1 /*
2  * Virtio PCI Bindings
3  *
4  * Copyright IBM, Corp. 2007
5  * Copyright (c) 2009 CodeSourcery
6  *
7  * Authors:
8  *  Anthony Liguori   <aliguori@us.ibm.com>
9  *  Paul Brook        <paul@codesourcery.com>
10  *
11  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
12  * the COPYING file in the top-level directory.
13  *
14  * Contributions after 2012-01-13 are licensed under the terms of the
15  * GNU GPL, version 2 or (at your option) any later version.
16  */
17 
18 #include "qemu/osdep.h"
19 
20 #include "exec/memop.h"
21 #include "standard-headers/linux/virtio_pci.h"
22 #include "hw/virtio/virtio.h"
23 #include "migration/qemu-file-types.h"
24 #include "hw/pci/pci.h"
25 #include "hw/pci/pci_bus.h"
26 #include "hw/qdev-properties.h"
27 #include "qapi/error.h"
28 #include "qemu/error-report.h"
29 #include "qemu/module.h"
30 #include "hw/pci/msi.h"
31 #include "hw/pci/msix.h"
32 #include "hw/loader.h"
33 #include "sysemu/kvm.h"
34 #include "virtio-pci.h"
35 #include "qemu/range.h"
36 #include "hw/virtio/virtio-bus.h"
37 #include "qapi/visitor.h"
38 
39 #define VIRTIO_PCI_REGION_SIZE(dev)     VIRTIO_PCI_CONFIG_OFF(msix_present(dev))
40 
41 #undef VIRTIO_PCI_CONFIG
42 
43 /* The remaining space is defined by each driver as the per-driver
44  * configuration space */
45 #define VIRTIO_PCI_CONFIG_SIZE(dev)     VIRTIO_PCI_CONFIG_OFF(msix_enabled(dev))
46 
47 static void virtio_pci_bus_new(VirtioBusState *bus, size_t bus_size,
48                                VirtIOPCIProxy *dev);
49 static void virtio_pci_reset(DeviceState *qdev);
50 
51 /* virtio device */
52 /* DeviceState to VirtIOPCIProxy. For use off data-path. TODO: use QOM. */
to_virtio_pci_proxy(DeviceState * d)53 static inline VirtIOPCIProxy *to_virtio_pci_proxy(DeviceState *d)
54 {
55     return container_of(d, VirtIOPCIProxy, pci_dev.qdev);
56 }
57 
58 /* DeviceState to VirtIOPCIProxy. Note: used on datapath,
59  * be careful and test performance if you change this.
60  */
to_virtio_pci_proxy_fast(DeviceState * d)61 static inline VirtIOPCIProxy *to_virtio_pci_proxy_fast(DeviceState *d)
62 {
63     return container_of(d, VirtIOPCIProxy, pci_dev.qdev);
64 }
65 
virtio_pci_notify(DeviceState * d,uint16_t vector)66 static void virtio_pci_notify(DeviceState *d, uint16_t vector)
67 {
68     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy_fast(d);
69 
70     if (msix_enabled(&proxy->pci_dev))
71         msix_notify(&proxy->pci_dev, vector);
72     else {
73         VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
74         pci_set_irq(&proxy->pci_dev, atomic_read(&vdev->isr) & 1);
75     }
76 }
77 
virtio_pci_save_config(DeviceState * d,QEMUFile * f)78 static void virtio_pci_save_config(DeviceState *d, QEMUFile *f)
79 {
80     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
81     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
82 
83     pci_device_save(&proxy->pci_dev, f);
84     msix_save(&proxy->pci_dev, f);
85     if (msix_present(&proxy->pci_dev))
86         qemu_put_be16(f, vdev->config_vector);
87 }
88 
89 static const VMStateDescription vmstate_virtio_pci_modern_queue_state = {
90     .name = "virtio_pci/modern_queue_state",
91     .version_id = 1,
92     .minimum_version_id = 1,
93     .fields = (VMStateField[]) {
94         VMSTATE_UINT16(num, VirtIOPCIQueue),
95         VMSTATE_UNUSED(1), /* enabled was stored as be16 */
96         VMSTATE_BOOL(enabled, VirtIOPCIQueue),
97         VMSTATE_UINT32_ARRAY(desc, VirtIOPCIQueue, 2),
98         VMSTATE_UINT32_ARRAY(avail, VirtIOPCIQueue, 2),
99         VMSTATE_UINT32_ARRAY(used, VirtIOPCIQueue, 2),
100         VMSTATE_END_OF_LIST()
101     }
102 };
103 
virtio_pci_modern_state_needed(void * opaque)104 static bool virtio_pci_modern_state_needed(void *opaque)
105 {
106     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
107 
108     return virtio_pci_modern(proxy);
109 }
110 
111 static const VMStateDescription vmstate_virtio_pci_modern_state_sub = {
112     .name = "virtio_pci/modern_state",
113     .version_id = 1,
114     .minimum_version_id = 1,
115     .needed = &virtio_pci_modern_state_needed,
116     .fields = (VMStateField[]) {
117         VMSTATE_UINT32(dfselect, VirtIOPCIProxy),
118         VMSTATE_UINT32(gfselect, VirtIOPCIProxy),
119         VMSTATE_UINT32_ARRAY(guest_features, VirtIOPCIProxy, 2),
120         VMSTATE_STRUCT_ARRAY(vqs, VirtIOPCIProxy, VIRTIO_QUEUE_MAX, 0,
121                              vmstate_virtio_pci_modern_queue_state,
122                              VirtIOPCIQueue),
123         VMSTATE_END_OF_LIST()
124     }
125 };
126 
127 static const VMStateDescription vmstate_virtio_pci = {
128     .name = "virtio_pci",
129     .version_id = 1,
130     .minimum_version_id = 1,
131     .minimum_version_id_old = 1,
132     .fields = (VMStateField[]) {
133         VMSTATE_END_OF_LIST()
134     },
135     .subsections = (const VMStateDescription*[]) {
136         &vmstate_virtio_pci_modern_state_sub,
137         NULL
138     }
139 };
140 
virtio_pci_has_extra_state(DeviceState * d)141 static bool virtio_pci_has_extra_state(DeviceState *d)
142 {
143     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
144 
145     return proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_MIGRATE_EXTRA;
146 }
147 
virtio_pci_save_extra_state(DeviceState * d,QEMUFile * f)148 static void virtio_pci_save_extra_state(DeviceState *d, QEMUFile *f)
149 {
150     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
151 
152     vmstate_save_state(f, &vmstate_virtio_pci, proxy, NULL);
153 }
154 
virtio_pci_load_extra_state(DeviceState * d,QEMUFile * f)155 static int virtio_pci_load_extra_state(DeviceState *d, QEMUFile *f)
156 {
157     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
158 
159     return vmstate_load_state(f, &vmstate_virtio_pci, proxy, 1);
160 }
161 
virtio_pci_save_queue(DeviceState * d,int n,QEMUFile * f)162 static void virtio_pci_save_queue(DeviceState *d, int n, QEMUFile *f)
163 {
164     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
165     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
166 
167     if (msix_present(&proxy->pci_dev))
168         qemu_put_be16(f, virtio_queue_vector(vdev, n));
169 }
170 
virtio_pci_load_config(DeviceState * d,QEMUFile * f)171 static int virtio_pci_load_config(DeviceState *d, QEMUFile *f)
172 {
173     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
174     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
175 
176     int ret;
177     ret = pci_device_load(&proxy->pci_dev, f);
178     if (ret) {
179         return ret;
180     }
181     msix_unuse_all_vectors(&proxy->pci_dev);
182     msix_load(&proxy->pci_dev, f);
183     if (msix_present(&proxy->pci_dev)) {
184         qemu_get_be16s(f, &vdev->config_vector);
185     } else {
186         vdev->config_vector = VIRTIO_NO_VECTOR;
187     }
188     if (vdev->config_vector != VIRTIO_NO_VECTOR) {
189         return msix_vector_use(&proxy->pci_dev, vdev->config_vector);
190     }
191     return 0;
192 }
193 
virtio_pci_load_queue(DeviceState * d,int n,QEMUFile * f)194 static int virtio_pci_load_queue(DeviceState *d, int n, QEMUFile *f)
195 {
196     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
197     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
198 
199     uint16_t vector;
200     if (msix_present(&proxy->pci_dev)) {
201         qemu_get_be16s(f, &vector);
202     } else {
203         vector = VIRTIO_NO_VECTOR;
204     }
205     virtio_queue_set_vector(vdev, n, vector);
206     if (vector != VIRTIO_NO_VECTOR) {
207         return msix_vector_use(&proxy->pci_dev, vector);
208     }
209 
210     return 0;
211 }
212 
virtio_pci_ioeventfd_enabled(DeviceState * d)213 static bool virtio_pci_ioeventfd_enabled(DeviceState *d)
214 {
215     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
216 
217     return (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_USE_IOEVENTFD) != 0;
218 }
219 
220 #define QEMU_VIRTIO_PCI_QUEUE_MEM_MULT 0x1000
221 
virtio_pci_queue_mem_mult(struct VirtIOPCIProxy * proxy)222 static inline int virtio_pci_queue_mem_mult(struct VirtIOPCIProxy *proxy)
223 {
224     return (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_PAGE_PER_VQ) ?
225         QEMU_VIRTIO_PCI_QUEUE_MEM_MULT : 4;
226 }
227 
virtio_pci_ioeventfd_assign(DeviceState * d,EventNotifier * notifier,int n,bool assign)228 static int virtio_pci_ioeventfd_assign(DeviceState *d, EventNotifier *notifier,
229                                        int n, bool assign)
230 {
231     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
232     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
233     VirtQueue *vq = virtio_get_queue(vdev, n);
234     bool legacy = virtio_pci_legacy(proxy);
235     bool modern = virtio_pci_modern(proxy);
236     bool fast_mmio = kvm_ioeventfd_any_length_enabled();
237     bool modern_pio = proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY;
238     MemoryRegion *modern_mr = &proxy->notify.mr;
239     MemoryRegion *modern_notify_mr = &proxy->notify_pio.mr;
240     MemoryRegion *legacy_mr = &proxy->bar;
241     hwaddr modern_addr = virtio_pci_queue_mem_mult(proxy) *
242                          virtio_get_queue_index(vq);
243     hwaddr legacy_addr = VIRTIO_PCI_QUEUE_NOTIFY;
244 
245     if (assign) {
246         if (modern) {
247             if (fast_mmio) {
248                 memory_region_add_eventfd(modern_mr, modern_addr, 0,
249                                           false, n, notifier);
250             } else {
251                 memory_region_add_eventfd(modern_mr, modern_addr, 2,
252                                           false, n, notifier);
253             }
254             if (modern_pio) {
255                 memory_region_add_eventfd(modern_notify_mr, 0, 2,
256                                               true, n, notifier);
257             }
258         }
259         if (legacy) {
260             memory_region_add_eventfd(legacy_mr, legacy_addr, 2,
261                                       true, n, notifier);
262         }
263     } else {
264         if (modern) {
265             if (fast_mmio) {
266                 memory_region_del_eventfd(modern_mr, modern_addr, 0,
267                                           false, n, notifier);
268             } else {
269                 memory_region_del_eventfd(modern_mr, modern_addr, 2,
270                                           false, n, notifier);
271             }
272             if (modern_pio) {
273                 memory_region_del_eventfd(modern_notify_mr, 0, 2,
274                                           true, n, notifier);
275             }
276         }
277         if (legacy) {
278             memory_region_del_eventfd(legacy_mr, legacy_addr, 2,
279                                       true, n, notifier);
280         }
281     }
282     return 0;
283 }
284 
virtio_pci_start_ioeventfd(VirtIOPCIProxy * proxy)285 static void virtio_pci_start_ioeventfd(VirtIOPCIProxy *proxy)
286 {
287     virtio_bus_start_ioeventfd(&proxy->bus);
288 }
289 
virtio_pci_stop_ioeventfd(VirtIOPCIProxy * proxy)290 static void virtio_pci_stop_ioeventfd(VirtIOPCIProxy *proxy)
291 {
292     virtio_bus_stop_ioeventfd(&proxy->bus);
293 }
294 
virtio_ioport_write(void * opaque,uint32_t addr,uint32_t val)295 static void virtio_ioport_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
296 {
297     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
298     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
299     hwaddr pa;
300 
301     switch (addr) {
302     case VIRTIO_PCI_GUEST_FEATURES:
303         /* Guest does not negotiate properly?  We have to assume nothing. */
304         if (val & (1 << VIRTIO_F_BAD_FEATURE)) {
305             val = virtio_bus_get_vdev_bad_features(&proxy->bus);
306         }
307         virtio_set_features(vdev, val);
308         break;
309     case VIRTIO_PCI_QUEUE_PFN:
310         pa = (hwaddr)val << VIRTIO_PCI_QUEUE_ADDR_SHIFT;
311         if (pa == 0) {
312             virtio_pci_reset(DEVICE(proxy));
313         }
314         else
315             virtio_queue_set_addr(vdev, vdev->queue_sel, pa);
316         break;
317     case VIRTIO_PCI_QUEUE_SEL:
318         if (val < VIRTIO_QUEUE_MAX)
319             vdev->queue_sel = val;
320         break;
321     case VIRTIO_PCI_QUEUE_NOTIFY:
322         if (val < VIRTIO_QUEUE_MAX) {
323             virtio_queue_notify(vdev, val);
324         }
325         break;
326     case VIRTIO_PCI_STATUS:
327         if (!(val & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK)) {
328             virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
329         }
330 
331         virtio_set_status(vdev, val & 0xFF);
332 
333         if (val & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK) {
334             virtio_pci_start_ioeventfd(proxy);
335         }
336 
337         if (vdev->status == 0) {
338             virtio_pci_reset(DEVICE(proxy));
339         }
340 
341         /* Linux before 2.6.34 drives the device without enabling
342            the PCI device bus master bit. Enable it automatically
343            for the guest. This is a PCI spec violation but so is
344            initiating DMA with bus master bit clear. */
345         if (val == (VIRTIO_CONFIG_S_ACKNOWLEDGE | VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER)) {
346             pci_default_write_config(&proxy->pci_dev, PCI_COMMAND,
347                                      proxy->pci_dev.config[PCI_COMMAND] |
348                                      PCI_COMMAND_MASTER, 1);
349         }
350         break;
351     case VIRTIO_MSI_CONFIG_VECTOR:
352         msix_vector_unuse(&proxy->pci_dev, vdev->config_vector);
353         /* Make it possible for guest to discover an error took place. */
354         if (msix_vector_use(&proxy->pci_dev, val) < 0)
355             val = VIRTIO_NO_VECTOR;
356         vdev->config_vector = val;
357         break;
358     case VIRTIO_MSI_QUEUE_VECTOR:
359         msix_vector_unuse(&proxy->pci_dev,
360                           virtio_queue_vector(vdev, vdev->queue_sel));
361         /* Make it possible for guest to discover an error took place. */
362         if (msix_vector_use(&proxy->pci_dev, val) < 0)
363             val = VIRTIO_NO_VECTOR;
364         virtio_queue_set_vector(vdev, vdev->queue_sel, val);
365         break;
366     default:
367         error_report("%s: unexpected address 0x%x value 0x%x",
368                      __func__, addr, val);
369         break;
370     }
371 }
372 
virtio_ioport_read(VirtIOPCIProxy * proxy,uint32_t addr)373 static uint32_t virtio_ioport_read(VirtIOPCIProxy *proxy, uint32_t addr)
374 {
375     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
376     uint32_t ret = 0xFFFFFFFF;
377 
378     switch (addr) {
379     case VIRTIO_PCI_HOST_FEATURES:
380         ret = vdev->host_features;
381         break;
382     case VIRTIO_PCI_GUEST_FEATURES:
383         ret = vdev->guest_features;
384         break;
385     case VIRTIO_PCI_QUEUE_PFN:
386         ret = virtio_queue_get_addr(vdev, vdev->queue_sel)
387               >> VIRTIO_PCI_QUEUE_ADDR_SHIFT;
388         break;
389     case VIRTIO_PCI_QUEUE_NUM:
390         ret = virtio_queue_get_num(vdev, vdev->queue_sel);
391         break;
392     case VIRTIO_PCI_QUEUE_SEL:
393         ret = vdev->queue_sel;
394         break;
395     case VIRTIO_PCI_STATUS:
396         ret = vdev->status;
397         break;
398     case VIRTIO_PCI_ISR:
399         /* reading from the ISR also clears it. */
400         ret = atomic_xchg(&vdev->isr, 0);
401         pci_irq_deassert(&proxy->pci_dev);
402         break;
403     case VIRTIO_MSI_CONFIG_VECTOR:
404         ret = vdev->config_vector;
405         break;
406     case VIRTIO_MSI_QUEUE_VECTOR:
407         ret = virtio_queue_vector(vdev, vdev->queue_sel);
408         break;
409     default:
410         break;
411     }
412 
413     return ret;
414 }
415 
virtio_pci_config_read(void * opaque,hwaddr addr,unsigned size)416 static uint64_t virtio_pci_config_read(void *opaque, hwaddr addr,
417                                        unsigned size)
418 {
419     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
420     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
421     uint32_t config = VIRTIO_PCI_CONFIG_SIZE(&proxy->pci_dev);
422     uint64_t val = 0;
423     if (addr < config) {
424         return virtio_ioport_read(proxy, addr);
425     }
426     addr -= config;
427 
428     switch (size) {
429     case 1:
430         val = virtio_config_readb(vdev, addr);
431         break;
432     case 2:
433         val = virtio_config_readw(vdev, addr);
434         if (virtio_is_big_endian(vdev)) {
435             val = bswap16(val);
436         }
437         break;
438     case 4:
439         val = virtio_config_readl(vdev, addr);
440         if (virtio_is_big_endian(vdev)) {
441             val = bswap32(val);
442         }
443         break;
444     }
445     return val;
446 }
447 
virtio_pci_config_write(void * opaque,hwaddr addr,uint64_t val,unsigned size)448 static void virtio_pci_config_write(void *opaque, hwaddr addr,
449                                     uint64_t val, unsigned size)
450 {
451     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
452     uint32_t config = VIRTIO_PCI_CONFIG_SIZE(&proxy->pci_dev);
453     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
454     if (addr < config) {
455         virtio_ioport_write(proxy, addr, val);
456         return;
457     }
458     addr -= config;
459     /*
460      * Virtio-PCI is odd. Ioports are LE but config space is target native
461      * endian.
462      */
463     switch (size) {
464     case 1:
465         virtio_config_writeb(vdev, addr, val);
466         break;
467     case 2:
468         if (virtio_is_big_endian(vdev)) {
469             val = bswap16(val);
470         }
471         virtio_config_writew(vdev, addr, val);
472         break;
473     case 4:
474         if (virtio_is_big_endian(vdev)) {
475             val = bswap32(val);
476         }
477         virtio_config_writel(vdev, addr, val);
478         break;
479     }
480 }
481 
482 static const MemoryRegionOps virtio_pci_config_ops = {
483     .read = virtio_pci_config_read,
484     .write = virtio_pci_config_write,
485     .impl = {
486         .min_access_size = 1,
487         .max_access_size = 4,
488     },
489     .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
490 };
491 
virtio_address_space_lookup(VirtIOPCIProxy * proxy,hwaddr * off,int len)492 static MemoryRegion *virtio_address_space_lookup(VirtIOPCIProxy *proxy,
493                                                  hwaddr *off, int len)
494 {
495     int i;
496     VirtIOPCIRegion *reg;
497 
498     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(proxy->regs); ++i) {
499         reg = &proxy->regs[i];
500         if (*off >= reg->offset &&
501             *off + len <= reg->offset + reg->size) {
502             *off -= reg->offset;
503             return &reg->mr;
504         }
505     }
506 
507     return NULL;
508 }
509 
510 /* Below are generic functions to do memcpy from/to an address space,
511  * without byteswaps, with input validation.
512  *
513  * As regular address_space_* APIs all do some kind of byteswap at least for
514  * some host/target combinations, we are forced to explicitly convert to a
515  * known-endianness integer value.
516  * It doesn't really matter which endian format to go through, so the code
517  * below selects the endian that causes the least amount of work on the given
518  * host.
519  *
520  * Note: host pointer must be aligned.
521  */
522 static
virtio_address_space_write(VirtIOPCIProxy * proxy,hwaddr addr,const uint8_t * buf,int len)523 void virtio_address_space_write(VirtIOPCIProxy *proxy, hwaddr addr,
524                                 const uint8_t *buf, int len)
525 {
526     uint64_t val;
527     MemoryRegion *mr;
528 
529     /* address_space_* APIs assume an aligned address.
530      * As address is under guest control, handle illegal values.
531      */
532     addr &= ~(len - 1);
533 
534     mr = virtio_address_space_lookup(proxy, &addr, len);
535     if (!mr) {
536         return;
537     }
538 
539     /* Make sure caller aligned buf properly */
540     assert(!(((uintptr_t)buf) & (len - 1)));
541 
542     switch (len) {
543     case 1:
544         val = pci_get_byte(buf);
545         break;
546     case 2:
547         val = pci_get_word(buf);
548         break;
549     case 4:
550         val = pci_get_long(buf);
551         break;
552     default:
553         /* As length is under guest control, handle illegal values. */
554         return;
555     }
556     memory_region_dispatch_write(mr, addr, val, size_memop(len) | MO_LE,
557                                  MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
558 }
559 
560 static void
virtio_address_space_read(VirtIOPCIProxy * proxy,hwaddr addr,uint8_t * buf,int len)561 virtio_address_space_read(VirtIOPCIProxy *proxy, hwaddr addr,
562                           uint8_t *buf, int len)
563 {
564     uint64_t val;
565     MemoryRegion *mr;
566 
567     /* address_space_* APIs assume an aligned address.
568      * As address is under guest control, handle illegal values.
569      */
570     addr &= ~(len - 1);
571 
572     mr = virtio_address_space_lookup(proxy, &addr, len);
573     if (!mr) {
574         return;
575     }
576 
577     /* Make sure caller aligned buf properly */
578     assert(!(((uintptr_t)buf) & (len - 1)));
579 
580     memory_region_dispatch_read(mr, addr, &val, size_memop(len) | MO_LE,
581                                 MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
582     switch (len) {
583     case 1:
584         pci_set_byte(buf, val);
585         break;
586     case 2:
587         pci_set_word(buf, val);
588         break;
589     case 4:
590         pci_set_long(buf, val);
591         break;
592     default:
593         /* As length is under guest control, handle illegal values. */
594         break;
595     }
596 }
597 
virtio_write_config(PCIDevice * pci_dev,uint32_t address,uint32_t val,int len)598 static void virtio_write_config(PCIDevice *pci_dev, uint32_t address,
599                                 uint32_t val, int len)
600 {
601     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(pci_dev);
602     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
603     struct virtio_pci_cfg_cap *cfg;
604 
605     pci_default_write_config(pci_dev, address, val, len);
606 
607     if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_FLR) {
608         pcie_cap_flr_write_config(pci_dev, address, val, len);
609     }
610 
611     if (range_covers_byte(address, len, PCI_COMMAND) &&
612         !(pci_dev->config[PCI_COMMAND] & PCI_COMMAND_MASTER)) {
613         virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
614         virtio_set_status(vdev, vdev->status & ~VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK);
615     }
616 
617     if (proxy->config_cap &&
618         ranges_overlap(address, len, proxy->config_cap + offsetof(struct virtio_pci_cfg_cap,
619                                                                   pci_cfg_data),
620                        sizeof cfg->pci_cfg_data)) {
621         uint32_t off;
622         uint32_t len;
623 
624         cfg = (void *)(proxy->pci_dev.config + proxy->config_cap);
625         off = le32_to_cpu(cfg->cap.offset);
626         len = le32_to_cpu(cfg->cap.length);
627 
628         if (len == 1 || len == 2 || len == 4) {
629             assert(len <= sizeof cfg->pci_cfg_data);
630             virtio_address_space_write(proxy, off, cfg->pci_cfg_data, len);
631         }
632     }
633 }
634 
virtio_read_config(PCIDevice * pci_dev,uint32_t address,int len)635 static uint32_t virtio_read_config(PCIDevice *pci_dev,
636                                    uint32_t address, int len)
637 {
638     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(pci_dev);
639     struct virtio_pci_cfg_cap *cfg;
640 
641     if (proxy->config_cap &&
642         ranges_overlap(address, len, proxy->config_cap + offsetof(struct virtio_pci_cfg_cap,
643                                                                   pci_cfg_data),
644                        sizeof cfg->pci_cfg_data)) {
645         uint32_t off;
646         uint32_t len;
647 
648         cfg = (void *)(proxy->pci_dev.config + proxy->config_cap);
649         off = le32_to_cpu(cfg->cap.offset);
650         len = le32_to_cpu(cfg->cap.length);
651 
652         if (len == 1 || len == 2 || len == 4) {
653             assert(len <= sizeof cfg->pci_cfg_data);
654             virtio_address_space_read(proxy, off, cfg->pci_cfg_data, len);
655         }
656     }
657 
658     return pci_default_read_config(pci_dev, address, len);
659 }
660 
kvm_virtio_pci_vq_vector_use(VirtIOPCIProxy * proxy,unsigned int queue_no,unsigned int vector)661 static int kvm_virtio_pci_vq_vector_use(VirtIOPCIProxy *proxy,
662                                         unsigned int queue_no,
663                                         unsigned int vector)
664 {
665     VirtIOIRQFD *irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
666     int ret;
667 
668     if (irqfd->users == 0) {
669         ret = kvm_irqchip_add_msi_route(kvm_state, vector, &proxy->pci_dev);
670         if (ret < 0) {
671             return ret;
672         }
673         irqfd->virq = ret;
674     }
675     irqfd->users++;
676     return 0;
677 }
678 
kvm_virtio_pci_vq_vector_release(VirtIOPCIProxy * proxy,unsigned int vector)679 static void kvm_virtio_pci_vq_vector_release(VirtIOPCIProxy *proxy,
680                                              unsigned int vector)
681 {
682     VirtIOIRQFD *irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
683     if (--irqfd->users == 0) {
684         kvm_irqchip_release_virq(kvm_state, irqfd->virq);
685     }
686 }
687 
kvm_virtio_pci_irqfd_use(VirtIOPCIProxy * proxy,unsigned int queue_no,unsigned int vector)688 static int kvm_virtio_pci_irqfd_use(VirtIOPCIProxy *proxy,
689                                  unsigned int queue_no,
690                                  unsigned int vector)
691 {
692     VirtIOIRQFD *irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
693     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
694     VirtQueue *vq = virtio_get_queue(vdev, queue_no);
695     EventNotifier *n = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
696     return kvm_irqchip_add_irqfd_notifier_gsi(kvm_state, n, NULL, irqfd->virq);
697 }
698 
kvm_virtio_pci_irqfd_release(VirtIOPCIProxy * proxy,unsigned int queue_no,unsigned int vector)699 static void kvm_virtio_pci_irqfd_release(VirtIOPCIProxy *proxy,
700                                       unsigned int queue_no,
701                                       unsigned int vector)
702 {
703     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
704     VirtQueue *vq = virtio_get_queue(vdev, queue_no);
705     EventNotifier *n = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
706     VirtIOIRQFD *irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
707     int ret;
708 
709     ret = kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier_gsi(kvm_state, n, irqfd->virq);
710     assert(ret == 0);
711 }
712 
kvm_virtio_pci_vector_use(VirtIOPCIProxy * proxy,int nvqs)713 static int kvm_virtio_pci_vector_use(VirtIOPCIProxy *proxy, int nvqs)
714 {
715     PCIDevice *dev = &proxy->pci_dev;
716     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
717     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
718     unsigned int vector;
719     int ret, queue_no;
720 
721     for (queue_no = 0; queue_no < nvqs; queue_no++) {
722         if (!virtio_queue_get_num(vdev, queue_no)) {
723             break;
724         }
725         vector = virtio_queue_vector(vdev, queue_no);
726         if (vector >= msix_nr_vectors_allocated(dev)) {
727             continue;
728         }
729         ret = kvm_virtio_pci_vq_vector_use(proxy, queue_no, vector);
730         if (ret < 0) {
731             goto undo;
732         }
733         /* If guest supports masking, set up irqfd now.
734          * Otherwise, delay until unmasked in the frontend.
735          */
736         if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
737             ret = kvm_virtio_pci_irqfd_use(proxy, queue_no, vector);
738             if (ret < 0) {
739                 kvm_virtio_pci_vq_vector_release(proxy, vector);
740                 goto undo;
741             }
742         }
743     }
744     return 0;
745 
746 undo:
747     while (--queue_no >= 0) {
748         vector = virtio_queue_vector(vdev, queue_no);
749         if (vector >= msix_nr_vectors_allocated(dev)) {
750             continue;
751         }
752         if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
753             kvm_virtio_pci_irqfd_release(proxy, queue_no, vector);
754         }
755         kvm_virtio_pci_vq_vector_release(proxy, vector);
756     }
757     return ret;
758 }
759 
kvm_virtio_pci_vector_release(VirtIOPCIProxy * proxy,int nvqs)760 static void kvm_virtio_pci_vector_release(VirtIOPCIProxy *proxy, int nvqs)
761 {
762     PCIDevice *dev = &proxy->pci_dev;
763     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
764     unsigned int vector;
765     int queue_no;
766     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
767 
768     for (queue_no = 0; queue_no < nvqs; queue_no++) {
769         if (!virtio_queue_get_num(vdev, queue_no)) {
770             break;
771         }
772         vector = virtio_queue_vector(vdev, queue_no);
773         if (vector >= msix_nr_vectors_allocated(dev)) {
774             continue;
775         }
776         /* If guest supports masking, clean up irqfd now.
777          * Otherwise, it was cleaned when masked in the frontend.
778          */
779         if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
780             kvm_virtio_pci_irqfd_release(proxy, queue_no, vector);
781         }
782         kvm_virtio_pci_vq_vector_release(proxy, vector);
783     }
784 }
785 
virtio_pci_vq_vector_unmask(VirtIOPCIProxy * proxy,unsigned int queue_no,unsigned int vector,MSIMessage msg)786 static int virtio_pci_vq_vector_unmask(VirtIOPCIProxy *proxy,
787                                        unsigned int queue_no,
788                                        unsigned int vector,
789                                        MSIMessage msg)
790 {
791     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
792     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
793     VirtQueue *vq = virtio_get_queue(vdev, queue_no);
794     EventNotifier *n = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
795     VirtIOIRQFD *irqfd;
796     int ret = 0;
797 
798     if (proxy->vector_irqfd) {
799         irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
800         if (irqfd->msg.data != msg.data || irqfd->msg.address != msg.address) {
801             ret = kvm_irqchip_update_msi_route(kvm_state, irqfd->virq, msg,
802                                                &proxy->pci_dev);
803             if (ret < 0) {
804                 return ret;
805             }
806             kvm_irqchip_commit_routes(kvm_state);
807         }
808     }
809 
810     /* If guest supports masking, irqfd is already setup, unmask it.
811      * Otherwise, set it up now.
812      */
813     if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
814         k->guest_notifier_mask(vdev, queue_no, false);
815         /* Test after unmasking to avoid losing events. */
816         if (k->guest_notifier_pending &&
817             k->guest_notifier_pending(vdev, queue_no)) {
818             event_notifier_set(n);
819         }
820     } else {
821         ret = kvm_virtio_pci_irqfd_use(proxy, queue_no, vector);
822     }
823     return ret;
824 }
825 
virtio_pci_vq_vector_mask(VirtIOPCIProxy * proxy,unsigned int queue_no,unsigned int vector)826 static void virtio_pci_vq_vector_mask(VirtIOPCIProxy *proxy,
827                                              unsigned int queue_no,
828                                              unsigned int vector)
829 {
830     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
831     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
832 
833     /* If guest supports masking, keep irqfd but mask it.
834      * Otherwise, clean it up now.
835      */
836     if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
837         k->guest_notifier_mask(vdev, queue_no, true);
838     } else {
839         kvm_virtio_pci_irqfd_release(proxy, queue_no, vector);
840     }
841 }
842 
virtio_pci_vector_unmask(PCIDevice * dev,unsigned vector,MSIMessage msg)843 static int virtio_pci_vector_unmask(PCIDevice *dev, unsigned vector,
844                                     MSIMessage msg)
845 {
846     VirtIOPCIProxy *proxy = container_of(dev, VirtIOPCIProxy, pci_dev);
847     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
848     VirtQueue *vq = virtio_vector_first_queue(vdev, vector);
849     int ret, index, unmasked = 0;
850 
851     while (vq) {
852         index = virtio_get_queue_index(vq);
853         if (!virtio_queue_get_num(vdev, index)) {
854             break;
855         }
856         if (index < proxy->nvqs_with_notifiers) {
857             ret = virtio_pci_vq_vector_unmask(proxy, index, vector, msg);
858             if (ret < 0) {
859                 goto undo;
860             }
861             ++unmasked;
862         }
863         vq = virtio_vector_next_queue(vq);
864     }
865 
866     return 0;
867 
868 undo:
869     vq = virtio_vector_first_queue(vdev, vector);
870     while (vq && unmasked >= 0) {
871         index = virtio_get_queue_index(vq);
872         if (index < proxy->nvqs_with_notifiers) {
873             virtio_pci_vq_vector_mask(proxy, index, vector);
874             --unmasked;
875         }
876         vq = virtio_vector_next_queue(vq);
877     }
878     return ret;
879 }
880 
virtio_pci_vector_mask(PCIDevice * dev,unsigned vector)881 static void virtio_pci_vector_mask(PCIDevice *dev, unsigned vector)
882 {
883     VirtIOPCIProxy *proxy = container_of(dev, VirtIOPCIProxy, pci_dev);
884     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
885     VirtQueue *vq = virtio_vector_first_queue(vdev, vector);
886     int index;
887 
888     while (vq) {
889         index = virtio_get_queue_index(vq);
890         if (!virtio_queue_get_num(vdev, index)) {
891             break;
892         }
893         if (index < proxy->nvqs_with_notifiers) {
894             virtio_pci_vq_vector_mask(proxy, index, vector);
895         }
896         vq = virtio_vector_next_queue(vq);
897     }
898 }
899 
virtio_pci_vector_poll(PCIDevice * dev,unsigned int vector_start,unsigned int vector_end)900 static void virtio_pci_vector_poll(PCIDevice *dev,
901                                    unsigned int vector_start,
902                                    unsigned int vector_end)
903 {
904     VirtIOPCIProxy *proxy = container_of(dev, VirtIOPCIProxy, pci_dev);
905     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
906     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
907     int queue_no;
908     unsigned int vector;
909     EventNotifier *notifier;
910     VirtQueue *vq;
911 
912     for (queue_no = 0; queue_no < proxy->nvqs_with_notifiers; queue_no++) {
913         if (!virtio_queue_get_num(vdev, queue_no)) {
914             break;
915         }
916         vector = virtio_queue_vector(vdev, queue_no);
917         if (vector < vector_start || vector >= vector_end ||
918             !msix_is_masked(dev, vector)) {
919             continue;
920         }
921         vq = virtio_get_queue(vdev, queue_no);
922         notifier = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
923         if (k->guest_notifier_pending) {
924             if (k->guest_notifier_pending(vdev, queue_no)) {
925                 msix_set_pending(dev, vector);
926             }
927         } else if (event_notifier_test_and_clear(notifier)) {
928             msix_set_pending(dev, vector);
929         }
930     }
931 }
932 
virtio_pci_set_guest_notifier(DeviceState * d,int n,bool assign,bool with_irqfd)933 static int virtio_pci_set_guest_notifier(DeviceState *d, int n, bool assign,
934                                          bool with_irqfd)
935 {
936     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
937     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
938     VirtioDeviceClass *vdc = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
939     VirtQueue *vq = virtio_get_queue(vdev, n);
940     EventNotifier *notifier = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
941 
942     if (assign) {
943         int r = event_notifier_init(notifier, 0);
944         if (r < 0) {
945             return r;
946         }
947         virtio_queue_set_guest_notifier_fd_handler(vq, true, with_irqfd);
948     } else {
949         virtio_queue_set_guest_notifier_fd_handler(vq, false, with_irqfd);
950         event_notifier_cleanup(notifier);
951     }
952 
953     if (!msix_enabled(&proxy->pci_dev) &&
954         vdev->use_guest_notifier_mask &&
955         vdc->guest_notifier_mask) {
956         vdc->guest_notifier_mask(vdev, n, !assign);
957     }
958 
959     return 0;
960 }
961 
virtio_pci_query_guest_notifiers(DeviceState * d)962 static bool virtio_pci_query_guest_notifiers(DeviceState *d)
963 {
964     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
965     return msix_enabled(&proxy->pci_dev);
966 }
967 
virtio_pci_set_guest_notifiers(DeviceState * d,int nvqs,bool assign)968 static int virtio_pci_set_guest_notifiers(DeviceState *d, int nvqs, bool assign)
969 {
970     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
971     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
972     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
973     int r, n;
974     bool with_irqfd = msix_enabled(&proxy->pci_dev) &&
975         kvm_msi_via_irqfd_enabled();
976 
977     nvqs = MIN(nvqs, VIRTIO_QUEUE_MAX);
978 
979     /* When deassigning, pass a consistent nvqs value
980      * to avoid leaking notifiers.
981      */
982     assert(assign || nvqs == proxy->nvqs_with_notifiers);
983 
984     proxy->nvqs_with_notifiers = nvqs;
985 
986     /* Must unset vector notifier while guest notifier is still assigned */
987     if ((proxy->vector_irqfd || k->guest_notifier_mask) && !assign) {
988         msix_unset_vector_notifiers(&proxy->pci_dev);
989         if (proxy->vector_irqfd) {
990             kvm_virtio_pci_vector_release(proxy, nvqs);
991             g_free(proxy->vector_irqfd);
992             proxy->vector_irqfd = NULL;
993         }
994     }
995 
996     for (n = 0; n < nvqs; n++) {
997         if (!virtio_queue_get_num(vdev, n)) {
998             break;
999         }
1000 
1001         r = virtio_pci_set_guest_notifier(d, n, assign, with_irqfd);
1002         if (r < 0) {
1003             goto assign_error;
1004         }
1005     }
1006 
1007     /* Must set vector notifier after guest notifier has been assigned */
1008     if ((with_irqfd || k->guest_notifier_mask) && assign) {
1009         if (with_irqfd) {
1010             proxy->vector_irqfd =
1011                 g_malloc0(sizeof(*proxy->vector_irqfd) *
1012                           msix_nr_vectors_allocated(&proxy->pci_dev));
1013             r = kvm_virtio_pci_vector_use(proxy, nvqs);
1014             if (r < 0) {
1015                 goto assign_error;
1016             }
1017         }
1018         r = msix_set_vector_notifiers(&proxy->pci_dev,
1019                                       virtio_pci_vector_unmask,
1020                                       virtio_pci_vector_mask,
1021                                       virtio_pci_vector_poll);
1022         if (r < 0) {
1023             goto notifiers_error;
1024         }
1025     }
1026 
1027     return 0;
1028 
1029 notifiers_error:
1030     if (with_irqfd) {
1031         assert(assign);
1032         kvm_virtio_pci_vector_release(proxy, nvqs);
1033     }
1034 
1035 assign_error:
1036     /* We get here on assignment failure. Recover by undoing for VQs 0 .. n. */
1037     assert(assign);
1038     while (--n >= 0) {
1039         virtio_pci_set_guest_notifier(d, n, !assign, with_irqfd);
1040     }
1041     return r;
1042 }
1043 
virtio_pci_set_host_notifier_mr(DeviceState * d,int n,MemoryRegion * mr,bool assign)1044 static int virtio_pci_set_host_notifier_mr(DeviceState *d, int n,
1045                                            MemoryRegion *mr, bool assign)
1046 {
1047     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
1048     int offset;
1049 
1050     if (n >= VIRTIO_QUEUE_MAX || !virtio_pci_modern(proxy) ||
1051         virtio_pci_queue_mem_mult(proxy) != memory_region_size(mr)) {
1052         return -1;
1053     }
1054 
1055     if (assign) {
1056         offset = virtio_pci_queue_mem_mult(proxy) * n;
1057         memory_region_add_subregion_overlap(&proxy->notify.mr, offset, mr, 1);
1058     } else {
1059         memory_region_del_subregion(&proxy->notify.mr, mr);
1060     }
1061 
1062     return 0;
1063 }
1064 
virtio_pci_vmstate_change(DeviceState * d,bool running)1065 static void virtio_pci_vmstate_change(DeviceState *d, bool running)
1066 {
1067     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
1068     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1069 
1070     if (running) {
1071         /* Old QEMU versions did not set bus master enable on status write.
1072          * Detect DRIVER set and enable it.
1073          */
1074         if ((proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_BUS_MASTER_BUG_MIGRATION) &&
1075             (vdev->status & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER) &&
1076             !(proxy->pci_dev.config[PCI_COMMAND] & PCI_COMMAND_MASTER)) {
1077             pci_default_write_config(&proxy->pci_dev, PCI_COMMAND,
1078                                      proxy->pci_dev.config[PCI_COMMAND] |
1079                                      PCI_COMMAND_MASTER, 1);
1080         }
1081         virtio_pci_start_ioeventfd(proxy);
1082     } else {
1083         virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
1084     }
1085 }
1086 
1087 /*
1088  * virtio-pci: This is the PCIDevice which has a virtio-pci-bus.
1089  */
1090 
virtio_pci_query_nvectors(DeviceState * d)1091 static int virtio_pci_query_nvectors(DeviceState *d)
1092 {
1093     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1094 
1095     return proxy->nvectors;
1096 }
1097 
virtio_pci_get_dma_as(DeviceState * d)1098 static AddressSpace *virtio_pci_get_dma_as(DeviceState *d)
1099 {
1100     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1101     PCIDevice *dev = &proxy->pci_dev;
1102 
1103     return pci_get_address_space(dev);
1104 }
1105 
virtio_pci_add_mem_cap(VirtIOPCIProxy * proxy,struct virtio_pci_cap * cap)1106 static int virtio_pci_add_mem_cap(VirtIOPCIProxy *proxy,
1107                                    struct virtio_pci_cap *cap)
1108 {
1109     PCIDevice *dev = &proxy->pci_dev;
1110     int offset;
1111 
1112     offset = pci_add_capability(dev, PCI_CAP_ID_VNDR, 0,
1113                                 cap->cap_len, &error_abort);
1114 
1115     assert(cap->cap_len >= sizeof *cap);
1116     memcpy(dev->config + offset + PCI_CAP_FLAGS, &cap->cap_len,
1117            cap->cap_len - PCI_CAP_FLAGS);
1118 
1119     return offset;
1120 }
1121 
virtio_pci_common_read(void * opaque,hwaddr addr,unsigned size)1122 static uint64_t virtio_pci_common_read(void *opaque, hwaddr addr,
1123                                        unsigned size)
1124 {
1125     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1126     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1127     uint32_t val = 0;
1128     int i;
1129 
1130     switch (addr) {
1131     case VIRTIO_PCI_COMMON_DFSELECT:
1132         val = proxy->dfselect;
1133         break;
1134     case VIRTIO_PCI_COMMON_DF:
1135         if (proxy->dfselect <= 1) {
1136             VirtioDeviceClass *vdc = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
1137 
1138             val = (vdev->host_features & ~vdc->legacy_features) >>
1139                 (32 * proxy->dfselect);
1140         }
1141         break;
1142     case VIRTIO_PCI_COMMON_GFSELECT:
1143         val = proxy->gfselect;
1144         break;
1145     case VIRTIO_PCI_COMMON_GF:
1146         if (proxy->gfselect < ARRAY_SIZE(proxy->guest_features)) {
1147             val = proxy->guest_features[proxy->gfselect];
1148         }
1149         break;
1150     case VIRTIO_PCI_COMMON_MSIX:
1151         val = vdev->config_vector;
1152         break;
1153     case VIRTIO_PCI_COMMON_NUMQ:
1154         for (i = 0; i < VIRTIO_QUEUE_MAX; ++i) {
1155             if (virtio_queue_get_num(vdev, i)) {
1156                 val = i + 1;
1157             }
1158         }
1159         break;
1160     case VIRTIO_PCI_COMMON_STATUS:
1161         val = vdev->status;
1162         break;
1163     case VIRTIO_PCI_COMMON_CFGGENERATION:
1164         val = vdev->generation;
1165         break;
1166     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_SELECT:
1167         val = vdev->queue_sel;
1168         break;
1169     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_SIZE:
1170         val = virtio_queue_get_num(vdev, vdev->queue_sel);
1171         break;
1172     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_MSIX:
1173         val = virtio_queue_vector(vdev, vdev->queue_sel);
1174         break;
1175     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_ENABLE:
1176         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].enabled;
1177         break;
1178     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_NOFF:
1179         /* Simply map queues in order */
1180         val = vdev->queue_sel;
1181         break;
1182     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_DESCLO:
1183         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[0];
1184         break;
1185     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_DESCHI:
1186         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[1];
1187         break;
1188     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_AVAILLO:
1189         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[0];
1190         break;
1191     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_AVAILHI:
1192         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[1];
1193         break;
1194     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_USEDLO:
1195         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[0];
1196         break;
1197     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_USEDHI:
1198         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[1];
1199         break;
1200     default:
1201         val = 0;
1202     }
1203 
1204     return val;
1205 }
1206 
virtio_pci_common_write(void * opaque,hwaddr addr,uint64_t val,unsigned size)1207 static void virtio_pci_common_write(void *opaque, hwaddr addr,
1208                                     uint64_t val, unsigned size)
1209 {
1210     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1211     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1212 
1213     switch (addr) {
1214     case VIRTIO_PCI_COMMON_DFSELECT:
1215         proxy->dfselect = val;
1216         break;
1217     case VIRTIO_PCI_COMMON_GFSELECT:
1218         proxy->gfselect = val;
1219         break;
1220     case VIRTIO_PCI_COMMON_GF:
1221         if (proxy->gfselect < ARRAY_SIZE(proxy->guest_features)) {
1222             proxy->guest_features[proxy->gfselect] = val;
1223             virtio_set_features(vdev,
1224                                 (((uint64_t)proxy->guest_features[1]) << 32) |
1225                                 proxy->guest_features[0]);
1226         }
1227         break;
1228     case VIRTIO_PCI_COMMON_MSIX:
1229         msix_vector_unuse(&proxy->pci_dev, vdev->config_vector);
1230         /* Make it possible for guest to discover an error took place. */
1231         if (msix_vector_use(&proxy->pci_dev, val) < 0) {
1232             val = VIRTIO_NO_VECTOR;
1233         }
1234         vdev->config_vector = val;
1235         break;
1236     case VIRTIO_PCI_COMMON_STATUS:
1237         if (!(val & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK)) {
1238             virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
1239         }
1240 
1241         virtio_set_status(vdev, val & 0xFF);
1242 
1243         if (val & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK) {
1244             virtio_pci_start_ioeventfd(proxy);
1245         }
1246 
1247         if (vdev->status == 0) {
1248             virtio_pci_reset(DEVICE(proxy));
1249         }
1250 
1251         break;
1252     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_SELECT:
1253         if (val < VIRTIO_QUEUE_MAX) {
1254             vdev->queue_sel = val;
1255         }
1256         break;
1257     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_SIZE:
1258         proxy->vqs[vdev->queue_sel].num = val;
1259         virtio_queue_set_num(vdev, vdev->queue_sel,
1260                              proxy->vqs[vdev->queue_sel].num);
1261         break;
1262     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_MSIX:
1263         msix_vector_unuse(&proxy->pci_dev,
1264                           virtio_queue_vector(vdev, vdev->queue_sel));
1265         /* Make it possible for guest to discover an error took place. */
1266         if (msix_vector_use(&proxy->pci_dev, val) < 0) {
1267             val = VIRTIO_NO_VECTOR;
1268         }
1269         virtio_queue_set_vector(vdev, vdev->queue_sel, val);
1270         break;
1271     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_ENABLE:
1272         virtio_queue_set_num(vdev, vdev->queue_sel,
1273                              proxy->vqs[vdev->queue_sel].num);
1274         virtio_queue_set_rings(vdev, vdev->queue_sel,
1275                        ((uint64_t)proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[1]) << 32 |
1276                        proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[0],
1277                        ((uint64_t)proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[1]) << 32 |
1278                        proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[0],
1279                        ((uint64_t)proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[1]) << 32 |
1280                        proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[0]);
1281         proxy->vqs[vdev->queue_sel].enabled = 1;
1282         break;
1283     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_DESCLO:
1284         proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[0] = val;
1285         break;
1286     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_DESCHI:
1287         proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[1] = val;
1288         break;
1289     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_AVAILLO:
1290         proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[0] = val;
1291         break;
1292     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_AVAILHI:
1293         proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[1] = val;
1294         break;
1295     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_USEDLO:
1296         proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[0] = val;
1297         break;
1298     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_USEDHI:
1299         proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[1] = val;
1300         break;
1301     default:
1302         break;
1303     }
1304 }
1305 
1306 
virtio_pci_notify_read(void * opaque,hwaddr addr,unsigned size)1307 static uint64_t virtio_pci_notify_read(void *opaque, hwaddr addr,
1308                                        unsigned size)
1309 {
1310     return 0;
1311 }
1312 
virtio_pci_notify_write(void * opaque,hwaddr addr,uint64_t val,unsigned size)1313 static void virtio_pci_notify_write(void *opaque, hwaddr addr,
1314                                     uint64_t val, unsigned size)
1315 {
1316     VirtIODevice *vdev = opaque;
1317     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(DEVICE(vdev)->parent_bus->parent);
1318     unsigned queue = addr / virtio_pci_queue_mem_mult(proxy);
1319 
1320     if (queue < VIRTIO_QUEUE_MAX) {
1321         virtio_queue_notify(vdev, queue);
1322     }
1323 }
1324 
virtio_pci_notify_write_pio(void * opaque,hwaddr addr,uint64_t val,unsigned size)1325 static void virtio_pci_notify_write_pio(void *opaque, hwaddr addr,
1326                                         uint64_t val, unsigned size)
1327 {
1328     VirtIODevice *vdev = opaque;
1329     unsigned queue = val;
1330 
1331     if (queue < VIRTIO_QUEUE_MAX) {
1332         virtio_queue_notify(vdev, queue);
1333     }
1334 }
1335 
virtio_pci_isr_read(void * opaque,hwaddr addr,unsigned size)1336 static uint64_t virtio_pci_isr_read(void *opaque, hwaddr addr,
1337                                     unsigned size)
1338 {
1339     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1340     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1341     uint64_t val = atomic_xchg(&vdev->isr, 0);
1342     pci_irq_deassert(&proxy->pci_dev);
1343 
1344     return val;
1345 }
1346 
virtio_pci_isr_write(void * opaque,hwaddr addr,uint64_t val,unsigned size)1347 static void virtio_pci_isr_write(void *opaque, hwaddr addr,
1348                                  uint64_t val, unsigned size)
1349 {
1350 }
1351 
virtio_pci_device_read(void * opaque,hwaddr addr,unsigned size)1352 static uint64_t virtio_pci_device_read(void *opaque, hwaddr addr,
1353                                        unsigned size)
1354 {
1355     VirtIODevice *vdev = opaque;
1356     uint64_t val = 0;
1357 
1358     switch (size) {
1359     case 1:
1360         val = virtio_config_modern_readb(vdev, addr);
1361         break;
1362     case 2:
1363         val = virtio_config_modern_readw(vdev, addr);
1364         break;
1365     case 4:
1366         val = virtio_config_modern_readl(vdev, addr);
1367         break;
1368     }
1369     return val;
1370 }
1371 
virtio_pci_device_write(void * opaque,hwaddr addr,uint64_t val,unsigned size)1372 static void virtio_pci_device_write(void *opaque, hwaddr addr,
1373                                     uint64_t val, unsigned size)
1374 {
1375     VirtIODevice *vdev = opaque;
1376     switch (size) {
1377     case 1:
1378         virtio_config_modern_writeb(vdev, addr, val);
1379         break;
1380     case 2:
1381         virtio_config_modern_writew(vdev, addr, val);
1382         break;
1383     case 4:
1384         virtio_config_modern_writel(vdev, addr, val);
1385         break;
1386     }
1387 }
1388 
virtio_pci_modern_regions_init(VirtIOPCIProxy * proxy)1389 static void virtio_pci_modern_regions_init(VirtIOPCIProxy *proxy)
1390 {
1391     static const MemoryRegionOps common_ops = {
1392         .read = virtio_pci_common_read,
1393         .write = virtio_pci_common_write,
1394         .impl = {
1395             .min_access_size = 1,
1396             .max_access_size = 4,
1397         },
1398         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1399     };
1400     static const MemoryRegionOps isr_ops = {
1401         .read = virtio_pci_isr_read,
1402         .write = virtio_pci_isr_write,
1403         .impl = {
1404             .min_access_size = 1,
1405             .max_access_size = 4,
1406         },
1407         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1408     };
1409     static const MemoryRegionOps device_ops = {
1410         .read = virtio_pci_device_read,
1411         .write = virtio_pci_device_write,
1412         .impl = {
1413             .min_access_size = 1,
1414             .max_access_size = 4,
1415         },
1416         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1417     };
1418     static const MemoryRegionOps notify_ops = {
1419         .read = virtio_pci_notify_read,
1420         .write = virtio_pci_notify_write,
1421         .impl = {
1422             .min_access_size = 1,
1423             .max_access_size = 4,
1424         },
1425         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1426     };
1427     static const MemoryRegionOps notify_pio_ops = {
1428         .read = virtio_pci_notify_read,
1429         .write = virtio_pci_notify_write_pio,
1430         .impl = {
1431             .min_access_size = 1,
1432             .max_access_size = 4,
1433         },
1434         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1435     };
1436 
1437 
1438     memory_region_init_io(&proxy->common.mr, OBJECT(proxy),
1439                           &common_ops,
1440                           proxy,
1441                           "virtio-pci-common",
1442                           proxy->common.size);
1443 
1444     memory_region_init_io(&proxy->isr.mr, OBJECT(proxy),
1445                           &isr_ops,
1446                           proxy,
1447                           "virtio-pci-isr",
1448                           proxy->isr.size);
1449 
1450     memory_region_init_io(&proxy->device.mr, OBJECT(proxy),
1451                           &device_ops,
1452                           virtio_bus_get_device(&proxy->bus),
1453                           "virtio-pci-device",
1454                           proxy->device.size);
1455 
1456     memory_region_init_io(&proxy->notify.mr, OBJECT(proxy),
1457                           &notify_ops,
1458                           virtio_bus_get_device(&proxy->bus),
1459                           "virtio-pci-notify",
1460                           proxy->notify.size);
1461 
1462     memory_region_init_io(&proxy->notify_pio.mr, OBJECT(proxy),
1463                           &notify_pio_ops,
1464                           virtio_bus_get_device(&proxy->bus),
1465                           "virtio-pci-notify-pio",
1466                           proxy->notify_pio.size);
1467 }
1468 
virtio_pci_modern_region_map(VirtIOPCIProxy * proxy,VirtIOPCIRegion * region,struct virtio_pci_cap * cap,MemoryRegion * mr,uint8_t bar)1469 static void virtio_pci_modern_region_map(VirtIOPCIProxy *proxy,
1470                                          VirtIOPCIRegion *region,
1471                                          struct virtio_pci_cap *cap,
1472                                          MemoryRegion *mr,
1473                                          uint8_t bar)
1474 {
1475     memory_region_add_subregion(mr, region->offset, &region->mr);
1476 
1477     cap->cfg_type = region->type;
1478     cap->bar = bar;
1479     cap->offset = cpu_to_le32(region->offset);
1480     cap->length = cpu_to_le32(region->size);
1481     virtio_pci_add_mem_cap(proxy, cap);
1482 
1483 }
1484 
virtio_pci_modern_mem_region_map(VirtIOPCIProxy * proxy,VirtIOPCIRegion * region,struct virtio_pci_cap * cap)1485 static void virtio_pci_modern_mem_region_map(VirtIOPCIProxy *proxy,
1486                                              VirtIOPCIRegion *region,
1487                                              struct virtio_pci_cap *cap)
1488 {
1489     virtio_pci_modern_region_map(proxy, region, cap,
1490                                  &proxy->modern_bar, proxy->modern_mem_bar_idx);
1491 }
1492 
virtio_pci_modern_io_region_map(VirtIOPCIProxy * proxy,VirtIOPCIRegion * region,struct virtio_pci_cap * cap)1493 static void virtio_pci_modern_io_region_map(VirtIOPCIProxy *proxy,
1494                                             VirtIOPCIRegion *region,
1495                                             struct virtio_pci_cap *cap)
1496 {
1497     virtio_pci_modern_region_map(proxy, region, cap,
1498                                  &proxy->io_bar, proxy->modern_io_bar_idx);
1499 }
1500 
virtio_pci_modern_mem_region_unmap(VirtIOPCIProxy * proxy,VirtIOPCIRegion * region)1501 static void virtio_pci_modern_mem_region_unmap(VirtIOPCIProxy *proxy,
1502                                                VirtIOPCIRegion *region)
1503 {
1504     memory_region_del_subregion(&proxy->modern_bar,
1505                                 &region->mr);
1506 }
1507 
virtio_pci_modern_io_region_unmap(VirtIOPCIProxy * proxy,VirtIOPCIRegion * region)1508 static void virtio_pci_modern_io_region_unmap(VirtIOPCIProxy *proxy,
1509                                               VirtIOPCIRegion *region)
1510 {
1511     memory_region_del_subregion(&proxy->io_bar,
1512                                 &region->mr);
1513 }
1514 
virtio_pci_pre_plugged(DeviceState * d,Error ** errp)1515 static void virtio_pci_pre_plugged(DeviceState *d, Error **errp)
1516 {
1517     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1518     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1519 
1520     if (virtio_pci_modern(proxy)) {
1521         virtio_add_feature(&vdev->host_features, VIRTIO_F_VERSION_1);
1522     }
1523 
1524     virtio_add_feature(&vdev->host_features, VIRTIO_F_BAD_FEATURE);
1525 }
1526 
1527 /* This is called by virtio-bus just after the device is plugged. */
virtio_pci_device_plugged(DeviceState * d,Error ** errp)1528 static void virtio_pci_device_plugged(DeviceState *d, Error **errp)
1529 {
1530     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1531     VirtioBusState *bus = &proxy->bus;
1532     bool legacy = virtio_pci_legacy(proxy);
1533     bool modern;
1534     bool modern_pio = proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY;
1535     uint8_t *config;
1536     uint32_t size;
1537     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1538 
1539     /*
1540      * Virtio capabilities present without
1541      * VIRTIO_F_VERSION_1 confuses guests
1542      */
1543     if (!proxy->ignore_backend_features &&
1544             !virtio_has_feature(vdev->host_features, VIRTIO_F_VERSION_1)) {
1545         virtio_pci_disable_modern(proxy);
1546 
1547         if (!legacy) {
1548             error_setg(errp, "Device doesn't support modern mode, and legacy"
1549                              " mode is disabled");
1550             error_append_hint(errp, "Set disable-legacy to off\n");
1551 
1552             return;
1553         }
1554     }
1555 
1556     modern = virtio_pci_modern(proxy);
1557 
1558     config = proxy->pci_dev.config;
1559     if (proxy->class_code) {
1560         pci_config_set_class(config, proxy->class_code);
1561     }
1562 
1563     if (legacy) {
1564         if (virtio_host_has_feature(vdev, VIRTIO_F_IOMMU_PLATFORM)) {
1565             error_setg(errp, "VIRTIO_F_IOMMU_PLATFORM was supported by"
1566                        " neither legacy nor transitional device");
1567             return ;
1568         }
1569         /*
1570          * Legacy and transitional devices use specific subsystem IDs.
1571          * Note that the subsystem vendor ID (config + PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID)
1572          * is set to PCI_SUBVENDOR_ID_REDHAT_QUMRANET by default.
1573          */
1574         pci_set_word(config + PCI_SUBSYSTEM_ID, virtio_bus_get_vdev_id(bus));
1575     } else {
1576         /* pure virtio-1.0 */
1577         pci_set_word(config + PCI_VENDOR_ID,
1578                      PCI_VENDOR_ID_REDHAT_QUMRANET);
1579         pci_set_word(config + PCI_DEVICE_ID,
1580                      0x1040 + virtio_bus_get_vdev_id(bus));
1581         pci_config_set_revision(config, 1);
1582     }
1583     config[PCI_INTERRUPT_PIN] = 1;
1584 
1585 
1586     if (modern) {
1587         struct virtio_pci_cap cap = {
1588             .cap_len = sizeof cap,
1589         };
1590         struct virtio_pci_notify_cap notify = {
1591             .cap.cap_len = sizeof notify,
1592             .notify_off_multiplier =
1593                 cpu_to_le32(virtio_pci_queue_mem_mult(proxy)),
1594         };
1595         struct virtio_pci_cfg_cap cfg = {
1596             .cap.cap_len = sizeof cfg,
1597             .cap.cfg_type = VIRTIO_PCI_CAP_PCI_CFG,
1598         };
1599         struct virtio_pci_notify_cap notify_pio = {
1600             .cap.cap_len = sizeof notify,
1601             .notify_off_multiplier = cpu_to_le32(0x0),
1602         };
1603 
1604         struct virtio_pci_cfg_cap *cfg_mask;
1605 
1606         virtio_pci_modern_regions_init(proxy);
1607 
1608         virtio_pci_modern_mem_region_map(proxy, &proxy->common, &cap);
1609         virtio_pci_modern_mem_region_map(proxy, &proxy->isr, &cap);
1610         virtio_pci_modern_mem_region_map(proxy, &proxy->device, &cap);
1611         virtio_pci_modern_mem_region_map(proxy, &proxy->notify, &notify.cap);
1612 
1613         if (modern_pio) {
1614             memory_region_init(&proxy->io_bar, OBJECT(proxy),
1615                                "virtio-pci-io", 0x4);
1616 
1617             pci_register_bar(&proxy->pci_dev, proxy->modern_io_bar_idx,
1618                              PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO, &proxy->io_bar);
1619 
1620             virtio_pci_modern_io_region_map(proxy, &proxy->notify_pio,
1621                                             &notify_pio.cap);
1622         }
1623 
1624         pci_register_bar(&proxy->pci_dev, proxy->modern_mem_bar_idx,
1625                          PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_MEMORY |
1626                          PCI_BASE_ADDRESS_MEM_PREFETCH |
1627                          PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64,
1628                          &proxy->modern_bar);
1629 
1630         proxy->config_cap = virtio_pci_add_mem_cap(proxy, &cfg.cap);
1631         cfg_mask = (void *)(proxy->pci_dev.wmask + proxy->config_cap);
1632         pci_set_byte(&cfg_mask->cap.bar, ~0x0);
1633         pci_set_long((uint8_t *)&cfg_mask->cap.offset, ~0x0);
1634         pci_set_long((uint8_t *)&cfg_mask->cap.length, ~0x0);
1635         pci_set_long(cfg_mask->pci_cfg_data, ~0x0);
1636     }
1637 
1638     if (proxy->nvectors) {
1639         int err = msix_init_exclusive_bar(&proxy->pci_dev, proxy->nvectors,
1640                                           proxy->msix_bar_idx, NULL);
1641         if (err) {
1642             /* Notice when a system that supports MSIx can't initialize it */
1643             if (err != -ENOTSUP) {
1644                 warn_report("unable to init msix vectors to %" PRIu32,
1645                             proxy->nvectors);
1646             }
1647             proxy->nvectors = 0;
1648         }
1649     }
1650 
1651     proxy->pci_dev.config_write = virtio_write_config;
1652     proxy->pci_dev.config_read = virtio_read_config;
1653 
1654     if (legacy) {
1655         size = VIRTIO_PCI_REGION_SIZE(&proxy->pci_dev)
1656             + virtio_bus_get_vdev_config_len(bus);
1657         size = pow2ceil(size);
1658 
1659         memory_region_init_io(&proxy->bar, OBJECT(proxy),
1660                               &virtio_pci_config_ops,
1661                               proxy, "virtio-pci", size);
1662 
1663         pci_register_bar(&proxy->pci_dev, proxy->legacy_io_bar_idx,
1664                          PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO, &proxy->bar);
1665     }
1666 }
1667 
virtio_pci_device_unplugged(DeviceState * d)1668 static void virtio_pci_device_unplugged(DeviceState *d)
1669 {
1670     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1671     bool modern = virtio_pci_modern(proxy);
1672     bool modern_pio = proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY;
1673 
1674     virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
1675 
1676     if (modern) {
1677         virtio_pci_modern_mem_region_unmap(proxy, &proxy->common);
1678         virtio_pci_modern_mem_region_unmap(proxy, &proxy->isr);
1679         virtio_pci_modern_mem_region_unmap(proxy, &proxy->device);
1680         virtio_pci_modern_mem_region_unmap(proxy, &proxy->notify);
1681         if (modern_pio) {
1682             virtio_pci_modern_io_region_unmap(proxy, &proxy->notify_pio);
1683         }
1684     }
1685 }
1686 
virtio_pci_realize(PCIDevice * pci_dev,Error ** errp)1687 static void virtio_pci_realize(PCIDevice *pci_dev, Error **errp)
1688 {
1689     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(pci_dev);
1690     VirtioPCIClass *k = VIRTIO_PCI_GET_CLASS(pci_dev);
1691     bool pcie_port = pci_bus_is_express(pci_get_bus(pci_dev)) &&
1692                      !pci_bus_is_root(pci_get_bus(pci_dev));
1693 
1694     if (kvm_enabled() && !kvm_has_many_ioeventfds()) {
1695         proxy->flags &= ~VIRTIO_PCI_FLAG_USE_IOEVENTFD;
1696     }
1697 
1698     /*
1699      * virtio pci bar layout used by default.
1700      * subclasses can re-arrange things if needed.
1701      *
1702      *   region 0   --  virtio legacy io bar
1703      *   region 1   --  msi-x bar
1704      *   region 4+5 --  virtio modern memory (64bit) bar
1705      *
1706      */
1707     proxy->legacy_io_bar_idx  = 0;
1708     proxy->msix_bar_idx       = 1;
1709     proxy->modern_io_bar_idx  = 2;
1710     proxy->modern_mem_bar_idx = 4;
1711 
1712     proxy->common.offset = 0x0;
1713     proxy->common.size = 0x1000;
1714     proxy->common.type = VIRTIO_PCI_CAP_COMMON_CFG;
1715 
1716     proxy->isr.offset = 0x1000;
1717     proxy->isr.size = 0x1000;
1718     proxy->isr.type = VIRTIO_PCI_CAP_ISR_CFG;
1719 
1720     proxy->device.offset = 0x2000;
1721     proxy->device.size = 0x1000;
1722     proxy->device.type = VIRTIO_PCI_CAP_DEVICE_CFG;
1723 
1724     proxy->notify.offset = 0x3000;
1725     proxy->notify.size = virtio_pci_queue_mem_mult(proxy) * VIRTIO_QUEUE_MAX;
1726     proxy->notify.type = VIRTIO_PCI_CAP_NOTIFY_CFG;
1727 
1728     proxy->notify_pio.offset = 0x0;
1729     proxy->notify_pio.size = 0x4;
1730     proxy->notify_pio.type = VIRTIO_PCI_CAP_NOTIFY_CFG;
1731 
1732     /* subclasses can enforce modern, so do this unconditionally */
1733     memory_region_init(&proxy->modern_bar, OBJECT(proxy), "virtio-pci",
1734                        /* PCI BAR regions must be powers of 2 */
1735                        pow2ceil(proxy->notify.offset + proxy->notify.size));
1736 
1737     if (proxy->disable_legacy == ON_OFF_AUTO_AUTO) {
1738         proxy->disable_legacy = pcie_port ? ON_OFF_AUTO_ON : ON_OFF_AUTO_OFF;
1739     }
1740 
1741     if (!virtio_pci_modern(proxy) && !virtio_pci_legacy(proxy)) {
1742         error_setg(errp, "device cannot work as neither modern nor legacy mode"
1743                    " is enabled");
1744         error_append_hint(errp, "Set either disable-modern or disable-legacy"
1745                           " to off\n");
1746         return;
1747     }
1748 
1749     if (pcie_port && pci_is_express(pci_dev)) {
1750         int pos;
1751 
1752         pos = pcie_endpoint_cap_init(pci_dev, 0);
1753         assert(pos > 0);
1754 
1755         pos = pci_add_capability(pci_dev, PCI_CAP_ID_PM, 0,
1756                                  PCI_PM_SIZEOF, errp);
1757         if (pos < 0) {
1758             return;
1759         }
1760 
1761         pci_dev->exp.pm_cap = pos;
1762 
1763         /*
1764          * Indicates that this function complies with revision 1.2 of the
1765          * PCI Power Management Interface Specification.
1766          */
1767         pci_set_word(pci_dev->config + pos + PCI_PM_PMC, 0x3);
1768 
1769         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_DEVERR) {
1770             /* Init error enabling flags */
1771             pcie_cap_deverr_init(pci_dev);
1772         }
1773 
1774         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_LNKCTL) {
1775             /* Init Link Control Register */
1776             pcie_cap_lnkctl_init(pci_dev);
1777         }
1778 
1779         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_PM) {
1780             /* Init Power Management Control Register */
1781             pci_set_word(pci_dev->wmask + pos + PCI_PM_CTRL,
1782                          PCI_PM_CTRL_STATE_MASK);
1783         }
1784 
1785         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_ATS) {
1786             pcie_ats_init(pci_dev, 256);
1787         }
1788 
1789         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_FLR) {
1790             /* Set Function Level Reset capability bit */
1791             pcie_cap_flr_init(pci_dev);
1792         }
1793     } else {
1794         /*
1795          * make future invocations of pci_is_express() return false
1796          * and pci_config_size() return PCI_CONFIG_SPACE_SIZE.
1797          */
1798         pci_dev->cap_present &= ~QEMU_PCI_CAP_EXPRESS;
1799     }
1800 
1801     virtio_pci_bus_new(&proxy->bus, sizeof(proxy->bus), proxy);
1802     if (k->realize) {
1803         k->realize(proxy, errp);
1804     }
1805 }
1806 
virtio_pci_exit(PCIDevice * pci_dev)1807 static void virtio_pci_exit(PCIDevice *pci_dev)
1808 {
1809     msix_uninit_exclusive_bar(pci_dev);
1810 }
1811 
virtio_pci_reset(DeviceState * qdev)1812 static void virtio_pci_reset(DeviceState *qdev)
1813 {
1814     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(qdev);
1815     VirtioBusState *bus = VIRTIO_BUS(&proxy->bus);
1816     PCIDevice *dev = PCI_DEVICE(qdev);
1817     int i;
1818 
1819     virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
1820     virtio_bus_reset(bus);
1821     msix_unuse_all_vectors(&proxy->pci_dev);
1822 
1823     for (i = 0; i < VIRTIO_QUEUE_MAX; i++) {
1824         proxy->vqs[i].enabled = 0;
1825         proxy->vqs[i].num = 0;
1826         proxy->vqs[i].desc[0] = proxy->vqs[i].desc[1] = 0;
1827         proxy->vqs[i].avail[0] = proxy->vqs[i].avail[1] = 0;
1828         proxy->vqs[i].used[0] = proxy->vqs[i].used[1] = 0;
1829     }
1830 
1831     if (pci_is_express(dev)) {
1832         pcie_cap_deverr_reset(dev);
1833         pcie_cap_lnkctl_reset(dev);
1834 
1835         pci_set_word(dev->config + dev->exp.pm_cap + PCI_PM_CTRL, 0);
1836     }
1837 }
1838 
1839 static Property virtio_pci_properties[] = {
1840     DEFINE_PROP_BIT("virtio-pci-bus-master-bug-migration", VirtIOPCIProxy, flags,
1841                     VIRTIO_PCI_FLAG_BUS_MASTER_BUG_MIGRATION_BIT, false),
1842     DEFINE_PROP_BIT("migrate-extra", VirtIOPCIProxy, flags,
1843                     VIRTIO_PCI_FLAG_MIGRATE_EXTRA_BIT, true),
1844     DEFINE_PROP_BIT("modern-pio-notify", VirtIOPCIProxy, flags,
1845                     VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY_BIT, false),
1846     DEFINE_PROP_BIT("x-disable-pcie", VirtIOPCIProxy, flags,
1847                     VIRTIO_PCI_FLAG_DISABLE_PCIE_BIT, false),
1848     DEFINE_PROP_BIT("page-per-vq", VirtIOPCIProxy, flags,
1849                     VIRTIO_PCI_FLAG_PAGE_PER_VQ_BIT, false),
1850     DEFINE_PROP_BOOL("x-ignore-backend-features", VirtIOPCIProxy,
1851                      ignore_backend_features, false),
1852     DEFINE_PROP_BIT("ats", VirtIOPCIProxy, flags,
1853                     VIRTIO_PCI_FLAG_ATS_BIT, false),
1854     DEFINE_PROP_BIT("x-pcie-deverr-init", VirtIOPCIProxy, flags,
1855                     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_DEVERR_BIT, true),
1856     DEFINE_PROP_BIT("x-pcie-lnkctl-init", VirtIOPCIProxy, flags,
1857                     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_LNKCTL_BIT, true),
1858     DEFINE_PROP_BIT("x-pcie-pm-init", VirtIOPCIProxy, flags,
1859                     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_PM_BIT, true),
1860     DEFINE_PROP_BIT("x-pcie-flr-init", VirtIOPCIProxy, flags,
1861                     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_FLR_BIT, true),
1862     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
1863 };
1864 
virtio_pci_dc_realize(DeviceState * qdev,Error ** errp)1865 static void virtio_pci_dc_realize(DeviceState *qdev, Error **errp)
1866 {
1867     VirtioPCIClass *vpciklass = VIRTIO_PCI_GET_CLASS(qdev);
1868     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(qdev);
1869     PCIDevice *pci_dev = &proxy->pci_dev;
1870 
1871     if (!(proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_DISABLE_PCIE) &&
1872         virtio_pci_modern(proxy)) {
1873         pci_dev->cap_present |= QEMU_PCI_CAP_EXPRESS;
1874     }
1875 
1876     vpciklass->parent_dc_realize(qdev, errp);
1877 }
1878 
virtio_pci_class_init(ObjectClass * klass,void * data)1879 static void virtio_pci_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
1880 {
1881     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
1882     PCIDeviceClass *k = PCI_DEVICE_CLASS(klass);
1883     VirtioPCIClass *vpciklass = VIRTIO_PCI_CLASS(klass);
1884 
1885     dc->props = virtio_pci_properties;
1886     k->realize = virtio_pci_realize;
1887     k->exit = virtio_pci_exit;
1888     k->vendor_id = PCI_VENDOR_ID_REDHAT_QUMRANET;
1889     k->revision = VIRTIO_PCI_ABI_VERSION;
1890     k->class_id = PCI_CLASS_OTHERS;
1891     device_class_set_parent_realize(dc, virtio_pci_dc_realize,
1892                                     &vpciklass->parent_dc_realize);
1893     dc->reset = virtio_pci_reset;
1894 }
1895 
1896 static const TypeInfo virtio_pci_info = {
1897     .name          = TYPE_VIRTIO_PCI,
1898     .parent        = TYPE_PCI_DEVICE,
1899     .instance_size = sizeof(VirtIOPCIProxy),
1900     .class_init    = virtio_pci_class_init,
1901     .class_size    = sizeof(VirtioPCIClass),
1902     .abstract      = true,
1903 };
1904 
1905 static Property virtio_pci_generic_properties[] = {
1906     DEFINE_PROP_ON_OFF_AUTO("disable-legacy", VirtIOPCIProxy, disable_legacy,
1907                             ON_OFF_AUTO_AUTO),
1908     DEFINE_PROP_BOOL("disable-modern", VirtIOPCIProxy, disable_modern, false),
1909     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
1910 };
1911 
virtio_pci_base_class_init(ObjectClass * klass,void * data)1912 static void virtio_pci_base_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
1913 {
1914     const VirtioPCIDeviceTypeInfo *t = data;
1915     if (t->class_init) {
1916         t->class_init(klass, NULL);
1917     }
1918 }
1919 
virtio_pci_generic_class_init(ObjectClass * klass,void * data)1920 static void virtio_pci_generic_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
1921 {
1922     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
1923 
1924     dc->props = virtio_pci_generic_properties;
1925 }
1926 
virtio_pci_transitional_instance_init(Object * obj)1927 static void virtio_pci_transitional_instance_init(Object *obj)
1928 {
1929     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(obj);
1930 
1931     proxy->disable_legacy = ON_OFF_AUTO_OFF;
1932     proxy->disable_modern = false;
1933 }
1934 
virtio_pci_non_transitional_instance_init(Object * obj)1935 static void virtio_pci_non_transitional_instance_init(Object *obj)
1936 {
1937     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(obj);
1938 
1939     proxy->disable_legacy = ON_OFF_AUTO_ON;
1940     proxy->disable_modern = false;
1941 }
1942 
virtio_pci_types_register(const VirtioPCIDeviceTypeInfo * t)1943 void virtio_pci_types_register(const VirtioPCIDeviceTypeInfo *t)
1944 {
1945     char *base_name = NULL;
1946     TypeInfo base_type_info = {
1947         .name          = t->base_name,
1948         .parent        = t->parent ? t->parent : TYPE_VIRTIO_PCI,
1949         .instance_size = t->instance_size,
1950         .instance_init = t->instance_init,
1951         .class_size    = t->class_size,
1952         .abstract      = true,
1953         .interfaces    = t->interfaces,
1954     };
1955     TypeInfo generic_type_info = {
1956         .name = t->generic_name,
1957         .parent = base_type_info.name,
1958         .class_init = virtio_pci_generic_class_init,
1959         .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
1960             { INTERFACE_PCIE_DEVICE },
1961             { INTERFACE_CONVENTIONAL_PCI_DEVICE },
1962             { }
1963         },
1964     };
1965 
1966     if (!base_type_info.name) {
1967         /* No base type -> register a single generic device type */
1968         /* use intermediate %s-base-type to add generic device props */
1969         base_name = g_strdup_printf("%s-base-type", t->generic_name);
1970         base_type_info.name = base_name;
1971         base_type_info.class_init = virtio_pci_generic_class_init;
1972 
1973         generic_type_info.parent = base_name;
1974         generic_type_info.class_init = virtio_pci_base_class_init;
1975         generic_type_info.class_data = (void *)t;
1976 
1977         assert(!t->non_transitional_name);
1978         assert(!t->transitional_name);
1979     } else {
1980         base_type_info.class_init = virtio_pci_base_class_init;
1981         base_type_info.class_data = (void *)t;
1982     }
1983 
1984     type_register(&base_type_info);
1985     if (generic_type_info.name) {
1986         type_register(&generic_type_info);
1987     }
1988 
1989     if (t->non_transitional_name) {
1990         const TypeInfo non_transitional_type_info = {
1991             .name          = t->non_transitional_name,
1992             .parent        = base_type_info.name,
1993             .instance_init = virtio_pci_non_transitional_instance_init,
1994             .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
1995                 { INTERFACE_PCIE_DEVICE },
1996                 { INTERFACE_CONVENTIONAL_PCI_DEVICE },
1997                 { }
1998             },
1999         };
2000         type_register(&non_transitional_type_info);
2001     }
2002 
2003     if (t->transitional_name) {
2004         const TypeInfo transitional_type_info = {
2005             .name          = t->transitional_name,
2006             .parent        = base_type_info.name,
2007             .instance_init = virtio_pci_transitional_instance_init,
2008             .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
2009                 /*
2010                  * Transitional virtio devices work only as Conventional PCI
2011                  * devices because they require PIO ports.
2012                  */
2013                 { INTERFACE_CONVENTIONAL_PCI_DEVICE },
2014                 { }
2015             },
2016         };
2017         type_register(&transitional_type_info);
2018     }
2019     g_free(base_name);
2020 }
2021 
2022 /* virtio-pci-bus */
2023 
virtio_pci_bus_new(VirtioBusState * bus,size_t bus_size,VirtIOPCIProxy * dev)2024 static void virtio_pci_bus_new(VirtioBusState *bus, size_t bus_size,
2025                                VirtIOPCIProxy *dev)
2026 {
2027     DeviceState *qdev = DEVICE(dev);
2028     char virtio_bus_name[] = "virtio-bus";
2029 
2030     qbus_create_inplace(bus, bus_size, TYPE_VIRTIO_PCI_BUS, qdev,
2031                         virtio_bus_name);
2032 }
2033 
virtio_pci_bus_class_init(ObjectClass * klass,void * data)2034 static void virtio_pci_bus_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
2035 {
2036     BusClass *bus_class = BUS_CLASS(klass);
2037     VirtioBusClass *k = VIRTIO_BUS_CLASS(klass);
2038     bus_class->max_dev = 1;
2039     k->notify = virtio_pci_notify;
2040     k->save_config = virtio_pci_save_config;
2041     k->load_config = virtio_pci_load_config;
2042     k->save_queue = virtio_pci_save_queue;
2043     k->load_queue = virtio_pci_load_queue;
2044     k->save_extra_state = virtio_pci_save_extra_state;
2045     k->load_extra_state = virtio_pci_load_extra_state;
2046     k->has_extra_state = virtio_pci_has_extra_state;
2047     k->query_guest_notifiers = virtio_pci_query_guest_notifiers;
2048     k->set_guest_notifiers = virtio_pci_set_guest_notifiers;
2049     k->set_host_notifier_mr = virtio_pci_set_host_notifier_mr;
2050     k->vmstate_change = virtio_pci_vmstate_change;
2051     k->pre_plugged = virtio_pci_pre_plugged;
2052     k->device_plugged = virtio_pci_device_plugged;
2053     k->device_unplugged = virtio_pci_device_unplugged;
2054     k->query_nvectors = virtio_pci_query_nvectors;
2055     k->ioeventfd_enabled = virtio_pci_ioeventfd_enabled;
2056     k->ioeventfd_assign = virtio_pci_ioeventfd_assign;
2057     k->get_dma_as = virtio_pci_get_dma_as;
2058 }
2059 
2060 static const TypeInfo virtio_pci_bus_info = {
2061     .name          = TYPE_VIRTIO_PCI_BUS,
2062     .parent        = TYPE_VIRTIO_BUS,
2063     .instance_size = sizeof(VirtioPCIBusState),
2064     .class_init    = virtio_pci_bus_class_init,
2065 };
2066 
virtio_pci_register_types(void)2067 static void virtio_pci_register_types(void)
2068 {
2069     /* Base types: */
2070     type_register_static(&virtio_pci_bus_info);
2071     type_register_static(&virtio_pci_info);
2072 }
2073 
2074 type_init(virtio_pci_register_types)
2075 
2076