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/pc.h"
  15 #include "hw/xen_common.h"
  16 #include "hw/xen_backend.h"
  17 #include "qmp-commands.h"
  18
  19 #include "qemu/range.h"
  20 #include "sysemu/xen-mapcache.h"
  21 #include "trace.h"
  22 #include "exec/address-spaces.h"
  23
  24 #include <xen/hvm/ioreq.h>
  25 #include <xen/hvm/params.h>
  26 #include <xen/hvm/e820.h>
  27
  28 //#define DEBUG_XEN
  29
  30 #ifdef DEBUG_XEN
  31 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  32     do { fprintf(stderr, "xen: " fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
  33 #else
  34 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  35     do { } while (0)
  36 #endif
  37
  38 static MemoryRegion ram_memory, ram_640k, ram_lo, ram_hi;
  39 static MemoryRegion *framebuffer;
  40 static bool xen_in_migration;
  41
  42 /* Compatibility with older version */
  43 #if __XEN_LATEST_INTERFACE_VERSION__ < 0x0003020a
  44 static inline uint32_t xen_vcpu_eport(shared_iopage_t *shared_page, int i)
  45 {
  46     return shared_page->vcpu_iodata[i].vp_eport;
  47 }
  48 static inline ioreq_t *xen_vcpu_ioreq(shared_iopage_t *shared_page, int vcpu)
  49 {
  50     return &shared_page->vcpu_iodata[vcpu].vp_ioreq;
  51 }
  52 #  define FMT_ioreq_size PRIx64
  53 #else
  54 static inline uint32_t xen_vcpu_eport(shared_iopage_t *shared_page, int i)
  55 {
  56     return shared_page->vcpu_ioreq[i].vp_eport;
  57 }
  58 static inline ioreq_t *xen_vcpu_ioreq(shared_iopage_t *shared_page, int vcpu)
  59 {
  60     return &shared_page->vcpu_ioreq[vcpu];
  61 }
  62 #  define FMT_ioreq_size "u"
  63 #endif
  64 #ifndef HVM_PARAM_BUFIOREQ_EVTCHN
  65 #define HVM_PARAM_BUFIOREQ_EVTCHN 26
  66 #endif
  67
  68 #define BUFFER_IO_MAX_DELAY  100
  69
  70 typedef struct XenPhysmap {
  71     hwaddr start_addr;
  72     ram_addr_t size;
  73     char *name;
  74     hwaddr phys_offset;
  75
  76     QLIST_ENTRY(XenPhysmap) list;
  77 } XenPhysmap;
  78
  79 typedef struct XenIOState {
  80     shared_iopage_t *shared_page;
  81     buffered_iopage_t *buffered_io_page;
  82     QEMUTimer *buffered_io_timer;
  83     /* the evtchn port for polling the notification, */
  84     evtchn_port_t *ioreq_local_port;
  85     /* evtchn local port for buffered io */
  86     evtchn_port_t bufioreq_local_port;
  87     /* the evtchn fd for polling */
  88     XenEvtchn xce_handle;
  89     /* which vcpu we are serving */
  90     int send_vcpu;
  91
  92     struct xs_handle *xenstore;
  93     MemoryListener memory_listener;
  94     QLIST_HEAD(, XenPhysmap) physmap;
  95     hwaddr free_phys_offset;
  96     const XenPhysmap *log_for_dirtybit;
  97
  98     Notifier exit;
  99     Notifier suspend;
 100 } XenIOState;
 101
 102 /* Xen specific function for piix pci */
 103
 104 int xen_pci_slot_get_pirq(PCIDevice *pci_dev, int irq_num)
 105 {
 106     return irq_num + ((pci_dev->devfn >> 3) << 2);
 107 }
 108
 109 void xen_piix3_set_irq(void *opaque, int irq_num, int level)
 110 {
 111     xc_hvm_set_pci_intx_level(xen_xc, xen_domid, 0, 0, irq_num >> 2,
 112                               irq_num & 3, level);
 113 }
 114
 115 void xen_piix_pci_write_config_client(uint32_t address, uint32_t val, int len)
 116 {
 117     int i;
 118
 119     /* Scan for updates to PCI link routes (0x60-0x63). */
 120     for (i = 0; i < len; i++) {
 121         uint8_t v = (val >> (8 * i)) & 0xff;
 122         if (v & 0x80) {
 123             v = 0;
 124         }
 125         v &= 0xf;
 126         if (((address + i) >= 0x60) && ((address + i) <= 0x63)) {
 127             xc_hvm_set_pci_link_route(xen_xc, xen_domid, address + i - 0x60, v);
 128         }
 129     }
 130 }
 131
 132 void xen_hvm_inject_msi(uint64_t addr, uint32_t data)
 133 {
 134     xen_xc_hvm_inject_msi(xen_xc, xen_domid, addr, data);
 135 }
 136
 137 static void xen_suspend_notifier(Notifier *notifier, void *data)
 138 {
 139     xc_set_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_ACPI_S_STATE, 3);
 140 }
 141
 142 /* Xen Interrupt Controller */
 143
 144 static void xen_set_irq(void *opaque, int irq, int level)
 145 {
 146     xc_hvm_set_isa_irq_level(xen_xc, xen_domid, irq, level);
 147 }
 148
 149 qemu_irq *xen_interrupt_controller_init(void)
 150 {
 151     return qemu_allocate_irqs(xen_set_irq, NULL, 16);
 152 }
 153
 154 /* Memory Ops */
 155
 156 static void xen_ram_init(ram_addr_t ram_size)
 157 {
 158     MemoryRegion *sysmem = get_system_memory();
 159     ram_addr_t below_4g_mem_size, above_4g_mem_size = 0;
 160     ram_addr_t block_len;
 161
 162     block_len = ram_size;
 163     if (ram_size >= HVM_BELOW_4G_RAM_END) {
 164         /* Xen does not allocate the memory continuously, and keep a hole at
 165          * HVM_BELOW_4G_MMIO_START of HVM_BELOW_4G_MMIO_LENGTH
 166          */
 167         block_len += HVM_BELOW_4G_MMIO_LENGTH;
 168     }
 169     memory_region_init_ram(&ram_memory, "xen.ram", block_len);
 170     vmstate_register_ram_global(&ram_memory);
 171
 172     if (ram_size >= HVM_BELOW_4G_RAM_END) {
 173         above_4g_mem_size = ram_size - HVM_BELOW_4G_RAM_END;
 174         below_4g_mem_size = HVM_BELOW_4G_RAM_END;
 175     } else {
 176         below_4g_mem_size = ram_size;
 177     }
 178
 179     memory_region_init_alias(&ram_640k, "xen.ram.640k",
 180                              &ram_memory, 0, 0xa0000);
 181     memory_region_add_subregion(sysmem, 0, &ram_640k);
 182     /* Skip of the VGA IO memory space, it will be registered later by the VGA
 183      * emulated device.
 184      *
 185      * The area between 0xc0000 and 0x100000 will be used by SeaBIOS to load
 186      * the Options ROM, so it is registered here as RAM.
 187      */
 188     memory_region_init_alias(&ram_lo, "xen.ram.lo",
 189                              &ram_memory, 0xc0000, below_4g_mem_size - 0xc0000);
 190     memory_region_add_subregion(sysmem, 0xc0000, &ram_lo);
 191     if (above_4g_mem_size > 0) {
 192         memory_region_init_alias(&ram_hi, "xen.ram.hi",
 193                                  &ram_memory, 0x100000000ULL,
 194                                  above_4g_mem_size);
 195         memory_region_add_subregion(sysmem, 0x100000000ULL, &ram_hi);
 196     }
 197 }
 198
 199 void xen_ram_alloc(ram_addr_t ram_addr, ram_addr_t size, MemoryRegion *mr)
 200 {
 201     unsigned long nr_pfn;
 202     xen_pfn_t *pfn_list;
 203     int i;
 204
 205     if (runstate_check(RUN_STATE_INMIGRATE)) {
 206         /* RAM already populated in Xen */
 207         fprintf(stderr, "%s: do not alloc "RAM_ADDR_FMT
 208                 " bytes of ram at "RAM_ADDR_FMT" when runstate is INMIGRATE\n",
 209                 __func__, size, ram_addr);
 210         return;
 211     }
 212
 213     if (mr == &ram_memory) {
 214         return;
 215     }
 216
 217     trace_xen_ram_alloc(ram_addr, size);
 218
 219     nr_pfn = size >> TARGET_PAGE_BITS;
 220     pfn_list = g_malloc(sizeof (*pfn_list) * nr_pfn);
 221
 222     for (i = 0; i < nr_pfn; i++) {
 223         pfn_list[i] = (ram_addr >> TARGET_PAGE_BITS) + i;
 224     }
 225
 226     if (xc_domain_populate_physmap_exact(xen_xc, xen_domid, nr_pfn, 0, 0, pfn_list)) {
 227         hw_error("xen: failed to populate ram at " RAM_ADDR_FMT, ram_addr);
 228     }
 229
 230     g_free(pfn_list);
 231 }
 232
 233 static XenPhysmap *get_physmapping(XenIOState *state,
 234                                    hwaddr start_addr, ram_addr_t size)
 235 {
 236     XenPhysmap *physmap = NULL;
 237
 238     start_addr &= TARGET_PAGE_MASK;
 239
 240     QLIST_FOREACH(physmap, &state->physmap, list) {
 241         if (range_covers_byte(physmap->start_addr, physmap->size, start_addr)) {
 242             return physmap;
 243         }
 244     }
 245     return NULL;
 246 }
 247
 248 static hwaddr xen_phys_offset_to_gaddr(hwaddr start_addr,
 249                                                    ram_addr_t size, void *opaque)
 250 {
 251     hwaddr addr = start_addr & TARGET_PAGE_MASK;
 252     XenIOState *xen_io_state = opaque;
 253     XenPhysmap *physmap = NULL;
 254
 255     QLIST_FOREACH(physmap, &xen_io_state->physmap, list) {
 256         if (range_covers_byte(physmap->phys_offset, physmap->size, addr)) {
 257             return physmap->start_addr;
 258         }
 259     }
 260
 261     return start_addr;
 262 }
 263
 264 #if CONFIG_XEN_CTRL_INTERFACE_VERSION >= 340
 265 static int xen_add_to_physmap(XenIOState *state,
 266                               hwaddr start_addr,
 267                               ram_addr_t size,
 268                               MemoryRegion *mr,
 269                               hwaddr offset_within_region)
 270 {
 271     unsigned long i = 0;
 272     int rc = 0;
 273     XenPhysmap *physmap = NULL;
 274     hwaddr pfn, start_gpfn;
 275     hwaddr phys_offset = memory_region_get_ram_addr(mr);
 276     char path[80], value[17];
 277
 278     if (get_physmapping(state, start_addr, size)) {
 279         return 0;
 280     }
 281     if (size <= 0) {
 282         return -1;
 283     }
 284
 285     /* Xen can only handle a single dirty log region for now and we want
 286      * the linear framebuffer to be that region.
 287      * Avoid tracking any regions that is not videoram and avoid tracking
 288      * the legacy vga region. */
 289     if (mr == framebuffer && start_addr > 0xbffff) {
 290         goto go_physmap;
 291     }
 292     return -1;
 293
 294 go_physmap:
 295     DPRINTF("mapping vram to %"HWADDR_PRIx" - %"HWADDR_PRIx"\n",
 296             start_addr, start_addr + size);
 297
 298     pfn = phys_offset >> TARGET_PAGE_BITS;
 299     start_gpfn = start_addr >> TARGET_PAGE_BITS;
 300     for (i = 0; i < size >> TARGET_PAGE_BITS; i++) {
 301         unsigned long idx = pfn + i;
 302         xen_pfn_t gpfn = start_gpfn + i;
 303
 304         rc = xc_domain_add_to_physmap(xen_xc, xen_domid, XENMAPSPACE_gmfn, idx, gpfn);
 305         if (rc) {
 306             DPRINTF("add_to_physmap MFN %"PRI_xen_pfn" to PFN %"
 307                     PRI_xen_pfn" failed: %d\n", idx, gpfn, rc);
 308             return -rc;
 309         }
 310     }
 311
 312     physmap = g_malloc(sizeof (XenPhysmap));
 313
 314     physmap->start_addr = start_addr;
 315     physmap->size = size;
 316     physmap->name = (char *)mr->name;
 317     physmap->phys_offset = phys_offset;
 318
 319     QLIST_INSERT_HEAD(&state->physmap, physmap, list);
 320
 321     xc_domain_pin_memory_cacheattr(xen_xc, xen_domid,
 322                                    start_addr >> TARGET_PAGE_BITS,
 323                                    (start_addr + size) >> TARGET_PAGE_BITS,
 324                                    XEN_DOMCTL_MEM_CACHEATTR_WB);
 325
 326     snprintf(path, sizeof(path),
 327             "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%"PRIx64"/start_addr",
 328             xen_domid, (uint64_t)phys_offset);
 329     snprintf(value, sizeof(value), "%"PRIx64, (uint64_t)start_addr);
 330     if (!xs_write(state->xenstore, 0, path, value, strlen(value))) {
 331         return -1;
 332     }
 333     snprintf(path, sizeof(path),
 334             "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%"PRIx64"/size",
 335             xen_domid, (uint64_t)phys_offset);
 336     snprintf(value, sizeof(value), "%"PRIx64, (uint64_t)size);
 337     if (!xs_write(state->xenstore, 0, path, value, strlen(value))) {
 338         return -1;
 339     }
 340     if (mr->name) {
 341         snprintf(path, sizeof(path),
 342                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%"PRIx64"/name",
 343                 xen_domid, (uint64_t)phys_offset);
 344         if (!xs_write(state->xenstore, 0, path, mr->name, strlen(mr->name))) {
 345             return -1;
 346         }
 347     }
 348
 349     return 0;
 350 }
 351
 352 static int xen_remove_from_physmap(XenIOState *state,
 353                                    hwaddr start_addr,
 354                                    ram_addr_t size)
 355 {
 356     unsigned long i = 0;
 357     int rc = 0;
 358     XenPhysmap *physmap = NULL;
 359     hwaddr phys_offset = 0;
 360
 361     physmap = get_physmapping(state, start_addr, size);
 362     if (physmap == NULL) {
 363         return -1;
 364     }
 365
 366     phys_offset = physmap->phys_offset;
 367     size = physmap->size;
 368
 369     DPRINTF("unmapping vram to %"HWADDR_PRIx" - %"HWADDR_PRIx", from ",
 370             "%"HWADDR_PRIx"\n", phys_offset, phys_offset + size, start_addr);
 371
 372     size >>= TARGET_PAGE_BITS;
 373     start_addr >>= TARGET_PAGE_BITS;
 374     phys_offset >>= TARGET_PAGE_BITS;
 375     for (i = 0; i < size; i++) {
 376         unsigned long idx = start_addr + i;
 377         xen_pfn_t gpfn = phys_offset + i;
 378
 379         rc = xc_domain_add_to_physmap(xen_xc, xen_domid, XENMAPSPACE_gmfn, idx, gpfn);
 380         if (rc) {
 381             fprintf(stderr, "add_to_physmap MFN %"PRI_xen_pfn" to PFN %"
 382                     PRI_xen_pfn" failed: %d\n", idx, gpfn, rc);
 383             return -rc;
 384         }
 385     }
 386
 387     QLIST_REMOVE(physmap, list);
 388     if (state->log_for_dirtybit == physmap) {
 389         state->log_for_dirtybit = NULL;
 390     }
 391     free(physmap);
 392
 393     return 0;
 394 }
 395
 396 #else
 397 static int xen_add_to_physmap(XenIOState *state,
 398                               hwaddr start_addr,
 399                               ram_addr_t size,
 400                               MemoryRegion *mr,
 401                               hwaddr offset_within_region)
 402 {
 403     return -ENOSYS;
 404 }
 405
 406 static int xen_remove_from_physmap(XenIOState *state,
 407                                    hwaddr start_addr,
 408                                    ram_addr_t size)
 409 {
 410     return -ENOSYS;
 411 }
 412 #endif
 413
 414 static void xen_set_memory(struct MemoryListener *listener,
 415                            MemoryRegionSection *section,
 416                            bool add)
 417 {
 418     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 419     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
 420     ram_addr_t size = section->size;
 421     bool log_dirty = memory_region_is_logging(section->mr);
 422     hvmmem_type_t mem_type;
 423
 424     if (!memory_region_is_ram(section->mr)) {
 425         return;
 426     }
 427
 428     if (!(section->mr != &ram_memory
 429           && ( (log_dirty && add) || (!log_dirty && !add)))) {
 430         return;
 431     }
 432
 433     trace_xen_client_set_memory(start_addr, size, log_dirty);
 434
 435     start_addr &= TARGET_PAGE_MASK;
 436     size = TARGET_PAGE_ALIGN(size);
 437
 438     if (add) {
 439         if (!memory_region_is_rom(section->mr)) {
 440             xen_add_to_physmap(state, start_addr, size,
 441                                section->mr, section->offset_within_region);
 442         } else {
 443             mem_type = HVMMEM_ram_ro;
 444             if (xc_hvm_set_mem_type(xen_xc, xen_domid, mem_type,
 445                                     start_addr >> TARGET_PAGE_BITS,
 446                                     size >> TARGET_PAGE_BITS)) {
 447                 DPRINTF("xc_hvm_set_mem_type error, addr: "TARGET_FMT_plx"\n",
 448                         start_addr);
 449             }
 450         }
 451     } else {
 452         if (xen_remove_from_physmap(state, start_addr, size) < 0) {
 453             DPRINTF("physmapping does not exist at "TARGET_FMT_plx"\n", start_addr);
 454         }
 455     }
 456 }
 457
 458 static void xen_region_add(MemoryListener *listener,
 459                            MemoryRegionSection *section)
 460 {
 461     xen_set_memory(listener, section, true);
 462 }
 463
 464 static void xen_region_del(MemoryListener *listener,
 465                            MemoryRegionSection *section)
 466 {
 467     xen_set_memory(listener, section, false);
 468 }
 469
 470 static void xen_sync_dirty_bitmap(XenIOState *state,
 471                                   hwaddr start_addr,
 472                                   ram_addr_t size)
 473 {
 474     hwaddr npages = size >> TARGET_PAGE_BITS;
 475     const int width = sizeof(unsigned long) * 8;
 476     unsigned long bitmap[(npages + width - 1) / width];
 477     int rc, i, j;
 478     const XenPhysmap *physmap = NULL;
 479
 480     physmap = get_physmapping(state, start_addr, size);
 481     if (physmap == NULL) {
 482         /* not handled */
 483         return;
 484     }
 485
 486     if (state->log_for_dirtybit == NULL) {
 487         state->log_for_dirtybit = physmap;
 488     } else if (state->log_for_dirtybit != physmap) {
 489         /* Only one range for dirty bitmap can be tracked. */
 490         return;
 491     }
 492
 493     rc = xc_hvm_track_dirty_vram(xen_xc, xen_domid,
 494                                  start_addr >> TARGET_PAGE_BITS, npages,
 495                                  bitmap);
 496     if (rc < 0) {
 497         if (rc != -ENODATA) {
 498             memory_region_set_dirty(framebuffer, 0, size);
 499             DPRINTF("xen: track_dirty_vram failed (0x" TARGET_FMT_plx
 500                     ", 0x" TARGET_FMT_plx "): %s\n",
 501                     start_addr, start_addr + size, strerror(-rc));
 502         }
 503         return;
 504     }
 505
 506     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bitmap); i++) {
 507         unsigned long map = bitmap[i];
 508         while (map != 0) {
 509             j = ffsl(map) - 1;
 510             map &= ~(1ul << j);
 511             memory_region_set_dirty(framebuffer,
 512                                     (i * width + j) * TARGET_PAGE_SIZE,
 513                                     TARGET_PAGE_SIZE);
 514         };
 515     }
 516 }
 517
 518 static void xen_log_start(MemoryListener *listener,
 519                           MemoryRegionSection *section)
 520 {
 521     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 522
 523     xen_sync_dirty_bitmap(state, section->offset_within_address_space,
 524                           section->size);
 525 }
 526
 527 static void xen_log_stop(MemoryListener *listener, MemoryRegionSection *section)
 528 {
 529     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 530
 531     state->log_for_dirtybit = NULL;
 532     /* Disable dirty bit tracking */
 533     xc_hvm_track_dirty_vram(xen_xc, xen_domid, 0, 0, NULL);
 534 }
 535
 536 static void xen_log_sync(MemoryListener *listener, MemoryRegionSection *section)
 537 {
 538     XenIOState *state = container_of(listener, XenIOState, memory_listener);
 539
 540     xen_sync_dirty_bitmap(state, section->offset_within_address_space,
 541                           section->size);
 542 }
 543
 544 static void xen_log_global_start(MemoryListener *listener)
 545 {
 546     if (xen_enabled()) {
 547         xen_in_migration = true;
 548     }
 549 }
 550
 551 static void xen_log_global_stop(MemoryListener *listener)
 552 {
 553     xen_in_migration = false;
 554 }
 555
 556 static MemoryListener xen_memory_listener = {
 557     .region_add = xen_region_add,
 558     .region_del = xen_region_del,
 559     .log_start = xen_log_start,
 560     .log_stop = xen_log_stop,
 561     .log_sync = xen_log_sync,
 562     .log_global_start = xen_log_global_start,
 563     .log_global_stop = xen_log_global_stop,
 564     .priority = 10,
 565 };
 566
 567 void qmp_xen_set_global_dirty_log(bool enable, Error **errp)
 568 {
 569     if (enable) {
 570         memory_global_dirty_log_start();
 571     } else {
 572         memory_global_dirty_log_stop();
 573     }
 574 }
 575
 576 /* VCPU Operations, MMIO, IO ring ... */
 577
 578 static void xen_reset_vcpu(void *opaque)
 579 {
 580     CPUArchState *env = opaque;
 581
 582     env->halted = 1;
 583 }
 584
 585 void xen_vcpu_init(void)
 586 {
 587     CPUArchState *first_cpu;
 588
 589     if ((first_cpu = qemu_get_cpu(0))) {
 590         qemu_register_reset(xen_reset_vcpu, first_cpu);
 591         xen_reset_vcpu(first_cpu);
 592     }
 593     /* if rtc_clock is left to default (host_clock), disable it */
 594     if (rtc_clock == host_clock) {
 595         qemu_clock_enable(rtc_clock, false);
 596     }
 597 }
 598
 599 /* get the ioreq packets from share mem */
 600 static ioreq_t *cpu_get_ioreq_from_shared_memory(XenIOState *state, int vcpu)
 601 {
 602     ioreq_t *req = xen_vcpu_ioreq(state->shared_page, vcpu);
 603
 604     if (req->state != STATE_IOREQ_READY) {
 605         DPRINTF("I/O request not ready: "
 606                 "%x, ptr: %x, port: %"PRIx64", "
 607                 "data: %"PRIx64", count: %" FMT_ioreq_size ", size: %" FMT_ioreq_size "\n",
 608                 req->state, req->data_is_ptr, req->addr,
 609                 req->data, req->count, req->size);
 610         return NULL;
 611     }
 612
 613     xen_rmb(); /* see IOREQ_READY /then/ read contents of ioreq */
 614
 615     req->state = STATE_IOREQ_INPROCESS;
 616     return req;
 617 }
 618
 619 /* use poll to get the port notification */
 620 /* ioreq_vec--out,the */
 621 /* retval--the number of ioreq packet */
 622 static ioreq_t *cpu_get_ioreq(XenIOState *state)
 623 {
 624     int i;
 625     evtchn_port_t port;
 626
 627     port = xc_evtchn_pending(state->xce_handle);
 628     if (port == state->bufioreq_local_port) {
 629         qemu_mod_timer(state->buffered_io_timer,
 630                 BUFFER_IO_MAX_DELAY + qemu_get_clock_ms(rt_clock));
 631         return NULL;
 632     }
 633
 634     if (port != -1) {
 635         for (i = 0; i < smp_cpus; i++) {
 636             if (state->ioreq_local_port[i] == port) {
 637                 break;
 638             }
 639         }
 640
 641         if (i == smp_cpus) {
 642             hw_error("Fatal error while trying to get io event!\n");
 643         }
 644
 645         /* unmask the wanted port again */
 646         xc_evtchn_unmask(state->xce_handle, port);
 647
 648         /* get the io packet from shared memory */
 649         state->send_vcpu = i;
 650         return cpu_get_ioreq_from_shared_memory(state, i);
 651     }
 652
 653     /* read error or read nothing */
 654     return NULL;
 655 }
 656
 657 static uint32_t do_inp(pio_addr_t addr, unsigned long size)
 658 {
 659     switch (size) {
 660         case 1:
 661             return cpu_inb(addr);
 662         case 2:
 663             return cpu_inw(addr);
 664         case 4:
 665             return cpu_inl(addr);
 666         default:
 667             hw_error("inp: bad size: %04"FMT_pioaddr" %lx", addr, size);
 668     }
 669 }
 670
 671 static void do_outp(pio_addr_t addr,
 672         unsigned long size, uint32_t val)
 673 {
 674     switch (size) {
 675         case 1:
 676             return cpu_outb(addr, val);
 677         case 2:
 678             return cpu_outw(addr, val);
 679         case 4:
 680             return cpu_outl(addr, val);
 681         default:
 682             hw_error("outp: bad size: %04"FMT_pioaddr" %lx", addr, size);
 683     }
 684 }
 685
 686 /*
 687  * Helper functions which read/write an object from/to physical guest
 688  * memory, as part of the implementation of an ioreq.
 689  *
 690  * Equivalent to
 691  *   cpu_physical_memory_rw(addr + (req->df ? -1 : +1) * req->size * i,
 692  *                          val, req->size, 0/1)
 693  * except without the integer overflow problems.
 694  */
 695 static void rw_phys_req_item(hwaddr addr,
 696                              ioreq_t *req, uint32_t i, void *val, int rw)
 697 {
 698     /* Do everything unsigned so overflow just results in a truncated result
 699      * and accesses to undesired parts of guest memory, which is up
 700      * to the guest */
 701     hwaddr offset = (hwaddr)req->size * i;
 702     if (req->df) {
 703         addr -= offset;
 704     } else {
 705         addr += offset;
 706     }
 707     cpu_physical_memory_rw(addr, val, req->size, rw);
 708 }
 709
 710 static inline void read_phys_req_item(hwaddr addr,
 711                                       ioreq_t *req, uint32_t i, void *val)
 712 {
 713     rw_phys_req_item(addr, req, i, val, 0);
 714 }
 715 static inline void write_phys_req_item(hwaddr addr,
 716                                        ioreq_t *req, uint32_t i, void *val)
 717 {
 718     rw_phys_req_item(addr, req, i, val, 1);
 719 }
 720
 721
 722 static void cpu_ioreq_pio(ioreq_t *req)
 723 {
 724     uint32_t i;
 725
 726     if (req->dir == IOREQ_READ) {
 727         if (!req->data_is_ptr) {
 728             req->data = do_inp(req->addr, req->size);
 729         } else {
 730             uint32_t tmp;
 731
 732             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 733                 tmp = do_inp(req->addr, req->size);
 734                 write_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 735             }
 736         }
 737     } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 738         if (!req->data_is_ptr) {
 739             do_outp(req->addr, req->size, req->data);
 740         } else {
 741             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 742                 uint32_t tmp = 0;
 743
 744                 read_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 745                 do_outp(req->addr, req->size, tmp);
 746             }
 747         }
 748     }
 749 }
 750
 751 static void cpu_ioreq_move(ioreq_t *req)
 752 {
 753     uint32_t i;
 754
 755     if (!req->data_is_ptr) {
 756         if (req->dir == IOREQ_READ) {
 757             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 758                 read_phys_req_item(req->addr, req, i, &req->data);
 759             }
 760         } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 761             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 762                 write_phys_req_item(req->addr, req, i, &req->data);
 763             }
 764         }
 765     } else {
 766         uint64_t tmp;
 767
 768         if (req->dir == IOREQ_READ) {
 769             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 770                 read_phys_req_item(req->addr, req, i, &tmp);
 771                 write_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 772             }
 773         } else if (req->dir == IOREQ_WRITE) {
 774             for (i = 0; i < req->count; i++) {
 775                 read_phys_req_item(req->data, req, i, &tmp);
 776                 write_phys_req_item(req->addr, req, i, &tmp);
 777             }
 778         }
 779     }
 780 }
 781
 782 static void handle_ioreq(ioreq_t *req)
 783 {
 784     if (!req->data_is_ptr && (req->dir == IOREQ_WRITE) &&
 785             (req->size < sizeof (target_ulong))) {
 786         req->data &= ((target_ulong) 1 << (8 * req->size)) - 1;
 787     }
 788
 789     switch (req->type) {
 790         case IOREQ_TYPE_PIO:
 791             cpu_ioreq_pio(req);
 792             break;
 793         case IOREQ_TYPE_COPY:
 794             cpu_ioreq_move(req);
 795             break;
 796         case IOREQ_TYPE_TIMEOFFSET:
 797             break;
 798         case IOREQ_TYPE_INVALIDATE:
 799             xen_invalidate_map_cache();
 800             break;
 801         default:
 802             hw_error("Invalid ioreq type 0x%x\n", req->type);
 803     }
 804 }
 805
 806 static int handle_buffered_iopage(XenIOState *state)
 807 {
 808     buf_ioreq_t *buf_req = NULL;
 809     ioreq_t req;
 810     int qw;
 811
 812     if (!state->buffered_io_page) {
 813         return 0;
 814     }
 815
 816     memset(&req, 0x00, sizeof(req));
 817
 818     while (state->buffered_io_page->read_pointer != state->buffered_io_page->write_pointer) {
 819         buf_req = &state->buffered_io_page->buf_ioreq[
 820             state->buffered_io_page->read_pointer % IOREQ_BUFFER_SLOT_NUM];
 821         req.size = 1UL << buf_req->size;
 822         req.count = 1;
 823         req.addr = buf_req->addr;
 824         req.data = buf_req->data;
 825         req.state = STATE_IOREQ_READY;
 826         req.dir = buf_req->dir;
 827         req.df = 1;
 828         req.type = buf_req->type;
 829         req.data_is_ptr = 0;
 830         qw = (req.size == 8);
 831         if (qw) {
 832             buf_req = &state->buffered_io_page->buf_ioreq[
 833                 (state->buffered_io_page->read_pointer + 1) % IOREQ_BUFFER_SLOT_NUM];
 834             req.data |= ((uint64_t)buf_req->data) << 32;
 835         }
 836
 837         handle_ioreq(&req);
 838
 839         xen_mb();
 840         state->buffered_io_page->read_pointer += qw ? 2 : 1;
 841     }
 842
 843     return req.count;
 844 }
 845
 846 static void handle_buffered_io(void *opaque)
 847 {
 848     XenIOState *state = opaque;
 849
 850     if (handle_buffered_iopage(state)) {
 851         qemu_mod_timer(state->buffered_io_timer,
 852                 BUFFER_IO_MAX_DELAY + qemu_get_clock_ms(rt_clock));
 853     } else {
 854         qemu_del_timer(state->buffered_io_timer);
 855         xc_evtchn_unmask(state->xce_handle, state->bufioreq_local_port);
 856     }
 857 }
 858
 859 static void cpu_handle_ioreq(void *opaque)
 860 {
 861     XenIOState *state = opaque;
 862     ioreq_t *req = cpu_get_ioreq(state);
 863
 864     handle_buffered_iopage(state);
 865     if (req) {
 866         handle_ioreq(req);
 867
 868         if (req->state != STATE_IOREQ_INPROCESS) {
 869             fprintf(stderr, "Badness in I/O request ... not in service?!: "
 870                     "%x, ptr: %x, port: %"PRIx64", "
 871                     "data: %"PRIx64", count: %" FMT_ioreq_size ", size: %" FMT_ioreq_size "\n",
 872                     req->state, req->data_is_ptr, req->addr,
 873                     req->data, req->count, req->size);
 874             destroy_hvm_domain(false);
 875             return;
 876         }
 877
 878         xen_wmb(); /* Update ioreq contents /then/ update state. */
 879
 880         /*
 881          * We do this before we send the response so that the tools
 882          * have the opportunity to pick up on the reset before the
 883          * guest resumes and does a hlt with interrupts disabled which
 884          * causes Xen to powerdown the domain.
 885          */
 886         if (runstate_is_running()) {
 887             if (qemu_shutdown_requested_get()) {
 888                 destroy_hvm_domain(false);
 889             }
 890             if (qemu_reset_requested_get()) {
 891                 qemu_system_reset(VMRESET_REPORT);
 892                 destroy_hvm_domain(true);
 893             }
 894         }
 895
 896         req->state = STATE_IORESP_READY;
 897         xc_evtchn_notify(state->xce_handle, state->ioreq_local_port[state->send_vcpu]);
 898     }
 899 }
 900
 901 static int store_dev_info(int domid, CharDriverState *cs, const char *string)
 902 {
 903     struct xs_handle *xs = NULL;
 904     char *path = NULL;
 905     char *newpath = NULL;
 906     char *pts = NULL;
 907     int ret = -1;
 908
 909     /* Only continue if we're talking to a pty. */
 910     if (strncmp(cs->filename, "pty:", 4)) {
 911         return 0;
 912     }
 913     pts = cs->filename + 4;
 914
 915     /* We now have everything we need to set the xenstore entry. */
 916     xs = xs_open(0);
 917     if (xs == NULL) {
 918         fprintf(stderr, "Could not contact XenStore\n");
 919         goto out;
 920     }
 921
 922     path = xs_get_domain_path(xs, domid);
 923     if (path == NULL) {
 924         fprintf(stderr, "xs_get_domain_path() error\n");
 925         goto out;
 926     }
 927     newpath = realloc(path, (strlen(path) + strlen(string) +
 928                 strlen("/tty") + 1));
 929     if (newpath == NULL) {
 930         fprintf(stderr, "realloc error\n");
 931         goto out;
 932     }
 933     path = newpath;
 934
 935     strcat(path, string);
 936     strcat(path, "/tty");
 937     if (!xs_write(xs, XBT_NULL, path, pts, strlen(pts))) {
 938         fprintf(stderr, "xs_write for '%s' fail", string);
 939         goto out;
 940     }
 941     ret = 0;
 942
 943 out:
 944     free(path);
 945     xs_close(xs);
 946
 947     return ret;
 948 }
 949
 950 void xenstore_store_pv_console_info(int i, CharDriverState *chr)
 951 {
 952     if (i == 0) {
 953         store_dev_info(xen_domid, chr, "/console");
 954     } else {
 955         char buf[32];
 956         snprintf(buf, sizeof(buf), "/device/console/%d", i);
 957         store_dev_info(xen_domid, chr, buf);
 958     }
 959 }
 960
 961 static void xenstore_record_dm_state(struct xs_handle *xs, const char *state)
 962 {
 963     char path[50];
 964
 965     if (xs == NULL) {
 966         fprintf(stderr, "xenstore connection not initialized\n");
 967         exit(1);
 968     }
 969
 970     snprintf(path, sizeof (path), "/local/domain/0/device-model/%u/state", xen_domid);
 971     if (!xs_write(xs, XBT_NULL, path, state, strlen(state))) {
 972         fprintf(stderr, "error recording dm state\n");
 973         exit(1);
 974     }
 975 }
 976
 977 static void xen_main_loop_prepare(XenIOState *state)
 978 {
 979     int evtchn_fd = -1;
 980
 981     if (state->xce_handle != XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
 982         evtchn_fd = xc_evtchn_fd(state->xce_handle);
 983     }
 984
 985     state->buffered_io_timer = qemu_new_timer_ms(rt_clock, handle_buffered_io,
 986                                                  state);
 987
 988     if (evtchn_fd != -1) {
 989         qemu_set_fd_handler(evtchn_fd, cpu_handle_ioreq, NULL, state);
 990     }
 991 }
 992
 993
 994 /* Initialise Xen */
 995
 996 static void xen_change_state_handler(void *opaque, int running,
 997                                      RunState state)
 998 {
 999     if (running) {
1000         /* record state running */
1001         xenstore_record_dm_state(xenstore, "running");
1002     }
1003 }
1004
1005 static void xen_hvm_change_state_handler(void *opaque, int running,
1006                                          RunState rstate)
1007 {
1008     XenIOState *xstate = opaque;
1009     if (running) {
1010         xen_main_loop_prepare(xstate);
1011     }
1012 }
1013
1014 static void xen_exit_notifier(Notifier *n, void *data)
1015 {
1016     XenIOState *state = container_of(n, XenIOState, exit);
1017
1018     xc_evtchn_close(state->xce_handle);
1019     xs_daemon_close(state->xenstore);
1020 }
1021
1022 int xen_init(void)
1023 {
1024     xen_xc = xen_xc_interface_open(0, 0, 0);
1025     if (xen_xc == XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
1026         xen_be_printf(NULL, 0, "can't open xen interface\n");
1027         return -1;
1028     }
1029     qemu_add_vm_change_state_handler(xen_change_state_handler, NULL);
1030
1031     return 0;
1032 }
1033
1034 static void xen_read_physmap(XenIOState *state)
1035 {
1036     XenPhysmap *physmap = NULL;
1037     unsigned int len, num, i;
1038     char path[80], *value = NULL;
1039     char **entries = NULL;
1040
1041     snprintf(path, sizeof(path),
1042             "/local/domain/0/device-model/%d/physmap", xen_domid);
1043     entries = xs_directory(state->xenstore, 0, path, &num);
1044     if (entries == NULL)
1045         return;
1046
1047     for (i = 0; i < num; i++) {
1048         physmap = g_malloc(sizeof (XenPhysmap));
1049         physmap->phys_offset = strtoull(entries[i], NULL, 16);
1050         snprintf(path, sizeof(path),
1051                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%s/start_addr",
1052                 xen_domid, entries[i]);
1053         value = xs_read(state->xenstore, 0, path, &len);
1054         if (value == NULL) {
1055             free(physmap);
1056             continue;
1057         }
1058         physmap->start_addr = strtoull(value, NULL, 16);
1059         free(value);
1060
1061         snprintf(path, sizeof(path),
1062                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%s/size",
1063                 xen_domid, entries[i]);
1064         value = xs_read(state->xenstore, 0, path, &len);
1065         if (value == NULL) {
1066             free(physmap);
1067             continue;
1068         }
1069         physmap->size = strtoull(value, NULL, 16);
1070         free(value);
1071
1072         snprintf(path, sizeof(path),
1073                 "/local/domain/0/device-model/%d/physmap/%s/name",
1074                 xen_domid, entries[i]);
1075         physmap->name = xs_read(state->xenstore, 0, path, &len);
1076
1077         QLIST_INSERT_HEAD(&state->physmap, physmap, list);
1078     }
1079     free(entries);
1080 }
1081
1082 int xen_hvm_init(void)
1083 {
1084     int i, rc;
1085     unsigned long ioreq_pfn;
1086     unsigned long bufioreq_evtchn;
1087     XenIOState *state;
1088
1089     state = g_malloc0(sizeof (XenIOState));
1090
1091     state->xce_handle = xen_xc_evtchn_open(NULL, 0);
1092     if (state->xce_handle == XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
1093         perror("xen: event channel open");
1094         return -errno;
1095     }
1096
1097     state->xenstore = xs_daemon_open();
1098     if (state->xenstore == NULL) {
1099         perror("xen: xenstore open");
1100         return -errno;
1101     }
1102
1103     state->exit.notify = xen_exit_notifier;
1104     qemu_add_exit_notifier(&state->exit);
1105
1106     state->suspend.notify = xen_suspend_notifier;
1107     qemu_register_suspend_notifier(&state->suspend);
1108
1109     xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_IOREQ_PFN, &ioreq_pfn);
1110     DPRINTF("shared page at pfn %lx\n", ioreq_pfn);
1111     state->shared_page = xc_map_foreign_range(xen_xc, xen_domid, XC_PAGE_SIZE,
1112                                               PROT_READ|PROT_WRITE, ioreq_pfn);
1113     if (state->shared_page == NULL) {
1114         hw_error("map shared IO page returned error %d handle=" XC_INTERFACE_FMT,
1115                  errno, xen_xc);
1116     }
1117
1118     xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_BUFIOREQ_PFN, &ioreq_pfn);
1119     DPRINTF("buffered io page at pfn %lx\n", ioreq_pfn);
1120     state->buffered_io_page = xc_map_foreign_range(xen_xc, xen_domid, XC_PAGE_SIZE,
1121                                                    PROT_READ|PROT_WRITE, ioreq_pfn);
1122     if (state->buffered_io_page == NULL) {
1123         hw_error("map buffered IO page returned error %d", errno);
1124     }
1125
1126     state->ioreq_local_port = g_malloc0(smp_cpus * sizeof (evtchn_port_t));
1127
1128     /* FIXME: how about if we overflow the page here? */
1129     for (i = 0; i < smp_cpus; i++) {
1130         rc = xc_evtchn_bind_interdomain(state->xce_handle, xen_domid,
1131                                         xen_vcpu_eport(state->shared_page, i));
1132         if (rc == -1) {
1133             fprintf(stderr, "bind interdomain ioctl error %d\n", errno);
1134             return -1;
1135         }
1136         state->ioreq_local_port[i] = rc;
1137     }
1138
1139     rc = xc_get_hvm_param(xen_xc, xen_domid, HVM_PARAM_BUFIOREQ_EVTCHN,
1140             &bufioreq_evtchn);
1141     if (rc < 0) {
1142         fprintf(stderr, "failed to get HVM_PARAM_BUFIOREQ_EVTCHN\n");
1143         return -1;
1144     }
1145     rc = xc_evtchn_bind_interdomain(state->xce_handle, xen_domid,
1146             (uint32_t)bufioreq_evtchn);
1147     if (rc == -1) {
1148         fprintf(stderr, "bind interdomain ioctl error %d\n", errno);
1149         return -1;
1150     }
1151     state->bufioreq_local_port = rc;
1152
1153     /* Init RAM management */
1154     xen_map_cache_init(xen_phys_offset_to_gaddr, state);
1155     xen_ram_init(ram_size);
1156
1157     qemu_add_vm_change_state_handler(xen_hvm_change_state_handler, state);
1158
1159     state->memory_listener = xen_memory_listener;
1160     QLIST_INIT(&state->physmap);
1161     memory_listener_register(&state->memory_listener, &address_space_memory);
1162     state->log_for_dirtybit = NULL;
1163
1164     /* Initialize backend core & drivers */
1165     if (xen_be_init() != 0) {
1166         fprintf(stderr, "%s: xen backend core setup failed\n", __FUNCTION__);
1167         exit(1);
1168     }
1169     xen_be_register("console", &xen_console_ops);
1170     xen_be_register("vkbd", &xen_kbdmouse_ops);
1171     xen_be_register("qdisk", &xen_blkdev_ops);
1172     xen_read_physmap(state);
1173
1174     return 0;
1175 }
1176
1177 void destroy_hvm_domain(bool reboot)
1178 {
1179     XenXC xc_handle;
1180     int sts;
1181
1182     xc_handle = xen_xc_interface_open(0, 0, 0);
1183     if (xc_handle == XC_HANDLER_INITIAL_VALUE) {
1184         fprintf(stderr, "Cannot acquire xenctrl handle\n");
1185     } else {
1186         sts = xc_domain_shutdown(xc_handle, xen_domid,
1187                                  reboot ? SHUTDOWN_reboot : SHUTDOWN_poweroff);
1188         if (sts != 0) {
1189             fprintf(stderr, "xc_domain_shutdown failed to issue %s, "
1190                     "sts %d, %s\n", reboot ? "reboot" : "poweroff",
1191                     sts, strerror(errno));
1192         } else {
1193             fprintf(stderr, "Issued domain %d %s\n", xen_domid,
1194                     reboot ? "reboot" : "poweroff");
1195         }
1196         xc_interface_close(xc_handle);
1197     }
1198 }
1199
1200 void xen_register_framebuffer(MemoryRegion *mr)
1201 {
1202     framebuffer = mr;
1203 }
1204
1205 void xen_shutdown_fatal_error(const char *fmt, ...)
1206 {
1207     va_list ap;
1208
1209     va_start(ap, fmt);
1210     vfprintf(stderr, fmt, ap);
1211     va_end(ap);
1212     fprintf(stderr, "Will destroy the domain.\n");
1213     /* destroy the domain */
1214     qemu_system_shutdown_request();
1215 }
1216
1217 void xen_modified_memory(ram_addr_t start, ram_addr_t length)
1218 {
1219     if (unlikely(xen_in_migration)) {
1220         int rc;
1221         ram_addr_t start_pfn, nb_pages;
1222
1223         if (length == 0) {
1224             length = TARGET_PAGE_SIZE;
1225         }
1226         start_pfn = start >> TARGET_PAGE_BITS;
1227         nb_pages = ((start + length + TARGET_PAGE_SIZE - 1) >> TARGET_PAGE_BITS)
1228             - start_pfn;
1229         rc = xc_hvm_modified_memory(xen_xc, xen_domid, start_pfn, nb_pages);
1230         if (rc) {
1231             fprintf(stderr,
1232                     "%s failed for "RAM_ADDR_FMT" ("RAM_ADDR_FMT"): %i, %s\n",
1233                     __func__, start, nb_pages, rc, strerror(-rc));
1234         }
1235     }
1236 }