xen-all.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2010       Citrix Ltd.
   3  *
   4  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
   5  * the COPYING file in the top-level directory.
   6  *
   7  * Contributions after 2012-01-13 are licensed under the terms of the
   8  * GNU GPL, version 2 or (at your option) any later version.
   9  */
  10
  11 #include <sys/mman.h>
  12
  13 #include "hw/pci/pci.h"
  14 #include "hw/i386/pc.h"
  15 #include "hw/xen/xen_common.h"
  16 #include "hw/xen/xen_backend.h"
  17 #include "qmp-commands.h"
  18
  19 #include "sysemu/char.h"
  20 #include "qemu/range.h"
  21 #include "sysemu/xen-mapcache.h"
  22 #include "trace.h"
  23 #include "exec/address-spaces.h"
  24
  25 #include <xen/hvm/ioreq.h>
  26 #include <xen/hvm/params.h>
  27 #include <xen/hvm/e820.h>
  28
  29 //#define DEBUG_XEN
  30
  31 #ifdef DEBUG_XEN
  32 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  33     do { fprintf(stderr, "xen: " fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
  34 #else
  35 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  36     do { } while (0)
  37 #endif
  38
  39 static MemoryRegion ram_memory, ram_640k, ram_lo, ram_hi;
  40 static MemoryRegion *framebuffer;
  41 static bool xen_in_migration;
  42
  43 /* Compatibility with older version */
  44 #if __XEN_LATEST_INTERFACE_VERSION__ < 0x0003020a
  45 static inline uint32_t xen_vcpu_eport(shared_iopage_t *shared_page, int i)
  46 {
  47     return shared_page->vcpu_iodata[i].vp_eport;
  48 }
  49 static inline ioreq_t *xen_vcpu_ioreq(shared_iopage_t *shared_page, int vcpu)
  50 {
  51     return &shared_page->vcpu_iodata[vcpu].vp_ioreq;
  52 }
  53 #  define FMT_ioreq_size PRIx64
  54 #else
  55 static inline uint32_t xen_vcpu_eport(shared_iopage_t *shared_page, int i)
  56 {
  57     return shared_page->vcpu_ioreq[i].vp_eport;
  58 }
  59 static inline ioreq_t *xen_vcpu_ioreq(shared_iopage_t *shared_page, int vcpu)
  60 {
  61     return &shared_page->vcpu_ioreq[vcpu];
  62 }
  63 #  define FMT_ioreq_size "u"
  64 #endif
  65 #ifndef HVM_PARAM_BUFIOREQ_EVTCHN
  66 #define HVM_PARAM_BUFIOREQ_EVTCHN 26
  67 #endif
  68
  69 #define BUFFER_IO_MAX_DELAY  100
  70
  71 typedef struct XenPhysmap {
  72     hwaddr start_addr;
  73     ram_addr_t size;
  74     char *name;
  75     hwaddr phys_offset;
  76
  77     QLIST_ENTRY(XenPhysmap) list;
  78 } XenPhysmap;
  79
  80 typedef struct XenIOState {
  81     shared_iopage_t *shared_page;
  82     buffered_iopage_t *buffered_io_page;
  83     QEMUTimer *buffered_io_timer;
  84     /* the evtchn port for polling the notification, */
  85     evtchn_port_t *ioreq_local_port;
  86     /* evtchn local port for buffered io */
  87     evtchn_port_t bufioreq_local_port;
  88     /* the evtchn fd for polling */
  89     XenEvtchn xce_handle;
  90     /* which vcpu we are serving */
  91     int send_vcpu;
  92
  93     struct xs_handle *xenstore;
  94     MemoryListener memory_listener;
  95     QLIST_HEAD(, XenPhysmap) physmap;
  96     hwaddr free_phys_offset;
  97     const XenPhysmap *log_for_dirtybit;
  98
  99     Notifier exit;
 100     Notifier suspend;
 101 } XenIOState;
 102
 103 /* Xen specific function for piix pci */
 104
 105 int xen_pci_slot_get_pirq(PCIDevice *pci_dev, int irq_num)
 106 {
 107     return irq_num + ((pci_dev->devfn >> 3) << 2);
 108 }
 109
 110 void xen_piix3_set_irq(void *opaque, int irq_num, int level)
 111 {
 112     xc_hvm_set_pci_intx_level(xen_xc, xen_domid, 0, 0, irq_num >> 2,
 113                               irq_num & 3, level);
 114 }
 115
 116 void xen_piix_pci_write_config_client(uint32_t address, uint32_t val, int len)
 117 {
 118     int i;
 119
 120     /* Scan for updates to PCI link routes (0x60-0x63). */
 121     for (i = 0; i < len; i++) {
 122         uint8_t v = (val >> (8 * i)) & 0xff;
 123         if (v & 0x80) {
 124             v = 0;
 125         }
 126         v &= 0xf;
 127         if (((address + i) >= 0x60) && ((address + i) <= 0x63)) {
 128             xc_hvm_set_pci_link_route(xen_xc, xen_domid, address + i - 0x60, v);
 129         }
 130     }
 131 }
 132
 133 void xen_hvm_inject_msi(uint64_t addr, uint32_t data)
 134 {
 135     xen_xc_hvm_inject_msi(xen_xc, xen_domid, addr, data);
 136 }
 137
 138 static void xen_suspend_notifier(Notifier *notifier, void *data)
 139 {
 140     xc_set_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_ACPI_S_STATE, 3);
 141 }
 142
 143 /* Xen Interrupt Controller */
 144
 145 static void xen_set_irq(void *opaque, int irq, int level)
 146 {
 147     xc_hvm_set_isa_irq_level(xen_xc, xen_domid, irq, level);
 148 }
 149
 150 qemu_irq *xen_interrupt_controller_init(void)
 151 {
 152     return qemu_allocate_irqs(xen_set_irq, NULL, 16);
 153 }
 154
 155 /* Memory Ops */
 156
 157 static void xen_ram_init(ram_addr_t ram_size, MemoryRegion **ram_memory_p)
 158 {
 159     MemoryRegion *sysmem = get_system_memory();
 160     ram_addr_t below_4g_mem_size, above_4g_mem_size = 0;
 161     ram_addr_t block_len;
 162
 163     block_len = ram_size;
 164     if (ram_size >= HVM_BELOW_4G_RAM_END) {
 165         /* Xen does not allocate the memory continuously, and keep a hole at
 166          * HVM_BELOW_4G_MMIO_START of HVM_BELOW_4G_MMIO_LENGTH
 167          */
 168         block_len += HVM_BELOW_4G_MMIO_LENGTH;
 169     }
 170     memory_region_init_ram(&ram_memory, NULL, "xen.ram", block_len);
 171     *ram_memory_p = &ram_memory;
 172     vmstate_register_ram_global(&ram_memory);
 173
 174     if (ram_size >= HVM_BELOW_4G_RAM_END) {
 175         above_4g_mem_size = ram_size - HVM_BELOW_4G_RAM_END;
 176         below_4g_mem_size = HVM_BELOW_4G_RAM_END;
 177     } else {
 178         below_4g_mem_size = ram_size;
 179     }
 180
 181     memory_region_init_alias(&ram_640k, NULL, "xen.ram.640k",
 182                              &ram_memory, 0, 0xa0000);
 183     memory_region_add_subregion(sysmem, 0, &ram_640k);
 184     /* Skip of the VGA IO memory space, it will be registered later by the VGA
 185      * emulated device.
 186      *
 187      * The area between 0xc0000 and 0x100000 will be used by SeaBIOS to load
 188      * the Options ROM, so it is registered here as RAM.
 189      */
 190     memory_region_init_alias(&ram_lo, NULL, "xen.ram.lo",
 191                              &ram_memory, 0xc0000, below_4g_mem_size - 0xc0000);
 192     memory_region_add_subregion(sysmem, 0xc0000, &ram_lo);
 193     if (above_4g_mem_size > 0) {
 194         memory_region_init_alias(&ram_hi, NULL, "xen.ram.hi",
 195                                  &ram_memory, 0x100000000ULL,
 196                                  above_4g_mem_size);
 197         memory_region_add_subregion(sysmem, 0x100000000ULL, &ram_hi);
 198     }
 199 }
 200
 201 void xen_ram_alloc(ram_addr_t ram_addr, ram_addr_t size, MemoryRegion *mr)
 202 {
 203     unsigned long nr_pfn;
 204     xen_pfn_t *pfn_list;
 205     int i;
 206
 207     if (runstate_check(RUN_STATE_INMIGRATE)) {
 208         /* RAM already populated in Xen */
 209         fprintf(stderr, "%s: do not alloc "RAM_ADDR_FMT
 210                 " bytes of ram at "RAM_ADDR_FMT" when runstate is INMIGRATE\n",
 211                 __func__, size, ram_addr);
 212         return;
 213     }
 214
 215     if (mr == &ram_memory) {
 216         return;
 217     }
 218
 219     trace_xen_ram_alloc(ram_addr, size);
 220
 221     nr_pfn = size >> TARGET_PAGE_BITS;
 222     pfn_list = g_malloc(sizeof (*pfn_list) * nr_pfn);
 223
 224     for (i = 0; i < nr_pfn; i++) {
 225         pfn_list[i] = (ram_addr >> TARGET_PAGE_BITS) + i;
 226     }
 227
 228     if (xc_domain_populate_physmap_exact(xen_xc, xen_domid, nr_pfn, 0, 0, pfn_list)) {
 229         hw_error("xen: failed to populate ram at " RAM_ADDR_FMT, ram_addr);
 230     }
 231
 232     g_free(pfn_list);
 233 }
 234
 235 static XenPhysmap *get_physmapping(XenIOState *state,
 236                                    hwaddr start_addr, ram_addr_t size)
 237 {
 238     XenPhysmap *physmap = NULL;
 239
 240     start_addr &= TARGET_PAGE_MASK;
 241
 242     QLIST_FOREACH(physmap, &state->physmap, list) {
 243         if (range_covers_byte(physmap->start_addr, physmap->size, start_addr)) {
 244             return physmap;
 245         }
 246     }
 247     return NULL;
 248 }
 249
 250 static hwaddr xen_phys_offset_to_gaddr(hwaddr start_addr,
 251                                                    ram_addr_t size, void *opaque)
 252 {
 253     hwaddr addr = start_addr & TARGET_PAGE_MASK;
 254     XenIOState *xen_io_state = opaque;
 255     XenPhysmap *physmap = NULL;
 256
 257     QLIST_FOREACH(physmap, &xen_io_state->physmap, list) {
 258         if (range_covers_byte(physmap->phys_offset, physmap->size, addr)) {
 259             return physmap->start_addr;
 260         }
 261     }
 262
 263     return start_addr;
 264 }
 265
 266 #if CONFIG_XEN_CTRL_INTERFACE_VERSION >= 340
 267 static int xen_add_to_physmap(XenIOState *state,
 268                               hwaddr start_addr,
 269                               ram_addr_t size,
 270                               MemoryRegion *mr,
 271                               hwaddr offset_within_region)
 272 {
 273     unsigned long i = 0;
 274     int rc = 0;
 275     XenPhysmap *physmap = NULL;
 276     hwaddr pfn, start_gpfn;
 277     hwaddr phys_offset = memory_region_get_ram_addr(mr);
 278     char path[80], value[17];
 279
 280     if (get_physmapping(state, start_addr, size)) {
 281         return 0;
 282     }
 283     if (size <= 0) {
 284         return -1;
 285     }
 286
 287     /* Xen can only handle a single dirty log region for now and we want
 288      * the linear framebuffer to be that region.
 289      * Avoid tracking any regions that is not videoram and avoid tracking
 290      * the legacy vga region. */
 291     if (mr == framebuffer && start_addr > 0xbffff) {
 292         goto go_physmap;
 293     }
 294     return -1;
 295
 296 go_physmap:
 297     DPRINTF("mapping vram to %"HWADDR_PRIx" - %"HWADDR_PRIx"\n",
 298             start_addr, start_addr + size);
 299
 300     pfn = phys_offset >> TARGET_PAGE_BITS;
 301     start_gpfn = start_addr >> TARGET_PAGE_BITS;
 302     for (i = 0; i < size >> TARGET_PAGE_BITS; i++) {
 303         unsigned long idx = pfn + i;
 304         xen_pfn_t gpfn = start_gpfn + i;
 305
 306         rc = xc_domain_add_to_physmap(xen_xc, xen_domid, XENMAPSPACE_gmfn, idx, gpfn);
 307         if (rc) {
 308             DPRINTF("add_to_physmap MFN %"PRI_xen_pfn" to PFN %"
 309                     PRI_xen_pfn" failed: %d\n", idx, gpfn, rc);
 310             return -rc;
 311         }
 312     }
 313
 314     physmap = g_malloc(sizeof (XenPhysmap));
 315
 316     physmap->start_addr = start_addr;
 317     physmap->size = size;
 318     physmap->name = (char *)mr->name;
 319     physmap->phys_offset = phys_offset;
 320
 321     QLIST_INSERT_HEAD(&state->physmap, physmap, list);
 322
 323     xc_domain_pin_memory_cacheattr(xen_xc, xen_domid,
 324                                    start_addr >> TARGET_PAGE_BITS,
 325                                    (start_addr + size) >> TARGET_PAGE_BITS,
 326                                    XEN_DOMCTL_MEM_CACHEATTR_WB);
 327
 328     snprintf(path, sizeof(path),
 329             "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%"PRIx64"/start_addr",
 330             xen_domid, (uint64_t)phys_offset);
 331     snprintf(value, sizeof(value), "%"PRIx64, (uint64_t)start_addr);
 332     if (!xs_write(state->xenstore, 0, path, value, strlen(value))) {
 333         return -1;
 334     }
 335     snprintf(path, sizeof(path),
 336             "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%"PRIx64"/size",
 337             xen_domid, (uint64_t)phys_offset);
 338     snprintf(value, sizeof(value), "%"PRIx64, (uint64_t)size);
 339     if (!xs_write(state->xenstore, 0, path, value, strlen(value))) {
 340         return -1;
 341     }
 342     if (mr->name) {
 343         snprintf(path, sizeof(path),
 344                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%"PRIx64"/name",
 345                 xen_domid, (uint64_t)phys_offset);
 346         if (!xs_write(state->xenstore, 0, path, mr->name, strlen(mr->name))) {
 347             return -1;
 348         }
 349     }
 350
 351     return 0;
 352 }
 353
 354 static int xen_remove_from_physmap(XenIOState *state,
 355                                    hwaddr start_addr,
 356                                    ram_addr_t size)
 357 {
 358     unsigned long i = 0;
 359     int rc = 0;
 360     XenPhysmap *physmap = NULL;
 361     hwaddr phys_offset = 0;
 362
 363     physmap = get_physmapping(state, start_addr, size);
 364     if (physmap == NULL) {
 365         return -1;
 366     }
 367
 368     phys_offset = physmap->phys_offset;
 369     size = physmap->size;
 370
 371     DPRINTF("unmapping vram to %"HWADDR_PRIx" - %"HWADDR_PRIx", from ",
 372             "%"HWADDR_PRIx"\n", phys_offset, phys_offset + size, start_addr);
 373
 374     size >>= TARGET_PAGE_BITS;
 375     start_addr >>= TARGET_PAGE_BITS;
 376     phys_offset >>= TARGET_PAGE_BITS;
 377     for (i = 0; i < size; i++) {
 378         unsigned long idx = start_addr + i;
 379         xen_pfn_t gpfn = phys_offset + i;
 380
 381         rc = xc_domain_add_to_physmap(xen_xc, xen_domid, XENMAPSPACE_gmfn, idx, gpfn);
 382         if (rc) {
 383             fprintf(stderr, "add_to_physmap MFN %"PRI_xen_pfn" to PFN %"
 384                     PRI_xen_pfn" failed: %d\n", idx, gpfn, rc);
 385             return -rc;
 386         }
 387     }
 388
 389     QLIST_REMOVE(physmap, list);
 390     if (state->log_for_dirtybit == physmap) {
 391         state->log_for_dirtybit = NULL;
 392     }
 393     g_free(physmap);
 394
 395     return 0;
 396 }
 397
 398 #else
 399 static int xen_add_to_physmap(XenIOState *state,
 400                               hwaddr start_addr,
 401                               ram_addr_t size,
 402                               MemoryRegion *mr,
 403                               hwaddr offset_within_region)
 404 {
 405     return -ENOSYS;
 406 }
 407
 408 static int xen_remove_from_physmap(XenIOState *state,
 409                                    hwaddr start_addr,
 410                                    ram_addr_t size)
 411 {
 412     return -ENOSYS;
 413 }
 414 #endif
 415
 416 static void xen_set_memory(struct MemoryListener *listener,
 417                            MemoryRegionSection *section,
 418                            bool add)
 419 {
 420     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 421     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
 422     ram_addr_t size = int128_get64(section->size);
 423     bool log_dirty = memory_region_is_logging(section->mr);
 424     hvmmem_type_t mem_type;
 425
 426     if (!memory_region_is_ram(section->mr)) {
 427         return;
 428     }
 429
 430     if (!(section->mr != &ram_memory
 431           && ( (log_dirty && add) || (!log_dirty && !add)))) {
 432         return;
 433     }
 434
 435     trace_xen_client_set_memory(start_addr, size, log_dirty);
 436
 437     start_addr &= TARGET_PAGE_MASK;
 438     size = TARGET_PAGE_ALIGN(size);
 439
 440     if (add) {
 441         if (!memory_region_is_rom(section->mr)) {
 442             xen_add_to_physmap(state, start_addr, size,
 443                                section->mr, section->offset_within_region);
 444         } else {
 445             mem_type = HVMMEM_ram_ro;
 446             if (xc_hvm_set_mem_type(xen_xc, xen_domid, mem_type,
 447                                     start_addr >> TARGET_PAGE_BITS,
 448                                     size >> TARGET_PAGE_BITS)) {
 449                 DPRINTF("xc_hvm_set_mem_type error, addr: "TARGET_FMT_plx"\n",
 450                         start_addr);
 451             }
 452         }
 453     } else {
 454         if (xen_remove_from_physmap(state, start_addr, size) < 0) {
 455             DPRINTF("physmapping does not exist at "TARGET_FMT_plx"\n", start_addr);
 456         }
 457     }
 458 }
 459
 460 static void xen_region_add(MemoryListener *listener,
 461                            MemoryRegionSection *section)
 462 {
 463     memory_region_ref(section->mr);
 464     xen_set_memory(listener, section, true);
 465 }
 466
 467 static void xen_region_del(MemoryListener *listener,
 468                            MemoryRegionSection *section)
 469 {
 470     xen_set_memory(listener, section, false);
 471     memory_region_unref(section->mr);
 472 }
 473
 474 static void xen_sync_dirty_bitmap(XenIOState *state,
 475                                   hwaddr start_addr,
 476                                   ram_addr_t size)
 477 {
 478     hwaddr npages = size >> TARGET_PAGE_BITS;
 479     const int width = sizeof(unsigned long) * 8;
 480     unsigned long bitmap[(npages + width - 1) / width];
 481     int rc, i, j;
 482     const XenPhysmap *physmap = NULL;
 483
 484     physmap = get_physmapping(state, start_addr, size);
 485     if (physmap == NULL) {
 486         /* not handled */
 487         return;
 488     }
 489
 490     if (state->log_for_dirtybit == NULL) {
 491         state->log_for_dirtybit = physmap;
 492     } else if (state->log_for_dirtybit != physmap) {
 493         /* Only one range for dirty bitmap can be tracked. */
 494         return;
 495     }
 496
 497     rc = xc_hvm_track_dirty_vram(xen_xc, xen_domid,
 498                                  start_addr >> TARGET_PAGE_BITS, npages,
 499                                  bitmap);
 500     if (rc < 0) {
 501         if (rc != -ENODATA) {
 502             memory_region_set_dirty(framebuffer, 0, size);
 503             DPRINTF("xen: track_dirty_vram failed (0x" TARGET_FMT_plx
 504                     ", 0x" TARGET_FMT_plx "): %s\n",
 505                     start_addr, start_addr + size, strerror(-rc));
 506         }
 507         return;
 508     }
 509
 510     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bitmap); i++) {
 511         unsigned long map = bitmap[i];
 512         while (map != 0) {
 513             j = ffsl(map) - 1;
 514             map &= ~(1ul << j);
 515             memory_region_set_dirty(framebuffer,
 516                                     (i * width + j) * TARGET_PAGE_SIZE,
 517                                     TARGET_PAGE_SIZE);
 518         };
 519     }
 520 }
 521
 522 static void xen_log_start(MemoryListener *listener,
 523                           MemoryRegionSection *section)
 524 {
 525     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 526
 527     xen_sync_dirty_bitmap(state, section->offset_within_address_space,
 528                           int128_get64(section->size));
 529 }
 530
 531 static void xen_log_stop(MemoryListener *listener, MemoryRegionSection *section)
 532 {
 533     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 534
 535     state->log_for_dirtybit = NULL;
 536     /* Disable dirty bit tracking */
 537     xc_hvm_track_dirty_vram(xen_xc, xen_domid, 0, 0, NULL);
 538 }
 539
 540 static void xen_log_sync(MemoryListener *listener, MemoryRegionSection *section)
 541 {
 542     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 543
 544     xen_sync_dirty_bitmap(state, section->offset_within_address_space,
 545                           int128_get64(section->size));
 546 }
 547
 548 static void xen_log_global_start(MemoryListener *listener)
 549 {
 550     if (xen_enabled()) {
 551         xen_in_migration = true;
 552     }
 553 }
 554
 555 static void xen_log_global_stop(MemoryListener *listener)
 556 {
 557     xen_in_migration = false;
 558 }
 559
 560 static MemoryListener xen_memory_listener = {
 561     .region_add = xen_region_add,
 562     .region_del = xen_region_del,
 563     .log_start = xen_log_start,
 564     .log_stop = xen_log_stop,
 565     .log_sync = xen_log_sync,
 566     .log_global_start = xen_log_global_start,
 567     .log_global_stop = xen_log_global_stop,
 568     .priority = 10,
 569 };
 570
 571 void qmp_xen_set_global_dirty_log(bool enable, Error **errp)
 572 {
 573     if (enable) {
 574         memory_global_dirty_log_start();
 575     } else {
 576         memory_global_dirty_log_stop();
 577     }
 578 }
 579
 580 /* get the ioreq packets from share mem */
 581 static ioreq_t *cpu_get_ioreq_from_shared_memory(XenIOState *state, int vcpu)
 582 {
 583     ioreq_t *req = xen_vcpu_ioreq(state->shared_page, vcpu);
 584
 585     if (req->state != STATE_IOREQ_READY) {
 586         DPRINTF("I/O request not ready: "
 587                 "%x, ptr: %x, port: %"PRIx64", "
 588                 "data: %"PRIx64", count: %" FMT_ioreq_size ", size: %" FMT_ioreq_size "\n",
 589                 req->state, req->data_is_ptr, req->addr,
 590                 req->data, req->count, req->size);
 591         return NULL;
 592     }
 593
 594     xen_rmb(); /* see IOREQ_READY /then/ read contents of ioreq */
 595
 596     req->state = STATE_IOREQ_INPROCESS;
 597     return req;
 598 }
 599
 600 /* use poll to get the port notification */
 601 /* ioreq_vec--out,the */
 602 /* retval--the number of ioreq packet */
 603 static ioreq_t *cpu_get_ioreq(XenIOState *state)
 604 {
 605     int i;
 606     evtchn_port_t port;
 607
 608     port = xc_evtchn_pending(state->xce_handle);
 609     if (port == state->bufioreq_local_port) {
 610         qemu_mod_timer(state->buffered_io_timer,
 611                 BUFFER_IO_MAX_DELAY + qemu_get_clock_ms(rt_clock));
 612         return NULL;
 613     }
 614
 615     if (port != -1) {
 616         for (i = 0; i < smp_cpus; i++) {
 617             if (state->ioreq_local_port[i] == port) {
 618                 break;
 619             }
 620         }
 621
 622         if (i == smp_cpus) {
 623             hw_error("Fatal error while trying to get io event!\n");
 624         }
 625
 626         /* unmask the wanted port again */
 627         xc_evtchn_unmask(state->xce_handle, port);
 628
 629         /* get the io packet from shared memory */
 630         state->send_vcpu = i;
 631         return cpu_get_ioreq_from_shared_memory(state, i);
 632     }
 633
 634     /* read error or read nothing */
 635     return NULL;
 636 }
 637
 638 static uint32_t do_inp(pio_addr_t addr, unsigned long size)
 639 {
 640     switch (size) {
 641         case 1:
 642             return cpu_inb(addr);
 643         case 2:
 644             return cpu_inw(addr);
 645         case 4:
 646             return cpu_inl(addr);
 647         default:
 648             hw_error("inp: bad size: %04"FMT_pioaddr" %lx", addr, size);
 649     }
 650 }
 651
 652 static void do_outp(pio_addr_t addr,
 653         unsigned long size, uint32_t val)
 654 {
 655     switch (size) {
 656         case 1:
 657             return cpu_outb(addr, val);
 658         case 2:
 659             return cpu_outw(addr, val);
 660         case 4:
 661             return cpu_outl(addr, val);
 662         default:
 663             hw_error("outp: bad size: %04"FMT_pioaddr" %lx", addr, size);
 664     }
 665 }
 666
 667 /*
 668  * Helper functions which read/write an object from/to physical guest
 669  * memory, as part of the implementation of an ioreq.
 670  *
 671  * Equivalent to
 672  *   cpu_physical_memory_rw(addr + (req->df ? -1 : +1) * req->size * i,
 673  *                          val, req->size, 0/1)
 674  * except without the integer overflow problems.
 675  */
 676 static void rw_phys_req_item(hwaddr addr,
 677                              ioreq_t *req, uint32_t i, void *val, int rw)
 678 {
 679     /* Do everything unsigned so overflow just results in a truncated result
 680      * and accesses to undesired parts of guest memory, which is up
 681      * to the guest */
 682     hwaddr offset = (hwaddr)req->size * i;
 683     if (req->df) {
 684         addr -= offset;
 685     } else {
 686         addr += offset;
 687     }
 688     cpu_physical_memory_rw(addr, val, req->size, rw);
 689 }
 690
 691 static inline void read_phys_req_item(hwaddr addr,
 692                                       ioreq_t *req, uint32_t i, void *val)
 693 {
 694     rw_phys_req_item(addr, req, i, val, 0);
 695 }
 696 static inline void write_phys_req_item(hwaddr addr,
 697                                        ioreq_t *req, uint32_t i, void *val)
 698 {
 699     rw_phys_req_item(addr, req, i, val, 1);
 700 }
 701
 702
 703 static void cpu_ioreq_pio(ioreq_t *req)
 704 {
 705     uint32_t i;
 706
 707     if (req->dir == IOREQ_READ) {
 708         if (!req->data_is_ptr) {
 709             req->data = do_inp(req->addr, req->size);
 710         } else {
 711             uint32_t tmp;
 712
 713             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 714                 tmp = do_inp(req->addr, req->size);
 715                 write_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 716             }
 717         }
 718     } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 719         if (!req->data_is_ptr) {
 720             do_outp(req->addr, req->size, req->data);
 721         } else {
 722             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 723                 uint32_t tmp = 0;
 724
 725                 read_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 726                 do_outp(req->addr, req->size, tmp);
 727             }
 728         }
 729     }
 730 }
 731
 732 static void cpu_ioreq_move(ioreq_t *req)
 733 {
 734     uint32_t i;
 735
 736     if (!req->data_is_ptr) {
 737         if (req->dir == IOREQ_READ) {
 738             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 739                 read_phys_req_item(req->addr, req, i, &req->data);
 740             }
 741         } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 742             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 743                 write_phys_req_item(req->addr, req, i, &req->data);
 744             }
 745         }
 746     } else {
 747         uint64_t tmp;
 748
 749         if (req->dir == IOREQ_READ) {
 750             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 751                 read_phys_req_item(req->addr, req, i, &tmp);
 752                 write_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 753             }
 754         } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 755             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 756                 read_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 757                 write_phys_req_item(req->addr, req, i, &tmp);
 758             }
 759         }
 760     }
 761 }
 762
 763 static void handle_ioreq(ioreq_t *req)
 764 {
 765     if (!req->data_is_ptr && (req->dir == IOREQ_WRITE) &&
 766             (req->size < sizeof (target_ulong))) {
 767         req->data &= ((target_ulong) 1 << (8 * req->size)) - 1;
 768     }
 769
 770     switch (req->type) {
 771         case IOREQ_TYPE_PIO:
 772             cpu_ioreq_pio(req);
 773             break;
 774         case IOREQ_TYPE_COPY:
 775             cpu_ioreq_move(req);
 776             break;
 777         case IOREQ_TYPE_TIMEOFFSET:
 778             break;
 779         case IOREQ_TYPE_INVALIDATE:
 780             xen_invalidate_map_cache();
 781             break;
 782         default:
 783             hw_error("Invalid ioreq type 0x%x\n", req->type);
 784     }
 785 }
 786
 787 static int handle_buffered_iopage(XenIOState *state)
 788 {
 789     buf_ioreq_t *buf_req = NULL;
 790     ioreq_t req;
 791     int qw;
 792
 793     if (!state->buffered_io_page) {
 794         return 0;
 795     }
 796
 797     memset(&req, 0x00, sizeof(req));
 798
 799     while (state->buffered_io_page->read_pointer != state->buffered_io_page->write_pointer) {
 800         buf_req = &state->buffered_io_page->buf_ioreq[
 801             state->buffered_io_page->read_pointer % IOREQ_BUFFER_SLOT_NUM];
 802         req.size = 1UL << buf_req->size;
 803         req.count = 1;
 804         req.addr = buf_req->addr;
 805         req.data = buf_req->data;
 806         req.state = STATE_IOREQ_READY;
 807         req.dir = buf_req->dir;
 808         req.df = 1;
 809         req.type = buf_req->type;
 810         req.data_is_ptr = 0;
 811         qw = (req.size == 8);
 812         if (qw) {
 813             buf_req = &state->buffered_io_page->buf_ioreq[
 814                 (state->buffered_io_page->read_pointer + 1) % IOREQ_BUFFER_SLOT_NUM];
 815             req.data |= ((uint64_t)buf_req->data) << 32;
 816         }
 817
 818         handle_ioreq(&req);
 819
 820         xen_mb();
 821         state->buffered_io_page->read_pointer += qw ? 2 : 1;
 822     }
 823
 824     return req.count;
 825 }
 826
 827 static void handle_buffered_io(void *opaque)
 828 {
 829     XenIOState *state = opaque;
 830
 831     if (handle_buffered_iopage(state)) {
 832         qemu_mod_timer(state->buffered_io_timer,
 833                 BUFFER_IO_MAX_DELAY + qemu_get_clock_ms(rt_clock));
 834     } else {
 835         qemu_del_timer(state->buffered_io_timer);
 836         xc_evtchn_unmask(state->xce_handle, state->bufioreq_local_port);
 837     }
 838 }
 839
 840 static void cpu_handle_ioreq(void *opaque)
 841 {
 842     XenIOState *state = opaque;
 843     ioreq_t *req = cpu_get_ioreq(state);
 844
 845     handle_buffered_iopage(state);
 846     if (req) {
 847         handle_ioreq(req);
 848
 849         if (req->state != STATE_IOREQ_INPROCESS) {
 850             fprintf(stderr, "Badness in I/O request ... not in service?!: "
 851                     "%x, ptr: %x, port: %"PRIx64", "
 852                     "data: %"PRIx64", count: %" FMT_ioreq_size ", size: %" FMT_ioreq_size "\n",
 853                     req->state, req->data_is_ptr, req->addr,
 854                     req->data, req->count, req->size);
 855             destroy_hvm_domain(false);
 856             return;
 857         }
 858
 859         xen_wmb(); /* Update ioreq contents /then/ update state. */
 860
 861         /*
 862          * We do this before we send the response so that the tools
 863          * have the opportunity to pick up on the reset before the
 864          * guest resumes and does a hlt with interrupts disabled which
 865          * causes Xen to powerdown the domain.
 866          */
 867         if (runstate_is_running()) {
 868             if (qemu_shutdown_requested_get()) {
 869                 destroy_hvm_domain(false);
 870             }
 871             if (qemu_reset_requested_get()) {
 872                 qemu_system_reset(VMRESET_REPORT);
 873                 destroy_hvm_domain(true);
 874             }
 875         }
 876
 877         req->state = STATE_IORESP_READY;
 878         xc_evtchn_notify(state->xce_handle, state->ioreq_local_port[state->send_vcpu]);
 879     }
 880 }
 881
 882 static int store_dev_info(int domid, CharDriverState *cs, const char *string)
 883 {
 884     struct xs_handle *xs = NULL;
 885     char *path = NULL;
 886     char *newpath = NULL;
 887     char *pts = NULL;
 888     int ret = -1;
 889
 890     /* Only continue if we're talking to a pty. */
 891     if (strncmp(cs->filename, "pty:", 4)) {
 892         return 0;
 893     }
 894     pts = cs->filename + 4;
 895
 896     /* We now have everything we need to set the xenstore entry. */
 897     xs = xs_open(0);
 898     if (xs == NULL) {
 899         fprintf(stderr, "Could not contact XenStore\n");
 900         goto out;
 901     }
 902
 903     path = xs_get_domain_path(xs, domid);
 904     if (path == NULL) {
 905         fprintf(stderr, "xs_get_domain_path() error\n");
 906         goto out;
 907     }
 908     newpath = realloc(path, (strlen(path) + strlen(string) +
 909                 strlen("/tty") + 1));
 910     if (newpath == NULL) {
 911         fprintf(stderr, "realloc error\n");
 912         goto out;
 913     }
 914     path = newpath;
 915
 916     strcat(path, string);
 917     strcat(path, "/tty");
 918     if (!xs_write(xs, XBT_NULL, path, pts, strlen(pts))) {
 919         fprintf(stderr, "xs_write for '%s' fail", string);
 920         goto out;
 921     }
 922     ret = 0;
 923
 924 out:
 925     free(path);
 926     xs_close(xs);
 927
 928     return ret;
 929 }
 930
 931 void xenstore_store_pv_console_info(int i, CharDriverState *chr)
 932 {
 933     if (i == 0) {
 934         store_dev_info(xen_domid, chr, "/console");
 935     } else {
 936         char buf[32];
 937         snprintf(buf, sizeof(buf), "/device/console/%d", i);
 938         store_dev_info(xen_domid, chr, buf);
 939     }
 940 }
 941
 942 static void xenstore_record_dm_state(struct xs_handle *xs, const char *state)
 943 {
 944     char path[50];
 945
 946     if (xs == NULL) {
 947         fprintf(stderr, "xenstore connection not initialized\n");
 948         exit(1);
 949     }
 950
 951     snprintf(path, sizeof (path), "/local/domain/0/device-model/%u/state", xen_domid);
 952     if (!xs_write(xs, XBT_NULL, path, state, strlen(state))) {
 953         fprintf(stderr, "error recording dm state\n");
 954         exit(1);
 955     }
 956 }
 957
 958 static void xen_main_loop_prepare(XenIOState *state)
 959 {
 960     int evtchn_fd = -1;
 961
 962     if (state->xce_handle != XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
 963         evtchn_fd = xc_evtchn_fd(state->xce_handle);
 964     }
 965
 966     state->buffered_io_timer = qemu_new_timer_ms(rt_clock, handle_buffered_io,
 967                                                  state);
 968
 969     if (evtchn_fd != -1) {
 970         qemu_set_fd_handler(evtchn_fd, cpu_handle_ioreq, NULL, state);
 971     }
 972 }
 973
 974
 975 /* Initialise Xen */
 976
 977 static void xen_change_state_handler(void *opaque, int running,
 978                                      RunState state)
 979 {
 980     if (running) {
 981         /* record state running */
 982         xenstore_record_dm_state(xenstore, "running");
 983     }
 984 }
 985
 986 static void xen_hvm_change_state_handler(void *opaque, int running,
 987                                          RunState rstate)
 988 {
 989     XenIOState *xstate = opaque;
 990     if (running) {
 991         xen_main_loop_prepare(xstate);
 992     }
 993 }
 994
 995 static void xen_exit_notifier(Notifier *n, void *data)
 996 {
 997     XenIOState *state = container_of(n, XenIOState, exit);
 998
 999     xc_evtchn_close(state->xce_handle);
1000     xs_daemon_close(state->xenstore);
1001 }
1002
1003 int xen_init(void)
1004 {
1005     xen_xc = xen_xc_interface_open(0, 0, 0);
1006     if (xen_xc == XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
1007         xen_be_printf(NULL, 0, "can't open xen interface\n");
1008         return -1;
1009     }
1010     qemu_add_vm_change_state_handler(xen_change_state_handler, NULL);
1011
1012     return 0;
1013 }
1014
1015 static void xen_read_physmap(XenIOState *state)
1016 {
1017     XenPhysmap *physmap = NULL;
1018     unsigned int len, num, i;
1019     char path[80], *value = NULL;
1020     char **entries = NULL;
1021
1022     snprintf(path, sizeof(path),
1023             "/local/domain/0/device-model/%d/physmap", xen_domid);
1024     entries = xs_directory(state->xenstore, 0, path, &num);
1025     if (entries == NULL)
1026         return;
1027
1028     for (i = 0; i < num; i++) {
1029         physmap = g_malloc(sizeof (XenPhysmap));
1030         physmap->phys_offset = strtoull(entries[i], NULL, 16);
1031         snprintf(path, sizeof(path),
1032                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%s/start_addr",
1033                 xen_domid, entries[i]);
1034         value = xs_read(state->xenstore, 0, path, &len);
1035         if (value == NULL) {
1036             g_free(physmap);
1037             continue;
1038         }
1039         physmap->start_addr = strtoull(value, NULL, 16);
1040         free(value);
1041
1042         snprintf(path, sizeof(path),
1043                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%s/size",
1044                 xen_domid, entries[i]);
1045         value = xs_read(state->xenstore, 0, path, &len);
1046         if (value == NULL) {
1047             g_free(physmap);
1048             continue;
1049         }
1050         physmap->size = strtoull(value, NULL, 16);
1051         free(value);
1052
1053         snprintf(path, sizeof(path),
1054                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%s/name",
1055                 xen_domid, entries[i]);
1056         physmap->name = xs_read(state->xenstore, 0, path, &len);
1057
1058         QLIST_INSERT_HEAD(&state->physmap, physmap, list);
1059     }
1060     free(entries);
1061 }
1062
1063 int xen_hvm_init(MemoryRegion **ram_memory)
1064 {
1065     int i, rc;
1066     unsigned long ioreq_pfn;
1067     unsigned long bufioreq_evtchn;
1068     XenIOState *state;
1069
1070     state = g_malloc0(sizeof (XenIOState));
1071
1072     state->xce_handle = xen_xc_evtchn_open(NULL, 0);
1073     if (state->xce_handle == XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
1074         perror("xen: event channel open");
1075         g_free(state);
1076         return -errno;
1077     }
1078
1079     state->xenstore = xs_daemon_open();
1080     if (state->xenstore == NULL) {
1081         perror("xen: xenstore open");
1082         g_free(state);
1083         return -errno;
1084     }
1085
1086     state->exit.notify = xen_exit_notifier;
1087     qemu_add_exit_notifier(&state->exit);
1088
1089     state->suspend.notify = xen_suspend_notifier;
1090     qemu_register_suspend_notifier(&state->suspend);
1091
1092     xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_IOREQ_PFN, &ioreq_pfn);
1093     DPRINTF("shared page at pfn %lx\n", ioreq_pfn);
1094     state->shared_page = xc_map_foreign_range(xen_xc, xen_domid, XC_PAGE_SIZE,
1095                                               PROT_READ|PROT_WRITE, ioreq_pfn);
1096     if (state->shared_page == NULL) {
1097         hw_error("map shared IO page returned error %d handle=" XC_INTERFACE_FMT,
1098                  errno, xen_xc);
1099     }
1100
1101     xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_BUFIOREQ_PFN, &ioreq_pfn);
1102     DPRINTF("buffered io page at pfn %lx\n", ioreq_pfn);
1103     state->buffered_io_page = xc_map_foreign_range(xen_xc, xen_domid, XC_PAGE_SIZE,
1104                                                    PROT_READ|PROT_WRITE, ioreq_pfn);
1105     if (state->buffered_io_page == NULL) {
1106         hw_error("map buffered IO page returned error %d", errno);
1107     }
1108
1109     state->ioreq_local_port = g_malloc0(smp_cpus * sizeof (evtchn_port_t));
1110
1111     /* FIXME: how about if we overflow the page here? */
1112     for (i = 0; i < smp_cpus; i++) {
1113         rc = xc_evtchn_bind_interdomain(state->xce_handle, xen_domid,
1114                                         xen_vcpu_eport(state->shared_page, i));
1115         if (rc == -1) {
1116             fprintf(stderr, "bind interdomain ioctl error %d\n", errno);
1117             return -1;
1118         }
1119         state->ioreq_local_port[i] = rc;
1120     }
1121
1122     rc = xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_BUFIOREQ_EVTCHN,
1123             &bufioreq_evtchn);
1124     if (rc < 0) {
1125         fprintf(stderr, "failed to get HVM_PARAM_BUFIOREQ_EVTCHN\n");
1126         return -1;
1127     }
1128     rc = xc_evtchn_bind_interdomain(state->xce_handle, xen_domid,
1129             (uint32_t)bufioreq_evtchn);
1130     if (rc == -1) {
1131         fprintf(stderr, "bind interdomain ioctl error %d\n", errno);
1132         return -1;
1133     }
1134     state->bufioreq_local_port = rc;
1135
1136     /* Init RAM management */
1137     xen_map_cache_init(xen_phys_offset_to_gaddr, state);
1138     xen_ram_init(ram_size, ram_memory);
1139
1140     qemu_add_vm_change_state_handler(xen_hvm_change_state_handler, state);
1141
1142     state->memory_listener = xen_memory_listener;
1143     QLIST_INIT(&state->physmap);
1144     memory_listener_register(&state->memory_listener, &address_space_memory);
1145     state->log_for_dirtybit = NULL;
1146
1147     /* Initialize backend core & drivers */
1148     if (xen_be_init() != 0) {
1149         fprintf(stderr, "%s: xen backend core setup failed\n", __FUNCTION__);
1150         exit(1);
1151     }
1152     xen_be_register("console", &xen_console_ops);
1153     xen_be_register("vkbd", &xen_kbdmouse_ops);
1154     xen_be_register("qdisk", &xen_blkdev_ops);
1155     xen_read_physmap(state);
1156
1157     return 0;
1158 }
1159
1160 void destroy_hvm_domain(bool reboot)
1161 {
1162     XenXC xc_handle;
1163     int sts;
1164
1165     xc_handle = xen_xc_interface_open(0, 0, 0);
1166     if (xc_handle == XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
1167         fprintf(stderr, "Cannot acquire xenctrl handle\n");
1168     } else {
1169         sts = xc_domain_shutdown(xc_handle, xen_domid,
1170                                  reboot ? SHUTDOWN_reboot : SHUTDOWN_poweroff);
1171         if (sts != 0) {
1172             fprintf(stderr, "xc_domain_shutdown failed to issue %s, "
1173                     "sts %d, %s\n", reboot ? "reboot" : "poweroff",
1174                     sts, strerror(errno));
1175         } else {
1176             fprintf(stderr, "Issued domain %d %s\n", xen_domid,
1177                     reboot ? "reboot" : "poweroff");
1178         }
1179         xc_interface_close(xc_handle);
1180     }
1181 }
1182
1183 void xen_register_framebuffer(MemoryRegion *mr)
1184 {
1185     framebuffer = mr;
1186 }
1187
1188 void xen_shutdown_fatal_error(const char *fmt, ...)
1189 {
1190     va_list ap;
1191
1192     va_start(ap, fmt);
1193     vfprintf(stderr, fmt, ap);
1194     va_end(ap);
1195     fprintf(stderr, "Will destroy the domain.\n");
1196     /* destroy the domain */
1197     qemu_system_shutdown_request();
1198 }
1199
1200 void xen_modified_memory(ram_addr_t start, ram_addr_t length)
1201 {
1202     if (unlikely(xen_in_migration)) {
1203         int rc;
1204         ram_addr_t start_pfn, nb_pages;
1205
1206         if (length == 0) {
1207             length = TARGET_PAGE_SIZE;
1208         }
1209         start_pfn = start >> TARGET_PAGE_BITS;
1210         nb_pages = ((start + length + TARGET_PAGE_SIZE - 1) >> TARGET_PAGE_BITS)
1211             - start_pfn;
1212         rc = xc_hvm_modified_memory(xen_xc, xen_domid, start_pfn, nb_pages);
1213         if (rc) {
1214             fprintf(stderr,
1215                     "%s failed for "RAM_ADDR_FMT" ("RAM_ADDR_FMT"): %i, %s\n",
1216                     __func__, start, nb_pages, rc, strerror(-rc));
1217         }
1218     }
1219 }