if (ret < 0) {
1389             fprintf(stderr, "Enable kernel irqchip failed: %s\n", strerror(-ret));
1390             exit(1);
1391         }
1392     } else {
1393         return;
1394     }
1395
1396     /* First probe and see if there's a arch-specific hook to create the
1397      * in-kernel irqchip for us */
1398     ret = kvm_arch_irqchip_create(s);
1399     if (ret == 0) {
1400         ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_IRQCHIP);
1401     }
1402     if (ret < 0) {
1403         fprintf(stderr, "Create kernel irqchip failed: %s\n", strerror(-ret));
1404         exit(1);
1405     }
1406
1407     kvm_kernel_irqchip = true;
1408     /* If we have an in-kernel IRQ chip then we must have asynchronous
1409      * interrupt delivery (though the reverse is not necessarily true)
1410      */
1411     kvm_async_interrupts_allowed = true;
1412     kvm_halt_in_kernel_allowed = true;
1413
1414     kvm_init_irq_routing(s);
1415
1416     s->gsimap = g_hash_table_new(g_direct_hash, g_direct_equal);
1417 }
1418
1419 /* Find number of supported CPUs using the recommended
1420  * procedure from the kernel API documentation to cope with
1421  * older kernels that may be missing capabilities.
1422  */
1423 static int kvm_recommended_vcpus(KVMState *s)
1424 {
1425     int ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_NR_VCPUS);
1426     return (ret) ? ret : 4;
1427 }
1428
1429 static int kvm_max_vcpus(KVMState *s)
1430 {
1431     int ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_MAX_VCPUS);
1432     return (ret) ? ret : kvm_recommended_vcpus(s);
1433 }
1434
1435 static int kvm_init(MachineState *ms)
1436 {
1437     MachineClass *mc = MACHINE_GET_CLASS(ms);
1438     static const char upgrade_note[] =
1439         "Please upgrade to at least kernel 2.6.29 or recent kvm-kmod\n"
1440         "(see http://sourceforge.net/projects/kvm).\n";
1441     struct {
1442         const char *name;
1443         int num;
1444     } num_cpus[] = {
1445         { "SMP",          smp_cpus },
1446         { "hotpluggable", max_cpus },
1447         { NULL, }
1448     }, *nc = num_cpus;
1449     int soft_vcpus_limit, hard_vcpus_limit;
1450     KVMState *s;
1451     const KVMCapabilityInfo *missing_cap;
1452     int ret;
1453     int type = 0;
1454     const char *kvm_type;
1455
1456     s = KVM_STATE(ms->accelerator);
1457
1458     /*
1459      * On systems where the kernel can support different base page
1460      * sizes, host page size may be different from TARGET_PAGE_SIZE,
1461      * even with KVM.  TARGET_PAGE_SIZE is assumed to be the minimum
1462      * page size for the system though.
1463      */
1464     assert(TARGET_PAGE_SIZE <= getpagesize());
1465     page_size_init();
1466
1467     s->sigmask_len = 8;
1468
1469 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
1470     QTAILQ_INIT(&s->kvm_sw_breakpoints);
1471 #endif
1472     s->vmfd = -1;
1473     s->fd = qemu_open("/dev/kvm", O_RDWR);
1474     if (s->fd == -1) {
1475         fprintf(stderr, "Could not access KVM kernel module: %m\n");
1476         ret = -errno;
1477         goto err;
1478     }
1479
1480     ret = kvm_ioctl(s, KVM_GET_API_VERSION, 0);
1481     if (ret < KVM_API_VERSION) {
1482         if (ret >= 0) {
1483             ret = -EINVAL;
1484         }
1485         fprintf(stderr, "kvm version too old\n");
1486         goto err;
1487     }
1488
1489     if (ret > KVM_API_VERSION) {
1490         ret = -EINVAL;
1491         fprintf(stderr, "kvm version not supported\n");
1492         goto err;
1493     }
1494
1495     s->nr_slots = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_NR_MEMSLOTS);
1496
1497     /* If unspecified, use the default value */
1498     if (!s->nr_slots) {
1499         s->nr_slots = 32;
1500     }
1501
1502     /* check the vcpu limits */
1503     soft_vcpus_limit = kvm_recommended_vcpus(s);
1504     hard_vcpus_limit = kvm_max_vcpus(s);
1505
1506     while (nc->name) {
1507         if (nc->num > soft_vcpus_limit) {
1508             fprintf(stderr,
1509                     "Warning: Number of %s cpus requested (%d) exceeds "
1510                     "the recommended cpus supported by KVM (%d)\n",
1511                     nc->name, nc->num, soft_vcpus_limit);
1512
1513             if (nc->num > hard_vcpus_limit) {
1514                 fprintf(stderr, "Number of %s cpus requested (%d) exceeds "
1515                         "the maximum cpus supported by KVM (%d)\n",
1516                         nc->name, nc->num, hard_vcpus_limit);
1517                 exit(1);
1518             }
1519         }
1520         nc++;
1521     }
1522
1523     kvm_type = qemu_opt_get(qemu_get_machine_opts(), "kvm-type");
1524     if (mc->kvm_type) {
1525         type = mc->kvm_type(kvm_type);
1526     } else if (kvm_type) {
1527         ret = -EINVAL;
1528         fprintf(stderr, "Invalid argument kvm-type=%s\n", kvm_type);
1529         goto err;
1530     }
1531
1532     do {
1533         ret = kvm_ioctl(s, KVM_CREATE_VM, type);
1534     } while (ret == -EINTR);
1535
1536     if (ret < 0) {
1537         fprintf(stderr, "ioctl(KVM_CREATE_VM) failed: %d %s\n", -ret,
1538                 strerror(-ret));
1539
1540 #ifdef TARGET_S390X
1541         if (ret == -EINVAL) {
1542             fprintf(stderr,
1543                     "Host kernel setup problem detected. Please verify:\n");
1544             fprintf(stderr, "- for kernels supporting the switch_amode or"
1545                     " user_mode parameters, whether\n");
1546             fprintf(stderr,
1547                     "  user space is running in primary address space\n");
1548             fprintf(stderr,
1549                     "- for kernels supporting the vm.allocate_pgste sysctl, "
1550                     "whether it is enabled\n");
1551         }
1552 #endif
1553         goto err;
1554     }
1555
1556     s->vmfd = ret;
1557     missing_cap = kvm_check_extension_list(s, kvm_required_capabilites);
1558     if (!missing_cap) {
1559         missing_cap =
1560             kvm_check_extension_list(s, kvm_arch_required_capabilities);
1561     }
1562     if (missing_cap) {
1563         ret = -EINVAL;
1564         fprintf(stderr, "kvm does not support %s\n%s",
1565                 missing_cap->name, upgrade_note);
1566         goto err;
1567     }
1568
1569     s->coalesced_mmio = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_COALESCED_MMIO);
1570
1571     s->broken_set_mem_region = 1;
1572     ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_JOIN_MEMORY_REGIONS_WORKS);
1573     if (ret > 0) {
1574         s->broken_set_mem_region = 0;
1575     }
1576
1577 #ifdef KVM_CAP_VCPU_EVENTS
1578     s->vcpu_events = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_VCPU_EVENTS);
1579 #endif
1580
1581     s->robust_singlestep =
1582         kvm_check_extension(s, KVM_CAP_X86_ROBUST_SINGLESTEP);
1583
1584 #ifdef KVM_CAP_DEBUGREGS
1585     s->debugregs = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_DEBUGREGS);
1586 #endif
1587
1588 #ifdef KVM_CAP_XSAVE
1589     s->xsave = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_XSAVE);
1590 #endif
1591
1592 #ifdef KVM_CAP_XCRS
1593     s->xcrs = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_XCRS);
1594 #endif
1595
1596 #ifdef KVM_CAP_PIT_STATE2
1597     s->pit_state2 = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_PIT_STATE2);
1598 #endif
1599
1600 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
1601     s->direct_msi = (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_SIGNAL_MSI) > 0);
1602 #endif
1603
1604     s->intx_set_mask = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_PCI_2_3);
1605
1606     s->irq_set_ioctl = KVM_IRQ_LINE;
1607     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQ_INJECT_STATUS)) {
1608         s->irq_set_ioctl = KVM_IRQ_LINE_STATUS;
1609     }
1610
1611 #ifdef KVM_CAP_READONLY_MEM
1612     kvm_readonly_mem_allowed =
1613         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_READONLY_MEM) > 0);
1614 #endif
1615
1616     kvm_eventfds_allowed =
1617         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IOEVENTFD) > 0);
1618
1619     kvm_irqfds_allowed =
1620         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQFD) > 0);
1621
1622     kvm_resamplefds_allowed =
1623         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_IRQFD_RESAMPLE) > 0);
1624
1625     kvm_vm_attributes_allowed =
1626         (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_VM_ATTRIBUTES) > 0);
1627
1628     ret = kvm_arch_init(ms, s);
1629     if (ret < 0) {
1630         goto err;
1631     }
1632
1633     if (machine_kernel_irqchip_allowed(ms)) {
1634         kvm_irqchip_create(ms, s);
1635     }
1636
1637     kvm_state = s;
1638
1639     s->memory_listener.listener.eventfd_add = kvm_mem_ioeventfd_add;
1640     s->memory_listener.listener.eventfd_del = kvm_mem_ioeventfd_del;
1641     s->memory_listener.listener.coalesced_mmio_add = kvm_coalesce_mmio_region;
1642     s->memory_listener.listener.coalesced_mmio_del = kvm_uncoalesce_mmio_region;
1643
1644     kvm_memory_listener_register(s, &s->memory_listener,
1645                                  &address_space_memory, 0);
1646     memory_listener_register(&kvm_io_listener,
1647                              &address_space_io);
1648
1649     s->many_ioeventfds = kvm_check_many_ioeventfds();
1650
1651     cpu_interrupt_handler = kvm_handle_interrupt;
1652
1653     return 0;
1654
1655 err:
1656     assert(ret < 0);
1657     if (s->vmfd >= 0) {
1658         close(s->vmfd);
1659     }
1660     if (s->fd != -1) {
1661         close(s->fd);
1662     }
1663     g_free(s->memory_listener.slots);
1664
1665     return ret;
1666 }
1667
1668 void kvm_set_sigmask_len(KVMState *s, unsigned int sigmask_len)
1669 {
1670     s->sigmask_len = sigmask_len;
1671 }
1672
1673 static void kvm_handle_io(uint16_t port, MemTxAttrs attrs, void *data, int direction,
1674                           int size, uint32_t count)
1675 {
1676     int i;
1677     uint8_t *ptr = data;
1678
1679     for (i = 0; i < count; i++) {
1680         address_space_rw(&address_space_io, port, attrs,
1681                          ptr, size,
1682                          direction == KVM_EXIT_IO_OUT);
1683         ptr += size;
1684     }
1685 }
1686
1687 static int kvm_handle_internal_error(CPUState *cpu, struct kvm_run *run)
1688 {
1689     fprintf(stderr, "KVM internal error. Suberror: %d\n",
1690             run->internal.suberror);
1691
1692     if (kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_INTERNAL_ERROR_DATA)) {
1693         int i;
1694
1695         for (i = 0; i < run->internal.ndata; ++i) {
1696             fprintf(stderr, "extra data[%d]: %"PRIx64"\n",
1697                     i, (uint64_t)run->internal.data[i]);
1698         }
1699     }
1700     if (run->internal.suberror == KVM_INTERNAL_ERROR_EMULATION) {
1701         fprintf(stderr, "emulation failure\n");
1702         if (!kvm_arch_stop_on_emulation_error(cpu)) {
1703             cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_CODE);
1704             return EXCP_INTERRUPT;
1705         }
1706     }
1707     /* FIXME: Should trigger a qmp message to let management know
1708      * something went wrong.
1709      */
1710     return -1;
1711 }
1712
1713 void kvm_flush_coalesced_mmio_buffer(void)
1714 {
1715     KVMState *s = kvm_state;
1716
1717     if (s->coalesced_flush_in_progress) {
1718         return;
1719     }
1720
1721     s->coalesced_flush_in_progress = true;
1722
1723     if (s->coalesced_mmio_ring) {
1724         struct kvm_coalesced_mmio_ring *ring = s->coalesced_mmio_ring;
1725         while (ring->first != ring->last) {
1726             struct kvm_coalesced_mmio *ent;
1727
1728             ent = &ring->coalesced_mmio[ring->first];
1729
1730             cpu_physical_memory_write(ent->phys_addr, ent->data, ent->len);
1731             smp_wmb();
1732             ring->first = (ring->first + 1) % KVM_COALESCED_MMIO_MAX;
1733         }
1734     }
1735
1736     s->coalesced_flush_in_progress = false;
1737 }
1738
1739 static void do_kvm_cpu_synchronize_state(void *arg)
1740 {
1741     CPUState *cpu = arg;
1742
1743     if (!cpu->kvm_vcpu_dirty) {
1744         kvm_arch_get_registers(cpu);
1745         cpu->kvm_vcpu_dirty = true;
1746     }
1747 }
1748
1749 void kvm_cpu_synchronize_state(CPUState *cpu)
1750 {
1751     if (!cpu->kvm_vcpu_dirty) {
1752         run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_state, cpu);
1753     }
1754 }
1755
1756 static void do_kvm_cpu_synchronize_post_reset(void *arg)
1757 {
1758     CPUState *cpu = arg;
1759
1760     kvm_arch_put_registers(cpu, KVM_PUT_RESET_STATE);
1761     cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1762 }
1763
1764 void kvm_cpu_synchronize_post_reset(CPUState *cpu)
1765 {
1766     run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_post_reset, cpu);
1767 }
1768
1769 static void do_kvm_cpu_synchronize_post_init(void *arg)
1770 {
1771     CPUState *cpu = arg;
1772
1773     kvm_arch_put_registers(cpu, KVM_PUT_FULL_STATE);
1774     cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1775 }
1776
1777 void kvm_cpu_synchronize_post_init(CPUState *cpu)
1778 {
1779     run_on_cpu(cpu, do_kvm_cpu_synchronize_post_init, cpu);
1780 }
1781
1782 void kvm_cpu_clean_state(CPUState *cpu)
1783 {
1784     cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1785 }
1786
1787 int kvm_cpu_exec(CPUState *cpu)
1788 {
1789     struct kvm_run *run = cpu->kvm_run;
1790     int ret, run_ret;
1791
1792     DPRINTF("kvm_cpu_exec()\n");
1793
1794     if (kvm_arch_process_async_events(cpu)) {
1795         cpu->exit_request = 0;
1796         return EXCP_HLT;
1797     }
1798
1799     qemu_mutex_unlock_iothread();
1800
1801     do {
1802         MemTxAttrs attrs;
1803
1804         if (cpu->kvm_vcpu_dirty) {
1805             kvm_arch_put_registers(cpu, KVM_PUT_RUNTIME_STATE);
1806             cpu->kvm_vcpu_dirty = false;
1807         }
1808
1809         kvm_arch_pre_run(cpu, run);
1810         if (cpu->exit_request) {
1811             DPRINTF("interrupt exit requested\n");
1812             /*
1813              * KVM requires us to reenter the kernel after IO exits to complete
1814              * instruction emulation. This self-signal will ensure that we
1815              * leave ASAP again.
1816              */
1817             qemu_cpu_kick_self();
1818         }
1819
1820         run_ret = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_RUN, 0);
1821
1822         attrs = kvm_arch_post_run(cpu, run);
1823
1824         if (run_ret < 0) {
1825             if (run_ret == -EINTR || run_ret == -EAGAIN) {
1826                 DPRINTF("io window exit\n");
1827                 ret = EXCP_INTERRUPT;
1828                 break;
1829             }
1830             fprintf(stderr, "error: kvm run failed %s\n",
1831                     strerror(-run_ret));
1832 #ifdef TARGET_PPC
1833             if (run_ret == -EBUSY) {
1834                 fprintf(stderr,
1835                         "This is probably because your SMT is enabled.\n"
1836                         "VCPU can only run on primary threads with all "
1837                         "secondary threads offline.\n");
1838             }
1839 #endif
1840             ret = -1;
1841             break;
1842         }
1843
1844         trace_kvm_run_exit(cpu->cpu_index, run->exit_reason);
1845         switch (run->exit_reason) {
1846         case KVM_EXIT_IO:
1847             DPRINTF("handle_io\n");
1848             /* Called outside BQL */
1849             kvm_handle_io(run->io.port, attrs,
1850                           (uint8_t *)run + run->io.data_offset,
1851                           run->io.direction,
1852                           run->io.size,
1853                           run->io.count);
1854             ret = 0;
1855             break;
1856         case KVM_EXIT_MMIO:
1857             DPRINTF("handle_mmio\n");
1858             /* Called outside BQL */
1859             address_space_rw(&address_space_memory,
1860                              run->mmio.phys_addr, attrs,
1861                              run->mmio.data,
1862                              run->mmio.len,
1863                              run->mmio.is_write);
1864             ret = 0;
1865             break;
1866         case KVM_EXIT_IRQ_WINDOW_OPEN:
1867             DPRINTF("irq_window_open\n");
1868             ret = EXCP_INTERRUPT;
1869             break;
1870         case KVM_EXIT_SHUTDOWN:
1871             DPRINTF("shutdown\n");
1872             qemu_system_reset_request();
1873             ret = EXCP_INTERRUPT;
1874             break;
1875         case KVM_EXIT_UNKNOWN:
1876             fprintf(stderr, "KVM: unknown exit, hardware reason %" PRIx64 "\n",
1877                     (uint64_t)run->hw.hardware_exit_reason);
1878             ret = -1;
1879             break;
1880         case KVM_EXIT_INTERNAL_ERROR:
1881             ret = kvm_handle_internal_error(cpu, run);
1882             break;
1883         case KVM_EXIT_SYSTEM_EVENT:
1884             switch (run->system_event.type) {
1885             case KVM_SYSTEM_EVENT_SHUTDOWN:
1886                 qemu_system_shutdown_request();
1887                 ret = EXCP_INTERRUPT;
1888                 break;
1889             case KVM_SYSTEM_EVENT_RESET:
1890                 qemu_system_reset_request();
1891                 ret = EXCP_INTERRUPT;
1892                 break;
1893             default:
1894                 DPRINTF("kvm_arch_handle_exit\n");
1895                 ret = kvm_arch_handle_exit(cpu, run);
1896                 break;
1897             }
1898             break;
1899         default:
1900             DPRINTF("kvm_arch_handle_exit\n");
1901             ret = kvm_arch_handle_exit(cpu, run);
1902             break;
1903         }
1904     } while (ret == 0);
1905
1906     qemu_mutex_lock_iothread();
1907
1908     if (ret < 0) {
1909         cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_CODE);
1910         vm_stop(RUN_STATE_INTERNAL_ERROR);
1911     }
1912
1913     cpu->exit_request = 0;
1914     return ret;
1915 }
1916
1917 int kvm_ioctl(KVMState *s, int type, ...)
1918 {
1919     int ret;
1920     void *arg;
1921     va_list ap;
1922
1923     va_start(ap, type);
1924     arg = va_arg(ap, void *);
1925     va_end(ap);
1926
1927     trace_kvm_ioctl(type, arg);
1928     ret = ioctl(s->fd, type, arg);
1929     if (ret == -1) {
1930         ret = -errno;
1931     }
1932     return ret;
1933 }
1934
1935 int kvm_vm_ioctl(KVMState *s, int type, ...)
1936 {
1937     int ret;
1938     void *arg;
1939     va_list ap;
1940
1941     va_start(ap, type);
1942     arg = va_arg(ap, void *);
1943     va_end(ap);
1944
1945     trace_kvm_vm_ioctl(type, arg);
1946     ret = ioctl(s->vmfd, type, arg);
1947     if (ret == -1) {
1948         ret = -errno;
1949     }
1950     return ret;
1951 }
1952
1953 int kvm_vcpu_ioctl(CPUState *cpu, int type, ...)
1954 {
1955     int ret;
1956     void *arg;
1957     va_list ap;
1958
1959     va_start(ap, type);
1960     arg = va_arg(ap, void *);
1961     va_end(ap);
1962
1963     trace_kvm_vcpu_ioctl(cpu->cpu_index, type, arg);
1964     ret = ioctl(cpu->kvm_fd, type, arg);
1965     if (ret == -1) {
1966         ret = -errno;
1967     }
1968     return ret;
1969 }
1970
1971 int kvm_device_ioctl(int fd, int type, ...)
1972 {
1973     int ret;
1974     void *arg;
1975     va_list ap;
1976
1977     va_start(ap, type);
1978     arg = va_arg(ap, void *);
1979     va_end(ap);
1980
1981     trace_kvm_device_ioctl(fd, type, arg);
1982     ret = ioctl(fd, type, arg);
1983     if (ret == -1) {
1984         ret = -errno;
1985     }
1986     return ret;
1987 }
1988
1989 int kvm_vm_check_attr(KVMState *s, uint32_t group, uint64_t attr)
1990 {
1991     int ret;
1992     struct kvm_device_attr attribute = {
1993         .group = group,
1994         .attr = attr,
1995     };
1996
1997     if (!kvm_vm_attributes_allowed) {
1998         return 0;
1999     }
2000
2001     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_HAS_DEVICE_ATTR, &attribute);
2002     /* kvm returns 0 on success for HAS_DEVICE_ATTR */
2003     return ret ? 0 : 1;
2004 }
2005
2006 int kvm_has_sync_mmu(void)
2007 {
2008     return kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_SYNC_MMU);
2009 }
2010
2011 int kvm_has_vcpu_events(void)
2012 {
2013     return kvm_state->vcpu_events;
2014 }
2015
2016 int kvm_has_robust_singlestep(void)
2017 {
2018     return kvm_state->robust_singlestep;
2019 }
2020
2021 int kvm_has_debugregs(void)
2022 {
2023     return kvm_state->debugregs;
2024 }
2025
2026 int kvm_has_xsave(void)
2027 {
2028     return kvm_state->xsave;
2029 }
2030
2031 int kvm_has_xcrs(void)
2032 {
2033     return kvm_state->xcrs;
2034 }
2035
2036 int kvm_has_pit_state2(void)
2037 {
2038     return kvm_state->pit_state2;
2039 }
2040
2041 int kvm_has_many_ioeventfds(void)
2042 {
2043     if (!kvm_enabled()) {
2044         return 0;
2045     }
2046     return kvm_state->many_ioeventfds;
2047 }
2048
2049 int kvm_has_gsi_routing(void)
2050 {
2051 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
2052     return kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_IRQ_ROUTING);
2053 #else
2054     return false;
2055 #endif
2056 }
2057
2058 int kvm_has_intx_set_mask(void)
2059 {
2060     return kvm_state->intx_set_mask;
2061 }
2062
2063 void kvm_setup_guest_memory(void *start, size_t size)
2064 {
2065     if (!kvm_has_sync_mmu()) {
2066         int ret = qemu_madvise(start, size, QEMU_MADV_DONTFORK);
2067
2068         if (ret) {
2069             perror("qemu_madvise");
2070             fprintf(stderr,
2071                     "Need MADV_DONTFORK in absence of synchronous KVM MMU\n");
2072             exit(1);
2073         }
2074     }
2075 }
2076
2077 #ifdef KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG
2078 struct kvm_sw_breakpoint *kvm_find_sw_breakpoint(CPUState *cpu,
2079                                                  target_ulong pc)
2080 {
2081     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
2082
2083     QTAILQ_FOREACH(bp, &cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, entry) {
2084         if (bp->pc == pc) {
2085             return bp;
2086         }
2087     }
2088     return NULL;
2089 }
2090
2091 int kvm_sw_breakpoints_active(CPUState *cpu)
2092 {
2093     return !QTAILQ_EMPTY(&cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints);
2094 }
2095
2096 struct kvm_set_guest_debug_data {
2097     struct kvm_guest_debug dbg;
2098     CPUState *cpu;
2099     int err;
2100 };
2101
2102 static void kvm_invoke_set_guest_debug(void *data)
2103 {
2104     struct kvm_set_guest_debug_data *dbg_data = data;
2105
2106     dbg_data->err = kvm_vcpu_ioctl(dbg_data->cpu, KVM_SET_GUEST_DEBUG,
2107                                    &dbg_data->dbg);
2108 }
2109
2110 int kvm_update_guest_debug(CPUState *cpu, unsigned long reinject_trap)
2111 {
2112     struct kvm_set_guest_debug_data data;
2113
2114     data.dbg.control = reinject_trap;
2115
2116     if (cpu->singlestep_enabled) {
2117         data.dbg.control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_SINGLESTEP;
2118     }
2119     kvm_arch_update_guest_debug(cpu, &data.dbg);
2120     data.cpu = cpu;
2121
2122     run_on_cpu(cpu, kvm_invoke_set_guest_debug, &data);
2123     return data.err;
2124 }
2125
2126 int kvm_insert_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2127                           target_ulong len, int type)
2128 {
2129     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
2130     int err;
2131
2132     if (type == GDB_BREAKPOINT_SW) {
2133         bp = kvm_find_sw_breakpoint(cpu, addr);
2134         if (bp) {
2135             bp->use_count++;
2136             return 0;
2137         }
2138
2139         bp = g_malloc(sizeof(struct kvm_sw_breakpoint));
2140         bp->pc = addr;
2141         bp->use_count = 1;
2142         err = kvm_arch_insert_sw_breakpoint(cpu, bp);
2143         if (err) {
2144             g_free(bp);
2145             return err;
2146         }
2147
2148         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
2149     } else {
2150         err = kvm_arch_insert_hw_breakpoint(addr, len, type);
2151         if (err) {
2152             return err;
2153         }
2154     }
2155
2156     CPU_FOREACH(cpu) {
2157         err = kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
2158         if (err) {
2159             return err;
2160         }
2161     }
2162     return 0;
2163 }
2164
2165 int kvm_remove_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2166                           target_ulong len, int type)
2167 {
2168     struct kvm_sw_breakpoint *bp;
2169     int err;
2170
2171     if (type == GDB_BREAKPOINT_SW) {
2172         bp = kvm_find_sw_breakpoint(cpu, addr);
2173         if (!bp) {
2174             return -ENOENT;
2175         }
2176
2177         if (bp->use_count > 1) {
2178             bp->use_count--;
2179             return 0;
2180         }
2181
2182         err = kvm_arch_remove_sw_breakpoint(cpu, bp);
2183         if (err) {
2184             return err;
2185         }
2186
2187         QTAILQ_REMOVE(&cpu->kvm_state->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
2188         g_free(bp);
2189     } else {
2190         err = kvm_arch_remove_hw_breakpoint(addr, len, type);
2191         if (err) {
2192             return err;
2193         }
2194     }
2195
2196     CPU_FOREACH(cpu) {
2197         err = kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
2198         if (err) {
2199             return err;
2200         }
2201     }
2202     return 0;
2203 }
2204
2205 void kvm_remove_all_breakpoints(CPUState *cpu)
2206 {
2207     struct kvm_sw_breakpoint *bp, *next;
2208     KVMState *s = cpu->kvm_state;
2209     CPUState *tmpcpu;
2210
2211     QTAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &s->kvm_sw_breakpoints, entry, next) {
2212         if (kvm_arch_remove_sw_breakpoint(cpu, bp) != 0) {
2213             /* Try harder to find a CPU that currently sees the breakpoint. */
2214             CPU_FOREACH(tmpcpu) {
2215                 if (kvm_arch_remove_sw_breakpoint(tmpcpu, bp) == 0) {
2216                     break;
2217                 }
2218             }
2219         }
2220         QTAILQ_REMOVE(&s->kvm_sw_breakpoints, bp, entry);
2221         g_free(bp);
2222     }
2223     kvm_arch_remove_all_hw_breakpoints();
2224
2225     CPU_FOREACH(cpu) {
2226         kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
2227     }
2228 }
2229
2230 #else /* !KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG */
2231
2232 int kvm_update_guest_debug(CPUState *cpu, unsigned long reinject_trap)
2233 {
2234     return -EINVAL;
2235 }
2236
2237 int kvm_insert_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2238                           target_ulong len, int type)
2239 {
2240     return -EINVAL;
2241 }
2242
2243 int kvm_remove_breakpoint(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2244                           target_ulong len, int type)
2245 {
2246     return -EINVAL;
2247 }
2248
2249 void kvm_remove_all_breakpoints(CPUState *cpu)
2250 {
2251 }
2252 #endif /* !KVM_CAP_SET_GUEST_DEBUG */
2253
2254 int kvm_set_signal_mask(CPUState *cpu, const sigset_t *sigset)
2255 {
2256     KVMState *s = kvm_state;
2257     struct kvm_signal_mask *sigmask;
2258     int r;
2259
2260     if (!sigset) {
2261         return kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_SET_SIGNAL_MASK, NULL);
2262     }
2263
2264     sigmask = g_malloc(sizeof(*sigmask) + sizeof(*sigset));
2265
2266     sigmask->len = s->sigmask_len;
2267     memcpy(sigmask->sigset, sigset, sizeof(*sigset));
2268     r = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_SET_SIGNAL_MASK, sigmask);
2269     g_free(sigmask);
2270
2271     return r;
2272 }
2273 int kvm_on_sigbus_vcpu(CPUState *cpu, int code, void *addr)
2274 {
2275     return kvm_arch_on_sigbus_vcpu(cpu, code, addr);
2276 }
2277
2278 int kvm_on_sigbus(int code, void *addr)
2279 {
2280     return kvm_arch_on_sigbus(code, addr);
2281 }
2282
2283 int kvm_create_device(KVMState *s, uint64_t type, bool test)
2284 {
2285     int ret;
2286     struct kvm_create_device create_dev;
2287
2288     create_dev.type = type;
2289     create_dev.fd = -1;
2290     create_dev.flags = test ? KVM_CREATE_DEVICE_TEST : 0;
2291
2292     if (!kvm_check_extension(s, KVM_CAP_DEVICE_CTRL)) {
2293         return -ENOTSUP;
2294     }
2295
2296     ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_DEVICE, &create_dev);
2297     if (ret) {
2298         return ret;
2299     }
2300
2301     return test ? 0 : create_dev.fd;
2302 }
2303
2304 int kvm_set_one_reg(CPUState *cs, uint64_t id, void *source)
2305 {
2306     struct kvm_one_reg reg;
2307     int r;
2308
2309     reg.id = id;
2310     reg.addr = (uintptr_t) source;
2311     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &reg);
2312     if (r) {
2313         trace_kvm_failed_reg_set(id, strerror(r));
2314     }
2315     return r;
2316 }
2317
2318 int kvm_get_one_reg(CPUState *cs, uint64_t id, void *target)
2319 {
2320     struct kvm_one_reg reg;
2321     int r;
2322
2323     reg.id = id;
2324     reg.addr = (uintptr_t) target;
2325     r = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &reg);
2326     if (r) {
2327         trace_kvm_failed_reg_get(id, strerror(r));
2328     }
2329     return r;
2330 }
2331
2332 static void kvm_accel_class_init(ObjectClass *oc, void *data)
2333 {
2334     AccelClass *ac = ACCEL_CLASS(oc);
2335     ac->name = "KVM";
2336     ac->init_machine = kvm_init;
2337     ac->allowed = &kvm_allowed;
2338 }
2339
2340 static const TypeInfo kvm_accel_type = {
2341     .name = TYPE_KVM_ACCEL,
2342     .parent = TYPE_ACCEL,
2343     .class_init = kvm_accel_class_init,
2344     .instance_size = sizeof(KVMState),
2345 };
2346
2347 static void kvm_type_init(void)
2348 {
2349     type_register_static(&kvm_accel_type);
2350 }
2351
2352 type_init(kvm_type_init);