target/arm/kvm.c

   1 /*
   2  * ARM implementation of KVM hooks
   3  *
   4  * Copyright Christoffer Dall 2009-2010
   5  *
   6  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or later.
   7  * See the COPYING file in the top-level directory.
   8  *
   9  */
  10
  11 #include "qemu/osdep.h"
  12 #include <sys/ioctl.h>
  13
  14 #include <linux/kvm.h>
  15
  16 #include "qemu/timer.h"
  17 #include "qemu/error-report.h"
  18 #include "qemu/main-loop.h"
  19 #include "qom/object.h"
  20 #include "qapi/error.h"
  21 #include "sysemu/sysemu.h"
  22 #include "sysemu/kvm.h"
  23 #include "sysemu/kvm_int.h"
  24 #include "kvm_arm.h"
  25 #include "cpu.h"
  26 #include "trace.h"
  27 #include "internals.h"
  28 #include "hw/pci/pci.h"
  29 #include "exec/memattrs.h"
  30 #include "exec/address-spaces.h"
  31 #include "hw/boards.h"
  32 #include "hw/irq.h"
  33 #include "qemu/log.h"
  34
  35 const KVMCapabilityInfo kvm_arch_required_capabilities[] = {
  36     KVM_CAP_LAST_INFO
  37 };
  38
  39 static bool cap_has_mp_state;
  40 static bool cap_has_inject_serror_esr;
  41 static bool cap_has_inject_ext_dabt;
  42
  43 static ARMHostCPUFeatures arm_host_cpu_features;
  44
  45 int kvm_arm_vcpu_init(CPUState *cs)
  46 {
  47     ARMCPU *cpu = ARM_CPU(cs);
  48     struct kvm_vcpu_init init;
  49
  50     init.target = cpu->kvm_target;
  51     memcpy(init.features, cpu->kvm_init_features, sizeof(init.features));
  52
  53     return kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_ARM_VCPU_INIT, &init);
  54 }
  55
  56 int kvm_arm_vcpu_finalize(CPUState *cs, int feature)
  57 {
  58     return kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_ARM_VCPU_FINALIZE, &feature);
  59 }
  60
  61 void kvm_arm_init_serror_injection(CPUState *cs)
  62 {
  63     cap_has_inject_serror_esr = kvm_check_extension(cs->kvm_state,
  64                                     KVM_CAP_ARM_INJECT_SERROR_ESR);
  65 }
  66
  67 bool kvm_arm_create_scratch_host_vcpu(const uint32_t *cpus_to_try,
  68                                       int *fdarray,
  69                                       struct kvm_vcpu_init *init)
  70 {
  71     int ret = 0, kvmfd = -1, vmfd = -1, cpufd = -1;
  72     int max_vm_pa_size;
  73
  74     kvmfd = qemu_open_old("/dev/kvm", O_RDWR);
  75     if (kvmfd < 0) {
  76         goto err;
  77     }
  78     max_vm_pa_size = ioctl(kvmfd, KVM_CHECK_EXTENSION, KVM_CAP_ARM_VM_IPA_SIZE);
  79     if (max_vm_pa_size < 0) {
  80         max_vm_pa_size = 0;
  81     }
  82     do {
  83         vmfd = ioctl(kvmfd, KVM_CREATE_VM, max_vm_pa_size);
  84     } while (vmfd == -1 && errno == EINTR);
  85     if (vmfd < 0) {
  86         goto err;
  87     }
  88     cpufd = ioctl(vmfd, KVM_CREATE_VCPU, 0);
  89     if (cpufd < 0) {
  90         goto err;
  91     }
  92
  93     if (!init) {
  94         /* Caller doesn't want the VCPU to be initialized, so skip it */
  95         goto finish;
  96     }
  97
  98     if (init->target == -1) {
  99         struct kvm_vcpu_init preferred;
 100
 101         ret = ioctl(vmfd, KVM_ARM_PREFERRED_TARGET, &preferred);
 102         if (!ret) {
 103             init->target = preferred.target;
 104         }
 105     }
 106     if (ret >= 0) {
 107         ret = ioctl(cpufd, KVM_ARM_VCPU_INIT, init);
 108         if (ret < 0) {
 109             goto err;
 110         }
 111     } else if (cpus_to_try) {
 112         /* Old kernel which doesn't know about the
 113          * PREFERRED_TARGET ioctl: we know it will only support
 114          * creating one kind of guest CPU which is its preferred
 115          * CPU type.
 116          */
 117         struct kvm_vcpu_init try;
 118
 119         while (*cpus_to_try != QEMU_KVM_ARM_TARGET_NONE) {
 120             try.target = *cpus_to_try++;
 121             memcpy(try.features, init->features, sizeof(init->features));
 122             ret = ioctl(cpufd, KVM_ARM_VCPU_INIT, &try);
 123             if (ret >= 0) {
 124                 break;
 125             }
 126         }
 127         if (ret < 0) {
 128             goto err;
 129         }
 130         init->target = try.target;
 131     } else {
 132         /* Treat a NULL cpus_to_try argument the same as an empty
 133          * list, which means we will fail the call since this must
 134          * be an old kernel which doesn't support PREFERRED_TARGET.
 135          */
 136         goto err;
 137     }
 138
 139 finish:
 140     fdarray[0] = kvmfd;
 141     fdarray[1] = vmfd;
 142     fdarray[2] = cpufd;
 143
 144     return true;
 145
 146 err:
 147     if (cpufd >= 0) {
 148         close(cpufd);
 149     }
 150     if (vmfd >= 0) {
 151         close(vmfd);
 152     }
 153     if (kvmfd >= 0) {
 154         close(kvmfd);
 155     }
 156
 157     return false;
 158 }
 159
 160 void kvm_arm_destroy_scratch_host_vcpu(int *fdarray)
 161 {
 162     int i;
 163
 164     for (i = 2; i >= 0; i--) {
 165         close(fdarray[i]);
 166     }
 167 }
 168
 169 void kvm_arm_set_cpu_features_from_host(ARMCPU *cpu)
 170 {
 171     CPUARMState *env = &cpu->env;
 172
 173     if (!arm_host_cpu_features.dtb_compatible) {
 174         if (!kvm_enabled() ||
 175             !kvm_arm_get_host_cpu_features(&arm_host_cpu_features)) {
 176             /* We can't report this error yet, so flag that we need to
 177              * in arm_cpu_realizefn().
 178              */
 179             cpu->kvm_target = QEMU_KVM_ARM_TARGET_NONE;
 180             cpu->host_cpu_probe_failed = true;
 181             return;
 182         }
 183     }
 184
 185     cpu->kvm_target = arm_host_cpu_features.target;
 186     cpu->dtb_compatible = arm_host_cpu_features.dtb_compatible;
 187     cpu->isar = arm_host_cpu_features.isar;
 188     env->features = arm_host_cpu_features.features;
 189 }
 190
 191 static bool kvm_no_adjvtime_get(Object *obj, Error **errp)
 192 {
 193     return !ARM_CPU(obj)->kvm_adjvtime;
 194 }
 195
 196 static void kvm_no_adjvtime_set(Object *obj, bool value, Error **errp)
 197 {
 198     ARM_CPU(obj)->kvm_adjvtime = !value;
 199 }
 200
 201 static bool kvm_steal_time_get(Object *obj, Error **errp)
 202 {
 203     return ARM_CPU(obj)->kvm_steal_time != ON_OFF_AUTO_OFF;
 204 }
 205
 206 static void kvm_steal_time_set(Object *obj, bool value, Error **errp)
 207 {
 208     ARM_CPU(obj)->kvm_steal_time = value ? ON_OFF_AUTO_ON : ON_OFF_AUTO_OFF;
 209 }
 210
 211 /* KVM VCPU properties should be prefixed with "kvm-". */
 212 void kvm_arm_add_vcpu_properties(Object *obj)
 213 {
 214     ARMCPU *cpu = ARM_CPU(obj);
 215     CPUARMState *env = &cpu->env;
 216
 217     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_GENERIC_TIMER)) {
 218         cpu->kvm_adjvtime = true;
 219         object_property_add_bool(obj, "kvm-no-adjvtime", kvm_no_adjvtime_get,
 220                                  kvm_no_adjvtime_set);
 221         object_property_set_description(obj, "kvm-no-adjvtime",
 222                                         "Set on to disable the adjustment of "
 223                                         "the virtual counter. VM stopped time "
 224                                         "will be counted.");
 225     }
 226
 227     cpu->kvm_steal_time = ON_OFF_AUTO_AUTO;
 228     object_property_add_bool(obj, "kvm-steal-time", kvm_steal_time_get,
 229                              kvm_steal_time_set);
 230     object_property_set_description(obj, "kvm-steal-time",
 231                                     "Set off to disable KVM steal time.");
 232 }
 233
 234 bool kvm_arm_pmu_supported(void)
 235 {
 236     return kvm_check_extension(kvm_state, KVM_CAP_ARM_PMU_V3);
 237 }
 238
 239 int kvm_arm_get_max_vm_ipa_size(MachineState *ms, bool *fixed_ipa)
 240 {
 241     KVMState *s = KVM_STATE(ms->accelerator);
 242     int ret;
 243
 244     ret = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_ARM_VM_IPA_SIZE);
 245     *fixed_ipa = ret <= 0;
 246
 247     return ret > 0 ? ret : 40;
 248 }
 249
 250 int kvm_arch_get_default_type(MachineState *ms)
 251 {
 252     return 0;
 253 }
 254
 255 int kvm_arch_init(MachineState *ms, KVMState *s)
 256 {
 257     int ret = 0;
 258     /* For ARM interrupt delivery is always asynchronous,
 259      * whether we are using an in-kernel VGIC or not.
 260      */
 261     kvm_async_interrupts_allowed = true;
 262
 263     /*
 264      * PSCI wakes up secondary cores, so we always need to
 265      * have vCPUs waiting in kernel space
 266      */
 267     kvm_halt_in_kernel_allowed = true;
 268
 269     cap_has_mp_state = kvm_check_extension(s, KVM_CAP_MP_STATE);
 270
 271     if (ms->smp.cpus > 256 &&
 272         !kvm_check_extension(s, KVM_CAP_ARM_IRQ_LINE_LAYOUT_2)) {
 273         error_report("Using more than 256 vcpus requires a host kernel "
 274                      "with KVM_CAP_ARM_IRQ_LINE_LAYOUT_2");
 275         ret = -EINVAL;
 276     }
 277
 278     if (kvm_check_extension(s, KVM_CAP_ARM_NISV_TO_USER)) {
 279         if (kvm_vm_enable_cap(s, KVM_CAP_ARM_NISV_TO_USER, 0)) {
 280             error_report("Failed to enable KVM_CAP_ARM_NISV_TO_USER cap");
 281         } else {
 282             /* Set status for supporting the external dabt injection */
 283             cap_has_inject_ext_dabt = kvm_check_extension(s,
 284                                     KVM_CAP_ARM_INJECT_EXT_DABT);
 285         }
 286     }
 287
 288     kvm_arm_init_debug(s);
 289
 290     return ret;
 291 }
 292
 293 unsigned long kvm_arch_vcpu_id(CPUState *cpu)
 294 {
 295     return cpu->cpu_index;
 296 }
 297
 298 /* We track all the KVM devices which need their memory addresses
 299  * passing to the kernel in a list of these structures.
 300  * When board init is complete we run through the list and
 301  * tell the kernel the base addresses of the memory regions.
 302  * We use a MemoryListener to track mapping and unmapping of
 303  * the regions during board creation, so the board models don't
 304  * need to do anything special for the KVM case.
 305  *
 306  * Sometimes the address must be OR'ed with some other fields
 307  * (for example for KVM_VGIC_V3_ADDR_TYPE_REDIST_REGION).
 308  * @kda_addr_ormask aims at storing the value of those fields.
 309  */
 310 typedef struct KVMDevice {
 311     struct kvm_arm_device_addr kda;
 312     struct kvm_device_attr kdattr;
 313     uint64_t kda_addr_ormask;
 314     MemoryRegion *mr;
 315     QSLIST_ENTRY(KVMDevice) entries;
 316     int dev_fd;
 317 } KVMDevice;
 318
 319 static QSLIST_HEAD(, KVMDevice) kvm_devices_head;
 320
 321 static void kvm_arm_devlistener_add(MemoryListener *listener,
 322                                     MemoryRegionSection *section)
 323 {
 324     KVMDevice *kd;
 325
 326     QSLIST_FOREACH(kd, &kvm_devices_head, entries) {
 327         if (section->mr == kd->mr) {
 328             kd->kda.addr = section->offset_within_address_space;
 329         }
 330     }
 331 }
 332
 333 static void kvm_arm_devlistener_del(MemoryListener *listener,
 334                                     MemoryRegionSection *section)
 335 {
 336     KVMDevice *kd;
 337
 338     QSLIST_FOREACH(kd, &kvm_devices_head, entries) {
 339         if (section->mr == kd->mr) {
 340             kd->kda.addr = -1;
 341         }
 342     }
 343 }
 344
 345 static MemoryListener devlistener = {
 346     .name = "kvm-arm",
 347     .region_add = kvm_arm_devlistener_add,
 348     .region_del = kvm_arm_devlistener_del,
 349     .priority = MEMORY_LISTENER_PRIORITY_MIN,
 350 };
 351
 352 static void kvm_arm_set_device_addr(KVMDevice *kd)
 353 {
 354     struct kvm_device_attr *attr = &kd->kdattr;
 355     int ret;
 356
 357     /* If the device control API is available and we have a device fd on the
 358      * KVMDevice struct, let's use the newer API
 359      */
 360     if (kd->dev_fd >= 0) {
 361         uint64_t addr = kd->kda.addr;
 362
 363         addr |= kd->kda_addr_ormask;
 364         attr->addr = (uintptr_t)&addr;
 365         ret = kvm_device_ioctl(kd->dev_fd, KVM_SET_DEVICE_ATTR, attr);
 366     } else {
 367         ret = kvm_vm_ioctl(kvm_state, KVM_ARM_SET_DEVICE_ADDR, &kd->kda);
 368     }
 369
 370     if (ret < 0) {
 371         fprintf(stderr, "Failed to set device address: %s\n",
 372                 strerror(-ret));
 373         abort();
 374     }
 375 }
 376
 377 static void kvm_arm_machine_init_done(Notifier *notifier, void *data)
 378 {
 379     KVMDevice *kd, *tkd;
 380
 381     QSLIST_FOREACH_SAFE(kd, &kvm_devices_head, entries, tkd) {
 382         if (kd->kda.addr != -1) {
 383             kvm_arm_set_device_addr(kd);
 384         }
 385         memory_region_unref(kd->mr);
 386         QSLIST_REMOVE_HEAD(&kvm_devices_head, entries);
 387         g_free(kd);
 388     }
 389     memory_listener_unregister(&devlistener);
 390 }
 391
 392 static Notifier notify = {
 393     .notify = kvm_arm_machine_init_done,
 394 };
 395
 396 void kvm_arm_register_device(MemoryRegion *mr, uint64_t devid, uint64_t group,
 397                              uint64_t attr, int dev_fd, uint64_t addr_ormask)
 398 {
 399     KVMDevice *kd;
 400
 401     if (!kvm_irqchip_in_kernel()) {
 402         return;
 403     }
 404
 405     if (QSLIST_EMPTY(&kvm_devices_head)) {
 406         memory_listener_register(&devlistener, &address_space_memory);
 407         qemu_add_machine_init_done_notifier(&notify);
 408     }
 409     kd = g_new0(KVMDevice, 1);
 410     kd->mr = mr;
 411     kd->kda.id = devid;
 412     kd->kda.addr = -1;
 413     kd->kdattr.flags = 0;
 414     kd->kdattr.group = group;
 415     kd->kdattr.attr = attr;
 416     kd->dev_fd = dev_fd;
 417     kd->kda_addr_ormask = addr_ormask;
 418     QSLIST_INSERT_HEAD(&kvm_devices_head, kd, entries);
 419     memory_region_ref(kd->mr);
 420 }
 421
 422 static int compare_u64(const void *a, const void *b)
 423 {
 424     if (*(uint64_t *)a > *(uint64_t *)b) {
 425         return 1;
 426     }
 427     if (*(uint64_t *)a < *(uint64_t *)b) {
 428         return -1;
 429     }
 430     return 0;
 431 }
 432
 433 /*
 434  * cpreg_values are sorted in ascending order by KVM register ID
 435  * (see kvm_arm_init_cpreg_list). This allows us to cheaply find
 436  * the storage for a KVM register by ID with a binary search.
 437  */
 438 static uint64_t *kvm_arm_get_cpreg_ptr(ARMCPU *cpu, uint64_t regidx)
 439 {
 440     uint64_t *res;
 441
 442     res = bsearch(&regidx, cpu->cpreg_indexes, cpu->cpreg_array_len,
 443                   sizeof(uint64_t), compare_u64);
 444     assert(res);
 445
 446     return &cpu->cpreg_values[res - cpu->cpreg_indexes];
 447 }
 448
 449 /* Initialize the ARMCPU cpreg list according to the kernel's
 450  * definition of what CPU registers it knows about (and throw away
 451  * the previous TCG-created cpreg list).
 452  */
 453 int kvm_arm_init_cpreg_list(ARMCPU *cpu)
 454 {
 455     struct kvm_reg_list rl;
 456     struct kvm_reg_list *rlp;
 457     int i, ret, arraylen;
 458     CPUState *cs = CPU(cpu);
 459
 460     rl.n = 0;
 461     ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_REG_LIST, &rl);
 462     if (ret != -E2BIG) {
 463         return ret;
 464     }
 465     rlp = g_malloc(sizeof(struct kvm_reg_list) + rl.n * sizeof(uint64_t));
 466     rlp->n = rl.n;
 467     ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_REG_LIST, rlp);
 468     if (ret) {
 469         goto out;
 470     }
 471     /* Sort the list we get back from the kernel, since cpreg_tuples
 472      * must be in strictly ascending order.
 473      */
 474     qsort(&rlp->reg, rlp->n, sizeof(rlp->reg[0]), compare_u64);
 475
 476     for (i = 0, arraylen = 0; i < rlp->n; i++) {
 477         if (!kvm_arm_reg_syncs_via_cpreg_list(rlp->reg[i])) {
 478             continue;
 479         }
 480         switch (rlp->reg[i] & KVM_REG_SIZE_MASK) {
 481         case KVM_REG_SIZE_U32:
 482         case KVM_REG_SIZE_U64:
 483             break;
 484         default:
 485             fprintf(stderr, "Can't handle size of register in kernel list\n");
 486             ret = -EINVAL;
 487             goto out;
 488         }
 489
 490         arraylen++;
 491     }
 492
 493     cpu->cpreg_indexes = g_renew(uint64_t, cpu->cpreg_indexes, arraylen);
 494     cpu->cpreg_values = g_renew(uint64_t, cpu->cpreg_values, arraylen);
 495     cpu->cpreg_vmstate_indexes = g_renew(uint64_t, cpu->cpreg_vmstate_indexes,
 496                                          arraylen);
 497     cpu->cpreg_vmstate_values = g_renew(uint64_t, cpu->cpreg_vmstate_values,
 498                                         arraylen);
 499     cpu->cpreg_array_len = arraylen;
 500     cpu->cpreg_vmstate_array_len = arraylen;
 501
 502     for (i = 0, arraylen = 0; i < rlp->n; i++) {
 503         uint64_t regidx = rlp->reg[i];
 504         if (!kvm_arm_reg_syncs_via_cpreg_list(regidx)) {
 505             continue;
 506         }
 507         cpu->cpreg_indexes[arraylen] = regidx;
 508         arraylen++;
 509     }
 510     assert(cpu->cpreg_array_len == arraylen);
 511
 512     if (!write_kvmstate_to_list(cpu)) {
 513         /* Shouldn't happen unless kernel is inconsistent about
 514          * what registers exist.
 515          */
 516         fprintf(stderr, "Initial read of kernel register state failed\n");
 517         ret = -EINVAL;
 518         goto out;
 519     }
 520
 521 out:
 522     g_free(rlp);
 523     return ret;
 524 }
 525
 526 bool write_kvmstate_to_list(ARMCPU *cpu)
 527 {
 528     CPUState *cs = CPU(cpu);
 529     int i;
 530     bool ok = true;
 531
 532     for (i = 0; i < cpu->cpreg_array_len; i++) {
 533         struct kvm_one_reg r;
 534         uint64_t regidx = cpu->cpreg_indexes[i];
 535         uint32_t v32;
 536         int ret;
 537
 538         r.id = regidx;
 539
 540         switch (regidx & KVM_REG_SIZE_MASK) {
 541         case KVM_REG_SIZE_U32:
 542             r.addr = (uintptr_t)&v32;
 543             ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &r);
 544             if (!ret) {
 545                 cpu->cpreg_values[i] = v32;
 546             }
 547             break;
 548         case KVM_REG_SIZE_U64:
 549             r.addr = (uintptr_t)(cpu->cpreg_values + i);
 550             ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &r);
 551             break;
 552         default:
 553             g_assert_not_reached();
 554         }
 555         if (ret) {
 556             ok = false;
 557         }
 558     }
 559     return ok;
 560 }
 561
 562 bool write_list_to_kvmstate(ARMCPU *cpu, int level)
 563 {
 564     CPUState *cs = CPU(cpu);
 565     int i;
 566     bool ok = true;
 567
 568     for (i = 0; i < cpu->cpreg_array_len; i++) {
 569         struct kvm_one_reg r;
 570         uint64_t regidx = cpu->cpreg_indexes[i];
 571         uint32_t v32;
 572         int ret;
 573
 574         if (kvm_arm_cpreg_level(regidx) > level) {
 575             continue;
 576         }
 577
 578         r.id = regidx;
 579         switch (regidx & KVM_REG_SIZE_MASK) {
 580         case KVM_REG_SIZE_U32:
 581             v32 = cpu->cpreg_values[i];
 582             r.addr = (uintptr_t)&v32;
 583             break;
 584         case KVM_REG_SIZE_U64:
 585             r.addr = (uintptr_t)(cpu->cpreg_values + i);
 586             break;
 587         default:
 588             g_assert_not_reached();
 589         }
 590         ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &r);
 591         if (ret) {
 592             /* We might fail for "unknown register" and also for
 593              * "you tried to set a register which is constant with
 594              * a different value from what it actually contains".
 595              */
 596             ok = false;
 597         }
 598     }
 599     return ok;
 600 }
 601
 602 void kvm_arm_cpu_pre_save(ARMCPU *cpu)
 603 {
 604     /* KVM virtual time adjustment */
 605     if (cpu->kvm_vtime_dirty) {
 606         *kvm_arm_get_cpreg_ptr(cpu, KVM_REG_ARM_TIMER_CNT) = cpu->kvm_vtime;
 607     }
 608 }
 609
 610 void kvm_arm_cpu_post_load(ARMCPU *cpu)
 611 {
 612     /* KVM virtual time adjustment */
 613     if (cpu->kvm_adjvtime) {
 614         cpu->kvm_vtime = *kvm_arm_get_cpreg_ptr(cpu, KVM_REG_ARM_TIMER_CNT);
 615         cpu->kvm_vtime_dirty = true;
 616     }
 617 }
 618
 619 void kvm_arm_reset_vcpu(ARMCPU *cpu)
 620 {
 621     int ret;
 622
 623     /* Re-init VCPU so that all registers are set to
 624      * their respective reset values.
 625      */
 626     ret = kvm_arm_vcpu_init(CPU(cpu));
 627     if (ret < 0) {
 628         fprintf(stderr, "kvm_arm_vcpu_init failed: %s\n", strerror(-ret));
 629         abort();
 630     }
 631     if (!write_kvmstate_to_list(cpu)) {
 632         fprintf(stderr, "write_kvmstate_to_list failed\n");
 633         abort();
 634     }
 635     /*
 636      * Sync the reset values also into the CPUState. This is necessary
 637      * because the next thing we do will be a kvm_arch_put_registers()
 638      * which will update the list values from the CPUState before copying
 639      * the list values back to KVM. It's OK to ignore failure returns here
 640      * for the same reason we do so in kvm_arch_get_registers().
 641      */
 642     write_list_to_cpustate(cpu);
 643 }
 644
 645 /*
 646  * Update KVM's MP_STATE based on what QEMU thinks it is
 647  */
 648 int kvm_arm_sync_mpstate_to_kvm(ARMCPU *cpu)
 649 {
 650     if (cap_has_mp_state) {
 651         struct kvm_mp_state mp_state = {
 652             .mp_state = (cpu->power_state == PSCI_OFF) ?
 653             KVM_MP_STATE_STOPPED : KVM_MP_STATE_RUNNABLE
 654         };
 655         int ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_SET_MP_STATE, &mp_state);
 656         if (ret) {
 657             fprintf(stderr, "%s: failed to set MP_STATE %d/%s\n",
 658                     __func__, ret, strerror(-ret));
 659             return -1;
 660         }
 661     }
 662
 663     return 0;
 664 }
 665
 666 /*
 667  * Sync the KVM MP_STATE into QEMU
 668  */
 669 int kvm_arm_sync_mpstate_to_qemu(ARMCPU *cpu)
 670 {
 671     if (cap_has_mp_state) {
 672         struct kvm_mp_state mp_state;
 673         int ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_GET_MP_STATE, &mp_state);
 674         if (ret) {
 675             fprintf(stderr, "%s: failed to get MP_STATE %d/%s\n",
 676                     __func__, ret, strerror(-ret));
 677             abort();
 678         }
 679         cpu->power_state = (mp_state.mp_state == KVM_MP_STATE_STOPPED) ?
 680             PSCI_OFF : PSCI_ON;
 681     }
 682
 683     return 0;
 684 }
 685
 686 void kvm_arm_get_virtual_time(CPUState *cs)
 687 {
 688     ARMCPU *cpu = ARM_CPU(cs);
 689     struct kvm_one_reg reg = {
 690         .id = KVM_REG_ARM_TIMER_CNT,
 691         .addr = (uintptr_t)&cpu->kvm_vtime,
 692     };
 693     int ret;
 694
 695     if (cpu->kvm_vtime_dirty) {
 696         return;
 697     }
 698
 699     ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_GET_ONE_REG, &reg);
 700     if (ret) {
 701         error_report("Failed to get KVM_REG_ARM_TIMER_CNT");
 702         abort();
 703     }
 704
 705     cpu->kvm_vtime_dirty = true;
 706 }
 707
 708 void kvm_arm_put_virtual_time(CPUState *cs)
 709 {
 710     ARMCPU *cpu = ARM_CPU(cs);
 711     struct kvm_one_reg reg = {
 712         .id = KVM_REG_ARM_TIMER_CNT,
 713         .addr = (uintptr_t)&cpu->kvm_vtime,
 714     };
 715     int ret;
 716
 717     if (!cpu->kvm_vtime_dirty) {
 718         return;
 719     }
 720
 721     ret = kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_ONE_REG, &reg);
 722     if (ret) {
 723         error_report("Failed to set KVM_REG_ARM_TIMER_CNT");
 724         abort();
 725     }
 726
 727     cpu->kvm_vtime_dirty = false;
 728 }
 729
 730 int kvm_put_vcpu_events(ARMCPU *cpu)
 731 {
 732     CPUARMState *env = &cpu->env;
 733     struct kvm_vcpu_events events;
 734     int ret;
 735
 736     if (!kvm_has_vcpu_events()) {
 737         return 0;
 738     }
 739
 740     memset(&events, 0, sizeof(events));
 741     events.exception.serror_pending = env->serror.pending;
 742
 743     /* Inject SError to guest with specified syndrome if host kernel
 744      * supports it, otherwise inject SError without syndrome.
 745      */
 746     if (cap_has_inject_serror_esr) {
 747         events.exception.serror_has_esr = env->serror.has_esr;
 748         events.exception.serror_esr = env->serror.esr;
 749     }
 750
 751     ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_SET_VCPU_EVENTS, &events);
 752     if (ret) {
 753         error_report("failed to put vcpu events");
 754     }
 755
 756     return ret;
 757 }
 758
 759 int kvm_get_vcpu_events(ARMCPU *cpu)
 760 {
 761     CPUARMState *env = &cpu->env;
 762     struct kvm_vcpu_events events;
 763     int ret;
 764
 765     if (!kvm_has_vcpu_events()) {
 766         return 0;
 767     }
 768
 769     memset(&events, 0, sizeof(events));
 770     ret = kvm_vcpu_ioctl(CPU(cpu), KVM_GET_VCPU_EVENTS, &events);
 771     if (ret) {
 772         error_report("failed to get vcpu events");
 773         return ret;
 774     }
 775
 776     env->serror.pending = events.exception.serror_pending;
 777     env->serror.has_esr = events.exception.serror_has_esr;
 778     env->serror.esr = events.exception.serror_esr;
 779
 780     return 0;
 781 }
 782
 783 void kvm_arch_pre_run(CPUState *cs, struct kvm_run *run)
 784 {
 785     ARMCPU *cpu = ARM_CPU(cs);
 786     CPUARMState *env = &cpu->env;
 787
 788     if (unlikely(env->ext_dabt_raised)) {
 789         /*
 790          * Verifying that the ext DABT has been properly injected,
 791          * otherwise risking indefinitely re-running the faulting instruction
 792          * Covering a very narrow case for kernels 5.5..5.5.4
 793          * when injected abort was misconfigured to be
 794          * an IMPLEMENTATION DEFINED exception (for 32-bit EL1)
 795          */
 796         if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_AARCH64) &&
 797             unlikely(!kvm_arm_verify_ext_dabt_pending(cs))) {
 798
 799             error_report("Data abort exception with no valid ISS generated by "
 800                    "guest memory access. KVM unable to emulate faulting "
 801                    "instruction. Failed to inject an external data abort "
 802                    "into the guest.");
 803             abort();
 804        }
 805        /* Clear the status */
 806        env->ext_dabt_raised = 0;
 807     }
 808 }
 809
 810 MemTxAttrs kvm_arch_post_run(CPUState *cs, struct kvm_run *run)
 811 {
 812     ARMCPU *cpu;
 813     uint32_t switched_level;
 814
 815     if (kvm_irqchip_in_kernel()) {
 816         /*
 817          * We only need to sync timer states with user-space interrupt
 818          * controllers, so return early and save cycles if we don't.
 819          */
 820         return MEMTXATTRS_UNSPECIFIED;
 821     }
 822
 823     cpu = ARM_CPU(cs);
 824
 825     /* Synchronize our shadowed in-kernel device irq lines with the kvm ones */
 826     if (run->s.regs.device_irq_level != cpu->device_irq_level) {
 827         switched_level = cpu->device_irq_level ^ run->s.regs.device_irq_level;
 828
 829         qemu_mutex_lock_iothread();
 830
 831         if (switched_level & KVM_ARM_DEV_EL1_VTIMER) {
 832             qemu_set_irq(cpu->gt_timer_outputs[GTIMER_VIRT],
 833                          !!(run->s.regs.device_irq_level &
 834                             KVM_ARM_DEV_EL1_VTIMER));
 835             switched_level &= ~KVM_ARM_DEV_EL1_VTIMER;
 836         }
 837
 838         if (switched_level & KVM_ARM_DEV_EL1_PTIMER) {
 839             qemu_set_irq(cpu->gt_timer_outputs[GTIMER_PHYS],
 840                          !!(run->s.regs.device_irq_level &
 841                             KVM_ARM_DEV_EL1_PTIMER));
 842             switched_level &= ~KVM_ARM_DEV_EL1_PTIMER;
 843         }
 844
 845         if (switched_level & KVM_ARM_DEV_PMU) {
 846             qemu_set_irq(cpu->pmu_interrupt,
 847                          !!(run->s.regs.device_irq_level & KVM_ARM_DEV_PMU));
 848             switched_level &= ~KVM_ARM_DEV_PMU;
 849         }
 850
 851         if (switched_level) {
 852             qemu_log_mask(LOG_UNIMP, "%s: unhandled in-kernel device IRQ %x\n",
 853                           __func__, switched_level);
 854         }
 855
 856         /* We also mark unknown levels as processed to not waste cycles */
 857         cpu->device_irq_level = run->s.regs.device_irq_level;
 858         qemu_mutex_unlock_iothread();
 859     }
 860
 861     return MEMTXATTRS_UNSPECIFIED;
 862 }
 863
 864 void kvm_arm_vm_state_change(void *opaque, bool running, RunState state)
 865 {
 866     CPUState *cs = opaque;
 867     ARMCPU *cpu = ARM_CPU(cs);
 868
 869     if (running) {
 870         if (cpu->kvm_adjvtime) {
 871             kvm_arm_put_virtual_time(cs);
 872         }
 873     } else {
 874         if (cpu->kvm_adjvtime) {
 875             kvm_arm_get_virtual_time(cs);
 876         }
 877     }
 878 }
 879
 880 /**
 881  * kvm_arm_handle_dabt_nisv:
 882  * @cs: CPUState
 883  * @esr_iss: ISS encoding (limited) for the exception from Data Abort
 884  *           ISV bit set to '0b0' -> no valid instruction syndrome
 885  * @fault_ipa: faulting address for the synchronous data abort
 886  *
 887  * Returns: 0 if the exception has been handled, < 0 otherwise
 888  */
 889 static int kvm_arm_handle_dabt_nisv(CPUState *cs, uint64_t esr_iss,
 890                                     uint64_t fault_ipa)
 891 {
 892     ARMCPU *cpu = ARM_CPU(cs);
 893     CPUARMState *env = &cpu->env;
 894     /*
 895      * Request KVM to inject the external data abort into the guest
 896      */
 897     if (cap_has_inject_ext_dabt) {
 898         struct kvm_vcpu_events events = { };
 899         /*
 900          * The external data abort event will be handled immediately by KVM
 901          * using the address fault that triggered the exit on given VCPU.
 902          * Requesting injection of the external data abort does not rely
 903          * on any other VCPU state. Therefore, in this particular case, the VCPU
 904          * synchronization can be exceptionally skipped.
 905          */
 906         events.exception.ext_dabt_pending = 1;
 907         /* KVM_CAP_ARM_INJECT_EXT_DABT implies KVM_CAP_VCPU_EVENTS */
 908         if (!kvm_vcpu_ioctl(cs, KVM_SET_VCPU_EVENTS, &events)) {
 909             env->ext_dabt_raised = 1;
 910             return 0;
 911         }
 912     } else {
 913         error_report("Data abort exception triggered by guest memory access "
 914                      "at physical address: 0x"  TARGET_FMT_lx,
 915                      (target_ulong)fault_ipa);
 916         error_printf("KVM unable to emulate faulting instruction.\n");
 917     }
 918     return -1;
 919 }
 920
 921 int kvm_arch_handle_exit(CPUState *cs, struct kvm_run *run)
 922 {
 923     int ret = 0;
 924
 925     switch (run->exit_reason) {
 926     case KVM_EXIT_DEBUG:
 927         if (kvm_arm_handle_debug(cs, &run->debug.arch)) {
 928             ret = EXCP_DEBUG;
 929         } /* otherwise return to guest */
 930         break;
 931     case KVM_EXIT_ARM_NISV:
 932         /* External DABT with no valid iss to decode */
 933         ret = kvm_arm_handle_dabt_nisv(cs, run->arm_nisv.esr_iss,
 934                                        run->arm_nisv.fault_ipa);
 935         break;
 936     default:
 937         qemu_log_mask(LOG_UNIMP, "%s: un-handled exit reason %d\n",
 938                       __func__, run->exit_reason);
 939         break;
 940     }
 941     return ret;
 942 }
 943
 944 bool kvm_arch_stop_on_emulation_error(CPUState *cs)
 945 {
 946     return true;
 947 }
 948
 949 int kvm_arch_process_async_events(CPUState *cs)
 950 {
 951     return 0;
 952 }
 953
 954 void kvm_arch_update_guest_debug(CPUState *cs, struct kvm_guest_debug *dbg)
 955 {
 956     if (kvm_sw_breakpoints_active(cs)) {
 957         dbg->control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_USE_SW_BP;
 958     }
 959     if (kvm_arm_hw_debug_active(cs)) {
 960         dbg->control |= KVM_GUESTDBG_ENABLE | KVM_GUESTDBG_USE_HW;
 961         kvm_arm_copy_hw_debug_data(&dbg->arch);
 962     }
 963 }
 964
 965 void kvm_arch_init_irq_routing(KVMState *s)
 966 {
 967 }
 968
 969 int kvm_arch_irqchip_create(KVMState *s)
 970 {
 971     if (kvm_kernel_irqchip_split()) {
 972         error_report("-machine kernel_irqchip=split is not supported on ARM.");
 973         exit(1);
 974     }
 975
 976     /* If we can create the VGIC using the newer device control API, we
 977      * let the device do this when it initializes itself, otherwise we
 978      * fall back to the old API */
 979     return kvm_check_extension(s, KVM_CAP_DEVICE_CTRL);
 980 }
 981
 982 int kvm_arm_vgic_probe(void)
 983 {
 984     int val = 0;
 985
 986     if (kvm_create_device(kvm_state,
 987                           KVM_DEV_TYPE_ARM_VGIC_V3, true) == 0) {
 988         val |= KVM_ARM_VGIC_V3;
 989     }
 990     if (kvm_create_device(kvm_state,
 991                           KVM_DEV_TYPE_ARM_VGIC_V2, true) == 0) {
 992         val |= KVM_ARM_VGIC_V2;
 993     }
 994     return val;
 995 }
 996
 997 int kvm_arm_set_irq(int cpu, int irqtype, int irq, int level)
 998 {
 999     int kvm_irq = (irqtype << KVM_ARM_IRQ_TYPE_SHIFT) | irq;
1000     int cpu_idx1 = cpu % 256;
1001     int cpu_idx2 = cpu / 256;
1002
1003     kvm_irq |= (cpu_idx1 << KVM_ARM_IRQ_VCPU_SHIFT) |
1004                (cpu_idx2 << KVM_ARM_IRQ_VCPU2_SHIFT);
1005
1006     return kvm_set_irq(kvm_state, kvm_irq, !!level);
1007 }
1008
1009 int kvm_arch_fixup_msi_route(struct kvm_irq_routing_entry *route,
1010                              uint64_t address, uint32_t data, PCIDevice *dev)
1011 {
1012     AddressSpace *as = pci_device_iommu_address_space(dev);
1013     hwaddr xlat, len, doorbell_gpa;
1014     MemoryRegionSection mrs;
1015     MemoryRegion *mr;
1016
1017     if (as == &address_space_memory) {
1018         return 0;
1019     }
1020
1021     /* MSI doorbell address is translated by an IOMMU */
1022
1023     RCU_READ_LOCK_GUARD();
1024
1025     mr = address_space_translate(as, address, &xlat, &len, true,
1026                                  MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
1027
1028     if (!mr) {
1029         return 1;
1030     }
1031
1032     mrs = memory_region_find(mr, xlat, 1);
1033
1034     if (!mrs.mr) {
1035         return 1;
1036     }
1037
1038     doorbell_gpa = mrs.offset_within_address_space;
1039     memory_region_unref(mrs.mr);
1040
1041     route->u.msi.address_lo = doorbell_gpa;
1042     route->u.msi.address_hi = doorbell_gpa >> 32;
1043
1044     trace_kvm_arm_fixup_msi_route(address, doorbell_gpa);
1045
1046     return 0;
1047 }
1048
1049 int kvm_arch_add_msi_route_post(struct kvm_irq_routing_entry *route,
1050                                 int vector, PCIDevice *dev)
1051 {
1052     return 0;
1053 }
1054
1055 int kvm_arch_release_virq_post(int virq)
1056 {
1057     return 0;
1058 }
1059
1060 int kvm_arch_msi_data_to_gsi(uint32_t data)
1061 {
1062     return (data - 32) & 0xffff;
1063 }
1064
1065 bool kvm_arch_cpu_check_are_resettable(void)
1066 {
1067     return true;
1068 }
1069
1070 void kvm_arch_accel_class_init(ObjectClass *oc)
1071 {
1072 }