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 
15 #ifndef QEMU_VIRTIO_PCI_H
16 #define QEMU_VIRTIO_PCI_H
17 
18 #include "hw/pci/msi.h"
19 #include "hw/virtio/virtio-bus.h"
20 
21 typedef struct VirtIOPCIProxy VirtIOPCIProxy;
22 
23 /* virtio-pci-bus */
24 
25 typedef struct VirtioBusState VirtioPCIBusState;
26 typedef struct VirtioBusClass VirtioPCIBusClass;
27 
28 #define TYPE_VIRTIO_PCI_BUS "virtio-pci-bus"
29 #define VIRTIO_PCI_BUS(obj) \
30         OBJECT_CHECK(VirtioPCIBusState, (obj), TYPE_VIRTIO_PCI_BUS)
31 #define VIRTIO_PCI_BUS_GET_CLASS(obj) \
32         OBJECT_GET_CLASS(VirtioPCIBusClass, obj, TYPE_VIRTIO_PCI_BUS)
33 #define VIRTIO_PCI_BUS_CLASS(klass) \
34         OBJECT_CLASS_CHECK(VirtioPCIBusClass, klass, TYPE_VIRTIO_PCI_BUS)
35 
36 enum {
37     VIRTIO_PCI_FLAG_BUS_MASTER_BUG_MIGRATION_BIT,
38     VIRTIO_PCI_FLAG_USE_IOEVENTFD_BIT,
39     VIRTIO_PCI_FLAG_MIGRATE_EXTRA_BIT,
40     VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY_BIT,
41     VIRTIO_PCI_FLAG_DISABLE_PCIE_BIT,
42     VIRTIO_PCI_FLAG_PAGE_PER_VQ_BIT,
43     VIRTIO_PCI_FLAG_ATS_BIT,
44     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_DEVERR_BIT,
45     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_LNKCTL_BIT,
46     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_PM_BIT,
47     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_FLR_BIT,
48 };
49 
50 /* Need to activate work-arounds for buggy guests at vmstate load. */
51 #define VIRTIO_PCI_FLAG_BUS_MASTER_BUG_MIGRATION \
52     (1 << VIRTIO_PCI_FLAG_BUS_MASTER_BUG_MIGRATION_BIT)
53 
54 /* Performance improves when virtqueue kick processing is decoupled from the
55  * vcpu thread using ioeventfd for some devices. */
56 #define VIRTIO_PCI_FLAG_USE_IOEVENTFD   (1 << VIRTIO_PCI_FLAG_USE_IOEVENTFD_BIT)
57 
58 /* virtio version flags */
59 #define VIRTIO_PCI_FLAG_DISABLE_PCIE (1 << VIRTIO_PCI_FLAG_DISABLE_PCIE_BIT)
60 
61 /* migrate extra state */
62 #define VIRTIO_PCI_FLAG_MIGRATE_EXTRA (1 << VIRTIO_PCI_FLAG_MIGRATE_EXTRA_BIT)
63 
64 /* have pio notification for modern device ? */
65 #define VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY \
66     (1 << VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY_BIT)
67 
68 /* page per vq flag to be used by split drivers within guests */
69 #define VIRTIO_PCI_FLAG_PAGE_PER_VQ \
70     (1 << VIRTIO_PCI_FLAG_PAGE_PER_VQ_BIT)
71 
72 /* address space translation service */
73 #define VIRTIO_PCI_FLAG_ATS (1 << VIRTIO_PCI_FLAG_ATS_BIT)
74 
75 /* Init error enabling flags */
76 #define VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_DEVERR (1 << VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_DEVERR_BIT)
77 
78 /* Init Link Control register */
79 #define VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_LNKCTL (1 << VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_LNKCTL_BIT)
80 
81 /* Init Power Management */
82 #define VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_PM (1 << VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_PM_BIT)
83 
84 /* Init Function Level Reset capability */
85 #define VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_FLR (1 << VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_FLR_BIT)
86 
87 typedef struct {
88     MSIMessage msg;
89     int virq;
90     unsigned int users;
91 } VirtIOIRQFD;
92 
93 /*
94  * virtio-pci: This is the PCIDevice which has a virtio-pci-bus.
95  */
96 #define TYPE_VIRTIO_PCI "virtio-pci"
97 #define VIRTIO_PCI_GET_CLASS(obj) \
98         OBJECT_GET_CLASS(VirtioPCIClass, obj, TYPE_VIRTIO_PCI)
99 #define VIRTIO_PCI_CLASS(klass) \
100         OBJECT_CLASS_CHECK(VirtioPCIClass, klass, TYPE_VIRTIO_PCI)
101 #define VIRTIO_PCI(obj) \
102         OBJECT_CHECK(VirtIOPCIProxy, (obj), TYPE_VIRTIO_PCI)
103 
104 typedef struct VirtioPCIClass {
105     PCIDeviceClass parent_class;
106     DeviceRealize parent_dc_realize;
107     void (*realize)(VirtIOPCIProxy *vpci_dev, Error **errp);
108 } VirtioPCIClass;
109 
110 typedef struct VirtIOPCIRegion {
111     MemoryRegion mr;
112     uint32_t offset;
113     uint32_t size;
114     uint32_t type;
115 } VirtIOPCIRegion;
116 
117 typedef struct VirtIOPCIQueue {
118   uint16_t num;
119   bool enabled;
120   uint32_t desc[2];
121   uint32_t avail[2];
122   uint32_t used[2];
123 } VirtIOPCIQueue;
124 
125 struct VirtIOPCIProxy {
126     PCIDevice pci_dev;
127     MemoryRegion bar;
128     union {
129         struct {
130             VirtIOPCIRegion common;
131             VirtIOPCIRegion isr;
132             VirtIOPCIRegion device;
133             VirtIOPCIRegion notify;
134             VirtIOPCIRegion notify_pio;
135         };
136         VirtIOPCIRegion regs[5];
137     };
138     MemoryRegion modern_bar;
139     MemoryRegion io_bar;
140     uint32_t legacy_io_bar_idx;
141     uint32_t msix_bar_idx;
142     uint32_t modern_io_bar_idx;
143     uint32_t modern_mem_bar_idx;
144     int config_cap;
145     uint32_t flags;
146     bool disable_modern;
147     bool ignore_backend_features;
148     OnOffAuto disable_legacy;
149     uint32_t class_code;
150     uint32_t nvectors;
151     uint32_t dfselect;
152     uint32_t gfselect;
153     uint32_t guest_features[2];
154     VirtIOPCIQueue vqs[VIRTIO_QUEUE_MAX];
155 
156     VirtIOIRQFD *vector_irqfd;
157     int nvqs_with_notifiers;
158     VirtioBusState bus;
159 };
160 
virtio_pci_modern(VirtIOPCIProxy * proxy)161 static inline bool virtio_pci_modern(VirtIOPCIProxy *proxy)
162 {
163     return !proxy->disable_modern;
164 }
165 
virtio_pci_legacy(VirtIOPCIProxy * proxy)166 static inline bool virtio_pci_legacy(VirtIOPCIProxy *proxy)
167 {
168     return proxy->disable_legacy == ON_OFF_AUTO_OFF;
169 }
170 
virtio_pci_force_virtio_1(VirtIOPCIProxy * proxy)171 static inline void virtio_pci_force_virtio_1(VirtIOPCIProxy *proxy)
172 {
173     proxy->disable_modern = false;
174     proxy->disable_legacy = ON_OFF_AUTO_ON;
175 }
176 
virtio_pci_disable_modern(VirtIOPCIProxy * proxy)177 static inline void virtio_pci_disable_modern(VirtIOPCIProxy *proxy)
178 {
179     proxy->disable_modern = true;
180 }
181 
182 /*
183  * virtio-input-pci: This extends VirtioPCIProxy.
184  */
185 #define TYPE_VIRTIO_INPUT_PCI "virtio-input-pci"
186 
187 /* Virtio ABI version, if we increment this, we break the guest driver. */
188 #define VIRTIO_PCI_ABI_VERSION          0
189 
190 /* Input for virtio_pci_types_register() */
191 typedef struct VirtioPCIDeviceTypeInfo {
192     /*
193      * Common base class for the subclasses below.
194      *
195      * Required only if transitional_name or non_transitional_name is set.
196      *
197      * We need a separate base type instead of making all types
198      * inherit from generic_name for two reasons:
199      * 1) generic_name implements INTERFACE_PCIE_DEVICE, but
200      *    transitional_name does not.
201      * 2) generic_name has the "disable-legacy" and "disable-modern"
202      *    properties, transitional_name and non_transitional name don't.
203      */
204     const char *base_name;
205     /*
206      * Generic device type.  Optional.
207      *
208      * Supports both transitional and non-transitional modes,
209      * using the disable-legacy and disable-modern properties.
210      * If disable-legacy=auto, (non-)transitional mode is selected
211      * depending on the bus where the device is plugged.
212      *
213      * Implements both INTERFACE_PCIE_DEVICE and INTERFACE_CONVENTIONAL_PCI_DEVICE,
214      * but PCI Express is supported only in non-transitional mode.
215      *
216      * The only type implemented by QEMU 3.1 and older.
217      */
218     const char *generic_name;
219     /*
220      * The transitional device type.  Optional.
221      *
222      * Implements both INTERFACE_PCIE_DEVICE and INTERFACE_CONVENTIONAL_PCI_DEVICE.
223      */
224     const char *transitional_name;
225     /*
226      * The non-transitional device type.  Optional.
227      *
228      * Implements INTERFACE_CONVENTIONAL_PCI_DEVICE only.
229      */
230     const char *non_transitional_name;
231 
232     /* Parent type.  If NULL, TYPE_VIRTIO_PCI is used */
233     const char *parent;
234 
235     /* Same as TypeInfo fields: */
236     size_t instance_size;
237     size_t class_size;
238     void (*instance_init)(Object *obj);
239     void (*class_init)(ObjectClass *klass, void *data);
240     InterfaceInfo *interfaces;
241 } VirtioPCIDeviceTypeInfo;
242 
243 /* Register virtio-pci type(s).  @t must be static. */
244 void virtio_pci_types_register(const VirtioPCIDeviceTypeInfo *t);
245 
246 #endif
247