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