xref: /qemu/hw/display/virtio-gpu.c (revision 1fe8ac35)
1 /*
2  * Virtio GPU Device
3  *
4  * Copyright Red Hat, Inc. 2013-2014
5  *
6  * Authors:
7  *     Dave Airlie <airlied@redhat.com>
8  *     Gerd Hoffmann <kraxel@redhat.com>
9  *
10  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or later.
11  * See the COPYING file in the top-level directory.
12  */
13 
14 #include "qemu/osdep.h"
15 #include "qemu/units.h"
16 #include "qemu/iov.h"
17 #include "ui/console.h"
18 #include "trace.h"
19 #include "sysemu/dma.h"
20 #include "sysemu/sysemu.h"
21 #include "hw/virtio/virtio.h"
22 #include "migration/qemu-file-types.h"
23 #include "hw/virtio/virtio-gpu.h"
24 #include "hw/virtio/virtio-gpu-bswap.h"
25 #include "hw/virtio/virtio-gpu-pixman.h"
26 #include "hw/virtio/virtio-bus.h"
27 #include "hw/display/edid.h"
28 #include "hw/qdev-properties.h"
29 #include "qemu/log.h"
30 #include "qemu/module.h"
31 #include "qapi/error.h"
32 #include "qemu/error-report.h"
33 
34 #define VIRTIO_GPU_VM_VERSION 1
35 
36 static struct virtio_gpu_simple_resource*
37 virtio_gpu_find_resource(VirtIOGPU *g, uint32_t resource_id);
38 static struct virtio_gpu_simple_resource *
39 virtio_gpu_find_check_resource(VirtIOGPU *g, uint32_t resource_id,
40                                bool require_backing,
41                                const char *caller, uint32_t *error);
42 
43 static void virtio_gpu_cleanup_mapping(VirtIOGPU *g,
44                                        struct virtio_gpu_simple_resource *res);
45 
46 void virtio_gpu_update_cursor_data(VirtIOGPU *g,
47                                    struct virtio_gpu_scanout *s,
48                                    uint32_t resource_id)
49 {
50     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
51     uint32_t pixels;
52     void *data;
53 
54     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, resource_id, false,
55                                          __func__, NULL);
56     if (!res) {
57         return;
58     }
59 
60     if (res->blob_size) {
61         if (res->blob_size < (s->current_cursor->width *
62                               s->current_cursor->height * 4)) {
63             return;
64         }
65         data = res->blob;
66     } else {
67         if (pixman_image_get_width(res->image)  != s->current_cursor->width ||
68             pixman_image_get_height(res->image) != s->current_cursor->height) {
69             return;
70         }
71         data = pixman_image_get_data(res->image);
72     }
73 
74     pixels = s->current_cursor->width * s->current_cursor->height;
75     memcpy(s->current_cursor->data, data,
76            pixels * sizeof(uint32_t));
77 }
78 
79 static void update_cursor(VirtIOGPU *g, struct virtio_gpu_update_cursor *cursor)
80 {
81     struct virtio_gpu_scanout *s;
82     VirtIOGPUClass *vgc = VIRTIO_GPU_GET_CLASS(g);
83     bool move = cursor->hdr.type == VIRTIO_GPU_CMD_MOVE_CURSOR;
84 
85     if (cursor->pos.scanout_id >= g->parent_obj.conf.max_outputs) {
86         return;
87     }
88     s = &g->parent_obj.scanout[cursor->pos.scanout_id];
89 
90     trace_virtio_gpu_update_cursor(cursor->pos.scanout_id,
91                                    cursor->pos.x,
92                                    cursor->pos.y,
93                                    move ? "move" : "update",
94                                    cursor->resource_id);
95 
96     if (!move) {
97         if (!s->current_cursor) {
98             s->current_cursor = cursor_alloc(64, 64);
99         }
100 
101         s->current_cursor->hot_x = cursor->hot_x;
102         s->current_cursor->hot_y = cursor->hot_y;
103 
104         if (cursor->resource_id > 0) {
105             vgc->update_cursor_data(g, s, cursor->resource_id);
106         }
107         dpy_cursor_define(s->con, s->current_cursor);
108 
109         s->cursor = *cursor;
110     } else {
111         s->cursor.pos.x = cursor->pos.x;
112         s->cursor.pos.y = cursor->pos.y;
113     }
114     dpy_mouse_set(s->con, cursor->pos.x, cursor->pos.y,
115                   cursor->resource_id ? 1 : 0);
116 }
117 
118 static struct virtio_gpu_simple_resource *
119 virtio_gpu_find_resource(VirtIOGPU *g, uint32_t resource_id)
120 {
121     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
122 
123     QTAILQ_FOREACH(res, &g->reslist, next) {
124         if (res->resource_id == resource_id) {
125             return res;
126         }
127     }
128     return NULL;
129 }
130 
131 static struct virtio_gpu_simple_resource *
132 virtio_gpu_find_check_resource(VirtIOGPU *g, uint32_t resource_id,
133                                bool require_backing,
134                                const char *caller, uint32_t *error)
135 {
136     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
137 
138     res = virtio_gpu_find_resource(g, resource_id);
139     if (!res) {
140         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: invalid resource specified %d\n",
141                       caller, resource_id);
142         if (error) {
143             *error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
144         }
145         return NULL;
146     }
147 
148     if (require_backing) {
149         if (!res->iov || (!res->image && !res->blob)) {
150             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: no backing storage %d\n",
151                           caller, resource_id);
152             if (error) {
153                 *error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
154             }
155             return NULL;
156         }
157     }
158 
159     return res;
160 }
161 
162 void virtio_gpu_ctrl_response(VirtIOGPU *g,
163                               struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
164                               struct virtio_gpu_ctrl_hdr *resp,
165                               size_t resp_len)
166 {
167     size_t s;
168 
169     if (cmd->cmd_hdr.flags & VIRTIO_GPU_FLAG_FENCE) {
170         resp->flags |= VIRTIO_GPU_FLAG_FENCE;
171         resp->fence_id = cmd->cmd_hdr.fence_id;
172         resp->ctx_id = cmd->cmd_hdr.ctx_id;
173     }
174     virtio_gpu_ctrl_hdr_bswap(resp);
175     s = iov_from_buf(cmd->elem.in_sg, cmd->elem.in_num, 0, resp, resp_len);
176     if (s != resp_len) {
177         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
178                       "%s: response size incorrect %zu vs %zu\n",
179                       __func__, s, resp_len);
180     }
181     virtqueue_push(cmd->vq, &cmd->elem, s);
182     virtio_notify(VIRTIO_DEVICE(g), cmd->vq);
183     cmd->finished = true;
184 }
185 
186 void virtio_gpu_ctrl_response_nodata(VirtIOGPU *g,
187                                      struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
188                                      enum virtio_gpu_ctrl_type type)
189 {
190     struct virtio_gpu_ctrl_hdr resp;
191 
192     memset(&resp, 0, sizeof(resp));
193     resp.type = type;
194     virtio_gpu_ctrl_response(g, cmd, &resp, sizeof(resp));
195 }
196 
197 void virtio_gpu_get_display_info(VirtIOGPU *g,
198                                  struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
199 {
200     struct virtio_gpu_resp_display_info display_info;
201 
202     trace_virtio_gpu_cmd_get_display_info();
203     memset(&display_info, 0, sizeof(display_info));
204     display_info.hdr.type = VIRTIO_GPU_RESP_OK_DISPLAY_INFO;
205     virtio_gpu_base_fill_display_info(VIRTIO_GPU_BASE(g), &display_info);
206     virtio_gpu_ctrl_response(g, cmd, &display_info.hdr,
207                              sizeof(display_info));
208 }
209 
210 static void
211 virtio_gpu_generate_edid(VirtIOGPU *g, int scanout,
212                          struct virtio_gpu_resp_edid *edid)
213 {
214     VirtIOGPUBase *b = VIRTIO_GPU_BASE(g);
215     qemu_edid_info info = {
216         .width_mm = b->req_state[scanout].width_mm,
217         .height_mm = b->req_state[scanout].height_mm,
218         .prefx = b->req_state[scanout].width,
219         .prefy = b->req_state[scanout].height,
220         .refresh_rate = b->req_state[scanout].refresh_rate,
221     };
222 
223     edid->size = cpu_to_le32(sizeof(edid->edid));
224     qemu_edid_generate(edid->edid, sizeof(edid->edid), &info);
225 }
226 
227 void virtio_gpu_get_edid(VirtIOGPU *g,
228                          struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
229 {
230     struct virtio_gpu_resp_edid edid;
231     struct virtio_gpu_cmd_get_edid get_edid;
232     VirtIOGPUBase *b = VIRTIO_GPU_BASE(g);
233 
234     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(get_edid);
235     virtio_gpu_bswap_32(&get_edid, sizeof(get_edid));
236 
237     if (get_edid.scanout >= b->conf.max_outputs) {
238         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
239         return;
240     }
241 
242     trace_virtio_gpu_cmd_get_edid(get_edid.scanout);
243     memset(&edid, 0, sizeof(edid));
244     edid.hdr.type = VIRTIO_GPU_RESP_OK_EDID;
245     virtio_gpu_generate_edid(g, get_edid.scanout, &edid);
246     virtio_gpu_ctrl_response(g, cmd, &edid.hdr, sizeof(edid));
247 }
248 
249 static uint32_t calc_image_hostmem(pixman_format_code_t pformat,
250                                    uint32_t width, uint32_t height)
251 {
252     /* Copied from pixman/pixman-bits-image.c, skip integer overflow check.
253      * pixman_image_create_bits will fail in case it overflow.
254      */
255 
256     int bpp = PIXMAN_FORMAT_BPP(pformat);
257     int stride = ((width * bpp + 0x1f) >> 5) * sizeof(uint32_t);
258     return height * stride;
259 }
260 
261 static void virtio_gpu_resource_create_2d(VirtIOGPU *g,
262                                           struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
263 {
264     pixman_format_code_t pformat;
265     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
266     struct virtio_gpu_resource_create_2d c2d;
267 
268     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(c2d);
269     virtio_gpu_bswap_32(&c2d, sizeof(c2d));
270     trace_virtio_gpu_cmd_res_create_2d(c2d.resource_id, c2d.format,
271                                        c2d.width, c2d.height);
272 
273     if (c2d.resource_id == 0) {
274         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource id 0 is not allowed\n",
275                       __func__);
276         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
277         return;
278     }
279 
280     res = virtio_gpu_find_resource(g, c2d.resource_id);
281     if (res) {
282         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource already exists %d\n",
283                       __func__, c2d.resource_id);
284         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
285         return;
286     }
287 
288     res = g_new0(struct virtio_gpu_simple_resource, 1);
289 
290     res->width = c2d.width;
291     res->height = c2d.height;
292     res->format = c2d.format;
293     res->resource_id = c2d.resource_id;
294 
295     pformat = virtio_gpu_get_pixman_format(c2d.format);
296     if (!pformat) {
297         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
298                       "%s: host couldn't handle guest format %d\n",
299                       __func__, c2d.format);
300         g_free(res);
301         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
302         return;
303     }
304 
305     res->hostmem = calc_image_hostmem(pformat, c2d.width, c2d.height);
306     if (res->hostmem + g->hostmem < g->conf_max_hostmem) {
307         res->image = pixman_image_create_bits(pformat,
308                                               c2d.width,
309                                               c2d.height,
310                                               NULL, 0);
311     }
312 
313     if (!res->image) {
314         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
315                       "%s: resource creation failed %d %d %d\n",
316                       __func__, c2d.resource_id, c2d.width, c2d.height);
317         g_free(res);
318         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_OUT_OF_MEMORY;
319         return;
320     }
321 
322     QTAILQ_INSERT_HEAD(&g->reslist, res, next);
323     g->hostmem += res->hostmem;
324 }
325 
326 static void virtio_gpu_resource_create_blob(VirtIOGPU *g,
327                                             struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
328 {
329     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
330     struct virtio_gpu_resource_create_blob cblob;
331     int ret;
332 
333     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(cblob);
334     virtio_gpu_create_blob_bswap(&cblob);
335     trace_virtio_gpu_cmd_res_create_blob(cblob.resource_id, cblob.size);
336 
337     if (cblob.resource_id == 0) {
338         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource id 0 is not allowed\n",
339                       __func__);
340         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
341         return;
342     }
343 
344     if (cblob.blob_mem != VIRTIO_GPU_BLOB_MEM_GUEST &&
345         cblob.blob_flags != VIRTIO_GPU_BLOB_FLAG_USE_SHAREABLE) {
346         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: invalid memory type\n",
347                       __func__);
348         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
349         return;
350     }
351 
352     if (virtio_gpu_find_resource(g, cblob.resource_id)) {
353         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource already exists %d\n",
354                       __func__, cblob.resource_id);
355         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
356         return;
357     }
358 
359     res = g_new0(struct virtio_gpu_simple_resource, 1);
360     res->resource_id = cblob.resource_id;
361     res->blob_size = cblob.size;
362 
363     ret = virtio_gpu_create_mapping_iov(g, cblob.nr_entries, sizeof(cblob),
364                                         cmd, &res->addrs, &res->iov,
365                                         &res->iov_cnt);
366     if (ret != 0) {
367         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
368         g_free(res);
369         return;
370     }
371 
372     virtio_gpu_init_udmabuf(res);
373     QTAILQ_INSERT_HEAD(&g->reslist, res, next);
374 }
375 
376 static void virtio_gpu_disable_scanout(VirtIOGPU *g, int scanout_id)
377 {
378     struct virtio_gpu_scanout *scanout = &g->parent_obj.scanout[scanout_id];
379     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
380 
381     if (scanout->resource_id == 0) {
382         return;
383     }
384 
385     res = virtio_gpu_find_resource(g, scanout->resource_id);
386     if (res) {
387         res->scanout_bitmask &= ~(1 << scanout_id);
388     }
389 
390     dpy_gfx_replace_surface(scanout->con, NULL);
391     scanout->resource_id = 0;
392     scanout->ds = NULL;
393     scanout->width = 0;
394     scanout->height = 0;
395 }
396 
397 static void virtio_gpu_resource_destroy(VirtIOGPU *g,
398                                         struct virtio_gpu_simple_resource *res)
399 {
400     int i;
401 
402     if (res->scanout_bitmask) {
403         for (i = 0; i < g->parent_obj.conf.max_outputs; i++) {
404             if (res->scanout_bitmask & (1 << i)) {
405                 virtio_gpu_disable_scanout(g, i);
406             }
407         }
408     }
409 
410     qemu_pixman_image_unref(res->image);
411     virtio_gpu_cleanup_mapping(g, res);
412     QTAILQ_REMOVE(&g->reslist, res, next);
413     g->hostmem -= res->hostmem;
414     g_free(res);
415 }
416 
417 static void virtio_gpu_resource_unref(VirtIOGPU *g,
418                                       struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
419 {
420     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
421     struct virtio_gpu_resource_unref unref;
422 
423     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(unref);
424     virtio_gpu_bswap_32(&unref, sizeof(unref));
425     trace_virtio_gpu_cmd_res_unref(unref.resource_id);
426 
427     res = virtio_gpu_find_resource(g, unref.resource_id);
428     if (!res) {
429         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
430                       __func__, unref.resource_id);
431         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
432         return;
433     }
434     virtio_gpu_resource_destroy(g, res);
435 }
436 
437 static void virtio_gpu_transfer_to_host_2d(VirtIOGPU *g,
438                                            struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
439 {
440     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
441     int h;
442     uint32_t src_offset, dst_offset, stride;
443     int bpp;
444     pixman_format_code_t format;
445     struct virtio_gpu_transfer_to_host_2d t2d;
446 
447     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(t2d);
448     virtio_gpu_t2d_bswap(&t2d);
449     trace_virtio_gpu_cmd_res_xfer_toh_2d(t2d.resource_id);
450 
451     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, t2d.resource_id, true,
452                                          __func__, &cmd->error);
453     if (!res || res->blob) {
454         return;
455     }
456 
457     if (t2d.r.x > res->width ||
458         t2d.r.y > res->height ||
459         t2d.r.width > res->width ||
460         t2d.r.height > res->height ||
461         t2d.r.x + t2d.r.width > res->width ||
462         t2d.r.y + t2d.r.height > res->height) {
463         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: transfer bounds outside resource"
464                       " bounds for resource %d: %d %d %d %d vs %d %d\n",
465                       __func__, t2d.resource_id, t2d.r.x, t2d.r.y,
466                       t2d.r.width, t2d.r.height, res->width, res->height);
467         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
468         return;
469     }
470 
471     format = pixman_image_get_format(res->image);
472     bpp = DIV_ROUND_UP(PIXMAN_FORMAT_BPP(format), 8);
473     stride = pixman_image_get_stride(res->image);
474 
475     if (t2d.offset || t2d.r.x || t2d.r.y ||
476         t2d.r.width != pixman_image_get_width(res->image)) {
477         void *img_data = pixman_image_get_data(res->image);
478         for (h = 0; h < t2d.r.height; h++) {
479             src_offset = t2d.offset + stride * h;
480             dst_offset = (t2d.r.y + h) * stride + (t2d.r.x * bpp);
481 
482             iov_to_buf(res->iov, res->iov_cnt, src_offset,
483                        (uint8_t *)img_data
484                        + dst_offset, t2d.r.width * bpp);
485         }
486     } else {
487         iov_to_buf(res->iov, res->iov_cnt, 0,
488                    pixman_image_get_data(res->image),
489                    pixman_image_get_stride(res->image)
490                    * pixman_image_get_height(res->image));
491     }
492 }
493 
494 static void virtio_gpu_resource_flush(VirtIOGPU *g,
495                                       struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
496 {
497     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
498     struct virtio_gpu_resource_flush rf;
499     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
500     pixman_region16_t flush_region;
501     int i;
502 
503     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(rf);
504     virtio_gpu_bswap_32(&rf, sizeof(rf));
505     trace_virtio_gpu_cmd_res_flush(rf.resource_id,
506                                    rf.r.width, rf.r.height, rf.r.x, rf.r.y);
507 
508     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, rf.resource_id, false,
509                                          __func__, &cmd->error);
510     if (!res) {
511         return;
512     }
513 
514     if (res->blob) {
515         for (i = 0; i < g->parent_obj.conf.max_outputs; i++) {
516             scanout = &g->parent_obj.scanout[i];
517             if (scanout->resource_id == res->resource_id &&
518                 rf.r.x >= scanout->x && rf.r.y >= scanout->y &&
519                 rf.r.x + rf.r.width <= scanout->x + scanout->width &&
520                 rf.r.y + rf.r.height <= scanout->y + scanout->height &&
521                 console_has_gl(scanout->con)) {
522                 dpy_gl_update(scanout->con, 0, 0, scanout->width,
523                               scanout->height);
524             }
525         }
526         return;
527     }
528 
529     if (!res->blob &&
530         (rf.r.x > res->width ||
531         rf.r.y > res->height ||
532         rf.r.width > res->width ||
533         rf.r.height > res->height ||
534         rf.r.x + rf.r.width > res->width ||
535         rf.r.y + rf.r.height > res->height)) {
536         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: flush bounds outside resource"
537                       " bounds for resource %d: %d %d %d %d vs %d %d\n",
538                       __func__, rf.resource_id, rf.r.x, rf.r.y,
539                       rf.r.width, rf.r.height, res->width, res->height);
540         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
541         return;
542     }
543 
544     pixman_region_init_rect(&flush_region,
545                             rf.r.x, rf.r.y, rf.r.width, rf.r.height);
546     for (i = 0; i < g->parent_obj.conf.max_outputs; i++) {
547         pixman_region16_t region, finalregion;
548         pixman_box16_t *extents;
549 
550         if (!(res->scanout_bitmask & (1 << i))) {
551             continue;
552         }
553         scanout = &g->parent_obj.scanout[i];
554 
555         pixman_region_init(&finalregion);
556         pixman_region_init_rect(&region, scanout->x, scanout->y,
557                                 scanout->width, scanout->height);
558 
559         pixman_region_intersect(&finalregion, &flush_region, &region);
560         pixman_region_translate(&finalregion, -scanout->x, -scanout->y);
561         extents = pixman_region_extents(&finalregion);
562         /* work out the area we need to update for each console */
563         dpy_gfx_update(g->parent_obj.scanout[i].con,
564                        extents->x1, extents->y1,
565                        extents->x2 - extents->x1,
566                        extents->y2 - extents->y1);
567 
568         pixman_region_fini(&region);
569         pixman_region_fini(&finalregion);
570     }
571     pixman_region_fini(&flush_region);
572 }
573 
574 static void virtio_unref_resource(pixman_image_t *image, void *data)
575 {
576     pixman_image_unref(data);
577 }
578 
579 static void virtio_gpu_update_scanout(VirtIOGPU *g,
580                                       uint32_t scanout_id,
581                                       struct virtio_gpu_simple_resource *res,
582                                       struct virtio_gpu_rect *r)
583 {
584     struct virtio_gpu_simple_resource *ores;
585     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
586 
587     scanout = &g->parent_obj.scanout[scanout_id];
588     ores = virtio_gpu_find_resource(g, scanout->resource_id);
589     if (ores) {
590         ores->scanout_bitmask &= ~(1 << scanout_id);
591     }
592 
593     res->scanout_bitmask |= (1 << scanout_id);
594     scanout->resource_id = res->resource_id;
595     scanout->x = r->x;
596     scanout->y = r->y;
597     scanout->width = r->width;
598     scanout->height = r->height;
599 }
600 
601 static void virtio_gpu_do_set_scanout(VirtIOGPU *g,
602                                       uint32_t scanout_id,
603                                       struct virtio_gpu_framebuffer *fb,
604                                       struct virtio_gpu_simple_resource *res,
605                                       struct virtio_gpu_rect *r,
606                                       uint32_t *error)
607 {
608     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
609     uint8_t *data;
610 
611     scanout = &g->parent_obj.scanout[scanout_id];
612 
613     if (r->x > fb->width ||
614         r->y > fb->height ||
615         r->width < 16 ||
616         r->height < 16 ||
617         r->width > fb->width ||
618         r->height > fb->height ||
619         r->x + r->width > fb->width ||
620         r->y + r->height > fb->height) {
621         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal scanout %d bounds for"
622                       " resource %d, rect (%d,%d)+%d,%d, fb %d %d\n",
623                       __func__, scanout_id, res->resource_id,
624                       r->x, r->y, r->width, r->height,
625                       fb->width, fb->height);
626         *error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
627         return;
628     }
629 
630     g->parent_obj.enable = 1;
631 
632     if (res->blob) {
633         if (console_has_gl(scanout->con)) {
634             if (!virtio_gpu_update_dmabuf(g, scanout_id, res, fb, r)) {
635                 virtio_gpu_update_scanout(g, scanout_id, res, r);
636                 return;
637             }
638         }
639 
640         data = res->blob;
641     } else {
642         data = (uint8_t *)pixman_image_get_data(res->image);
643     }
644 
645     /* create a surface for this scanout */
646     if ((res->blob && !console_has_gl(scanout->con)) ||
647         !scanout->ds ||
648         surface_data(scanout->ds) != data + fb->offset ||
649         scanout->width != r->width ||
650         scanout->height != r->height) {
651         pixman_image_t *rect;
652         void *ptr = data + fb->offset;
653         rect = pixman_image_create_bits(fb->format, r->width, r->height,
654                                         ptr, fb->stride);
655 
656         if (res->image) {
657             pixman_image_ref(res->image);
658             pixman_image_set_destroy_function(rect, virtio_unref_resource,
659                                               res->image);
660         }
661 
662         /* realloc the surface ptr */
663         scanout->ds = qemu_create_displaysurface_pixman(rect);
664         if (!scanout->ds) {
665             *error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
666             return;
667         }
668 
669         pixman_image_unref(rect);
670         dpy_gfx_replace_surface(g->parent_obj.scanout[scanout_id].con,
671                                 scanout->ds);
672     }
673 
674     virtio_gpu_update_scanout(g, scanout_id, res, r);
675 }
676 
677 static void virtio_gpu_set_scanout(VirtIOGPU *g,
678                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
679 {
680     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
681     struct virtio_gpu_framebuffer fb = { 0 };
682     struct virtio_gpu_set_scanout ss;
683 
684     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(ss);
685     virtio_gpu_bswap_32(&ss, sizeof(ss));
686     trace_virtio_gpu_cmd_set_scanout(ss.scanout_id, ss.resource_id,
687                                      ss.r.width, ss.r.height, ss.r.x, ss.r.y);
688 
689     if (ss.scanout_id >= g->parent_obj.conf.max_outputs) {
690         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal scanout id specified %d",
691                       __func__, ss.scanout_id);
692         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_SCANOUT_ID;
693         return;
694     }
695 
696     if (ss.resource_id == 0) {
697         virtio_gpu_disable_scanout(g, ss.scanout_id);
698         return;
699     }
700 
701     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, ss.resource_id, true,
702                                          __func__, &cmd->error);
703     if (!res) {
704         return;
705     }
706 
707     fb.format = pixman_image_get_format(res->image);
708     fb.bytes_pp = DIV_ROUND_UP(PIXMAN_FORMAT_BPP(fb.format), 8);
709     fb.width  = pixman_image_get_width(res->image);
710     fb.height = pixman_image_get_height(res->image);
711     fb.stride = pixman_image_get_stride(res->image);
712     fb.offset = ss.r.x * fb.bytes_pp + ss.r.y * fb.stride;
713 
714     virtio_gpu_do_set_scanout(g, ss.scanout_id,
715                               &fb, res, &ss.r, &cmd->error);
716 }
717 
718 static void virtio_gpu_set_scanout_blob(VirtIOGPU *g,
719                                         struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
720 {
721     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
722     struct virtio_gpu_framebuffer fb = { 0 };
723     struct virtio_gpu_set_scanout_blob ss;
724     uint64_t fbend;
725 
726     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(ss);
727     virtio_gpu_scanout_blob_bswap(&ss);
728     trace_virtio_gpu_cmd_set_scanout_blob(ss.scanout_id, ss.resource_id,
729                                           ss.r.width, ss.r.height, ss.r.x,
730                                           ss.r.y);
731 
732     if (ss.scanout_id >= g->parent_obj.conf.max_outputs) {
733         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal scanout id specified %d",
734                       __func__, ss.scanout_id);
735         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_SCANOUT_ID;
736         return;
737     }
738 
739     if (ss.resource_id == 0) {
740         virtio_gpu_disable_scanout(g, ss.scanout_id);
741         return;
742     }
743 
744     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, ss.resource_id, true,
745                                          __func__, &cmd->error);
746     if (!res) {
747         return;
748     }
749 
750     fb.format = virtio_gpu_get_pixman_format(ss.format);
751     if (!fb.format) {
752         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
753                       "%s: host couldn't handle guest format %d\n",
754                       __func__, ss.format);
755         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
756         return;
757     }
758 
759     fb.bytes_pp = DIV_ROUND_UP(PIXMAN_FORMAT_BPP(fb.format), 8);
760     fb.width = ss.width;
761     fb.height = ss.height;
762     fb.stride = ss.strides[0];
763     fb.offset = ss.offsets[0] + ss.r.x * fb.bytes_pp + ss.r.y * fb.stride;
764 
765     fbend = fb.offset;
766     fbend += fb.stride * (ss.r.height - 1);
767     fbend += fb.bytes_pp * ss.r.width;
768     if (fbend > res->blob_size) {
769         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
770                       "%s: fb end out of range\n",
771                       __func__);
772         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
773         return;
774     }
775 
776     virtio_gpu_do_set_scanout(g, ss.scanout_id,
777                               &fb, res, &ss.r, &cmd->error);
778 }
779 
780 int virtio_gpu_create_mapping_iov(VirtIOGPU *g,
781                                   uint32_t nr_entries, uint32_t offset,
782                                   struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
783                                   uint64_t **addr, struct iovec **iov,
784                                   uint32_t *niov)
785 {
786     struct virtio_gpu_mem_entry *ents;
787     size_t esize, s;
788     int e, v;
789 
790     if (nr_entries > 16384) {
791         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
792                       "%s: nr_entries is too big (%d > 16384)\n",
793                       __func__, nr_entries);
794         return -1;
795     }
796 
797     esize = sizeof(*ents) * nr_entries;
798     ents = g_malloc(esize);
799     s = iov_to_buf(cmd->elem.out_sg, cmd->elem.out_num,
800                    offset, ents, esize);
801     if (s != esize) {
802         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
803                       "%s: command data size incorrect %zu vs %zu\n",
804                       __func__, s, esize);
805         g_free(ents);
806         return -1;
807     }
808 
809     *iov = NULL;
810     if (addr) {
811         *addr = NULL;
812     }
813     for (e = 0, v = 0; e < nr_entries; e++) {
814         uint64_t a = le64_to_cpu(ents[e].addr);
815         uint32_t l = le32_to_cpu(ents[e].length);
816         hwaddr len;
817         void *map;
818 
819         do {
820             len = l;
821             map = dma_memory_map(VIRTIO_DEVICE(g)->dma_as, a, &len,
822                                  DMA_DIRECTION_TO_DEVICE,
823                                  MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
824             if (!map) {
825                 qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: failed to map MMIO memory for"
826                               " element %d\n", __func__, e);
827                 virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(g, *iov, v);
828                 g_free(ents);
829                 *iov = NULL;
830                 if (addr) {
831                     g_free(*addr);
832                     *addr = NULL;
833                 }
834                 return -1;
835             }
836 
837             if (!(v % 16)) {
838                 *iov = g_renew(struct iovec, *iov, v + 16);
839                 if (addr) {
840                     *addr = g_renew(uint64_t, *addr, v + 16);
841                 }
842             }
843             (*iov)[v].iov_base = map;
844             (*iov)[v].iov_len = len;
845             if (addr) {
846                 (*addr)[v] = a;
847             }
848 
849             a += len;
850             l -= len;
851             v += 1;
852         } while (l > 0);
853     }
854     *niov = v;
855 
856     g_free(ents);
857     return 0;
858 }
859 
860 void virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(VirtIOGPU *g,
861                                     struct iovec *iov, uint32_t count)
862 {
863     int i;
864 
865     for (i = 0; i < count; i++) {
866         dma_memory_unmap(VIRTIO_DEVICE(g)->dma_as,
867                          iov[i].iov_base, iov[i].iov_len,
868                          DMA_DIRECTION_TO_DEVICE,
869                          iov[i].iov_len);
870     }
871     g_free(iov);
872 }
873 
874 static void virtio_gpu_cleanup_mapping(VirtIOGPU *g,
875                                        struct virtio_gpu_simple_resource *res)
876 {
877     virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(g, res->iov, res->iov_cnt);
878     res->iov = NULL;
879     res->iov_cnt = 0;
880     g_free(res->addrs);
881     res->addrs = NULL;
882 
883     if (res->blob) {
884         virtio_gpu_fini_udmabuf(res);
885     }
886 }
887 
888 static void
889 virtio_gpu_resource_attach_backing(VirtIOGPU *g,
890                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
891 {
892     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
893     struct virtio_gpu_resource_attach_backing ab;
894     int ret;
895 
896     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(ab);
897     virtio_gpu_bswap_32(&ab, sizeof(ab));
898     trace_virtio_gpu_cmd_res_back_attach(ab.resource_id);
899 
900     res = virtio_gpu_find_resource(g, ab.resource_id);
901     if (!res) {
902         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
903                       __func__, ab.resource_id);
904         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
905         return;
906     }
907 
908     if (res->iov) {
909         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
910         return;
911     }
912 
913     ret = virtio_gpu_create_mapping_iov(g, ab.nr_entries, sizeof(ab), cmd,
914                                         &res->addrs, &res->iov, &res->iov_cnt);
915     if (ret != 0) {
916         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
917         return;
918     }
919 }
920 
921 static void
922 virtio_gpu_resource_detach_backing(VirtIOGPU *g,
923                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
924 {
925     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
926     struct virtio_gpu_resource_detach_backing detach;
927 
928     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(detach);
929     virtio_gpu_bswap_32(&detach, sizeof(detach));
930     trace_virtio_gpu_cmd_res_back_detach(detach.resource_id);
931 
932     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, detach.resource_id, true,
933                                          __func__, &cmd->error);
934     if (!res) {
935         return;
936     }
937     virtio_gpu_cleanup_mapping(g, res);
938 }
939 
940 void virtio_gpu_simple_process_cmd(VirtIOGPU *g,
941                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
942 {
943     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(cmd->cmd_hdr);
944     virtio_gpu_ctrl_hdr_bswap(&cmd->cmd_hdr);
945 
946     switch (cmd->cmd_hdr.type) {
947     case VIRTIO_GPU_CMD_GET_DISPLAY_INFO:
948         virtio_gpu_get_display_info(g, cmd);
949         break;
950     case VIRTIO_GPU_CMD_GET_EDID:
951         virtio_gpu_get_edid(g, cmd);
952         break;
953     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_CREATE_2D:
954         virtio_gpu_resource_create_2d(g, cmd);
955         break;
956     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_CREATE_BLOB:
957         if (!virtio_gpu_blob_enabled(g->parent_obj.conf)) {
958             cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
959             break;
960         }
961         virtio_gpu_resource_create_blob(g, cmd);
962         break;
963     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_UNREF:
964         virtio_gpu_resource_unref(g, cmd);
965         break;
966     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_FLUSH:
967         virtio_gpu_resource_flush(g, cmd);
968         break;
969     case VIRTIO_GPU_CMD_TRANSFER_TO_HOST_2D:
970         virtio_gpu_transfer_to_host_2d(g, cmd);
971         break;
972     case VIRTIO_GPU_CMD_SET_SCANOUT:
973         virtio_gpu_set_scanout(g, cmd);
974         break;
975     case VIRTIO_GPU_CMD_SET_SCANOUT_BLOB:
976         if (!virtio_gpu_blob_enabled(g->parent_obj.conf)) {
977             cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
978             break;
979         }
980         virtio_gpu_set_scanout_blob(g, cmd);
981         break;
982     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_ATTACH_BACKING:
983         virtio_gpu_resource_attach_backing(g, cmd);
984         break;
985     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_DETACH_BACKING:
986         virtio_gpu_resource_detach_backing(g, cmd);
987         break;
988     default:
989         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
990         break;
991     }
992     if (!cmd->finished) {
993         if (!g->parent_obj.renderer_blocked) {
994             virtio_gpu_ctrl_response_nodata(g, cmd, cmd->error ? cmd->error :
995                                             VIRTIO_GPU_RESP_OK_NODATA);
996         }
997     }
998 }
999 
1000 static void virtio_gpu_handle_ctrl_cb(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
1001 {
1002     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1003     qemu_bh_schedule(g->ctrl_bh);
1004 }
1005 
1006 static void virtio_gpu_handle_cursor_cb(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
1007 {
1008     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1009     qemu_bh_schedule(g->cursor_bh);
1010 }
1011 
1012 void virtio_gpu_process_cmdq(VirtIOGPU *g)
1013 {
1014     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd;
1015     VirtIOGPUClass *vgc = VIRTIO_GPU_GET_CLASS(g);
1016 
1017     if (g->processing_cmdq) {
1018         return;
1019     }
1020     g->processing_cmdq = true;
1021     while (!QTAILQ_EMPTY(&g->cmdq)) {
1022         cmd = QTAILQ_FIRST(&g->cmdq);
1023 
1024         if (g->parent_obj.renderer_blocked) {
1025             break;
1026         }
1027 
1028         /* process command */
1029         vgc->process_cmd(g, cmd);
1030 
1031         QTAILQ_REMOVE(&g->cmdq, cmd, next);
1032         if (virtio_gpu_stats_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1033             g->stats.requests++;
1034         }
1035 
1036         if (!cmd->finished) {
1037             QTAILQ_INSERT_TAIL(&g->fenceq, cmd, next);
1038             g->inflight++;
1039             if (virtio_gpu_stats_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1040                 if (g->stats.max_inflight < g->inflight) {
1041                     g->stats.max_inflight = g->inflight;
1042                 }
1043                 fprintf(stderr, "inflight: %3d (+)\r", g->inflight);
1044             }
1045         } else {
1046             g_free(cmd);
1047         }
1048     }
1049     g->processing_cmdq = false;
1050 }
1051 
1052 static void virtio_gpu_process_fenceq(VirtIOGPU *g)
1053 {
1054     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd, *tmp;
1055 
1056     QTAILQ_FOREACH_SAFE(cmd, &g->fenceq, next, tmp) {
1057         trace_virtio_gpu_fence_resp(cmd->cmd_hdr.fence_id);
1058         virtio_gpu_ctrl_response_nodata(g, cmd, VIRTIO_GPU_RESP_OK_NODATA);
1059         QTAILQ_REMOVE(&g->fenceq, cmd, next);
1060         g_free(cmd);
1061         g->inflight--;
1062         if (virtio_gpu_stats_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1063             fprintf(stderr, "inflight: %3d (-)\r", g->inflight);
1064         }
1065     }
1066 }
1067 
1068 static void virtio_gpu_handle_gl_flushed(VirtIOGPUBase *b)
1069 {
1070     VirtIOGPU *g = container_of(b, VirtIOGPU, parent_obj);
1071 
1072     virtio_gpu_process_fenceq(g);
1073     virtio_gpu_process_cmdq(g);
1074 }
1075 
1076 static void virtio_gpu_handle_ctrl(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
1077 {
1078     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1079     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd;
1080 
1081     if (!virtio_queue_ready(vq)) {
1082         return;
1083     }
1084 
1085     cmd = virtqueue_pop(vq, sizeof(struct virtio_gpu_ctrl_command));
1086     while (cmd) {
1087         cmd->vq = vq;
1088         cmd->error = 0;
1089         cmd->finished = false;
1090         QTAILQ_INSERT_TAIL(&g->cmdq, cmd, next);
1091         cmd = virtqueue_pop(vq, sizeof(struct virtio_gpu_ctrl_command));
1092     }
1093 
1094     virtio_gpu_process_cmdq(g);
1095 }
1096 
1097 static void virtio_gpu_ctrl_bh(void *opaque)
1098 {
1099     VirtIOGPU *g = opaque;
1100     VirtIOGPUClass *vgc = VIRTIO_GPU_GET_CLASS(g);
1101 
1102     vgc->handle_ctrl(&g->parent_obj.parent_obj, g->ctrl_vq);
1103 }
1104 
1105 static void virtio_gpu_handle_cursor(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
1106 {
1107     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1108     VirtQueueElement *elem;
1109     size_t s;
1110     struct virtio_gpu_update_cursor cursor_info;
1111 
1112     if (!virtio_queue_ready(vq)) {
1113         return;
1114     }
1115     for (;;) {
1116         elem = virtqueue_pop(vq, sizeof(VirtQueueElement));
1117         if (!elem) {
1118             break;
1119         }
1120 
1121         s = iov_to_buf(elem->out_sg, elem->out_num, 0,
1122                        &cursor_info, sizeof(cursor_info));
1123         if (s != sizeof(cursor_info)) {
1124             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
1125                           "%s: cursor size incorrect %zu vs %zu\n",
1126                           __func__, s, sizeof(cursor_info));
1127         } else {
1128             virtio_gpu_bswap_32(&cursor_info, sizeof(cursor_info));
1129             update_cursor(g, &cursor_info);
1130         }
1131         virtqueue_push(vq, elem, 0);
1132         virtio_notify(vdev, vq);
1133         g_free(elem);
1134     }
1135 }
1136 
1137 static void virtio_gpu_cursor_bh(void *opaque)
1138 {
1139     VirtIOGPU *g = opaque;
1140     virtio_gpu_handle_cursor(&g->parent_obj.parent_obj, g->cursor_vq);
1141 }
1142 
1143 static const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu_scanout = {
1144     .name = "virtio-gpu-one-scanout",
1145     .version_id = 1,
1146     .fields = (VMStateField[]) {
1147         VMSTATE_UINT32(resource_id, struct virtio_gpu_scanout),
1148         VMSTATE_UINT32(width, struct virtio_gpu_scanout),
1149         VMSTATE_UINT32(height, struct virtio_gpu_scanout),
1150         VMSTATE_INT32(x, struct virtio_gpu_scanout),
1151         VMSTATE_INT32(y, struct virtio_gpu_scanout),
1152         VMSTATE_UINT32(cursor.resource_id, struct virtio_gpu_scanout),
1153         VMSTATE_UINT32(cursor.hot_x, struct virtio_gpu_scanout),
1154         VMSTATE_UINT32(cursor.hot_y, struct virtio_gpu_scanout),
1155         VMSTATE_UINT32(cursor.pos.x, struct virtio_gpu_scanout),
1156         VMSTATE_UINT32(cursor.pos.y, struct virtio_gpu_scanout),
1157         VMSTATE_END_OF_LIST()
1158     },
1159 };
1160 
1161 static const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu_scanouts = {
1162     .name = "virtio-gpu-scanouts",
1163     .version_id = 1,
1164     .fields = (VMStateField[]) {
1165         VMSTATE_INT32(parent_obj.enable, struct VirtIOGPU),
1166         VMSTATE_UINT32_EQUAL(parent_obj.conf.max_outputs,
1167                              struct VirtIOGPU, NULL),
1168         VMSTATE_STRUCT_VARRAY_UINT32(parent_obj.scanout, struct VirtIOGPU,
1169                                      parent_obj.conf.max_outputs, 1,
1170                                      vmstate_virtio_gpu_scanout,
1171                                      struct virtio_gpu_scanout),
1172         VMSTATE_END_OF_LIST()
1173     },
1174 };
1175 
1176 static int virtio_gpu_save(QEMUFile *f, void *opaque, size_t size,
1177                            const VMStateField *field, JSONWriter *vmdesc)
1178 {
1179     VirtIOGPU *g = opaque;
1180     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
1181     int i;
1182 
1183     /* in 2d mode we should never find unprocessed commands here */
1184     assert(QTAILQ_EMPTY(&g->cmdq));
1185 
1186     QTAILQ_FOREACH(res, &g->reslist, next) {
1187         qemu_put_be32(f, res->resource_id);
1188         qemu_put_be32(f, res->width);
1189         qemu_put_be32(f, res->height);
1190         qemu_put_be32(f, res->format);
1191         qemu_put_be32(f, res->iov_cnt);
1192         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1193             qemu_put_be64(f, res->addrs[i]);
1194             qemu_put_be32(f, res->iov[i].iov_len);
1195         }
1196         qemu_put_buffer(f, (void *)pixman_image_get_data(res->image),
1197                         pixman_image_get_stride(res->image) * res->height);
1198     }
1199     qemu_put_be32(f, 0); /* end of list */
1200 
1201     return vmstate_save_state(f, &vmstate_virtio_gpu_scanouts, g, NULL);
1202 }
1203 
1204 static int virtio_gpu_load(QEMUFile *f, void *opaque, size_t size,
1205                            const VMStateField *field)
1206 {
1207     VirtIOGPU *g = opaque;
1208     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
1209     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
1210     uint32_t resource_id, pformat;
1211     int i;
1212 
1213     g->hostmem = 0;
1214 
1215     resource_id = qemu_get_be32(f);
1216     while (resource_id != 0) {
1217         res = virtio_gpu_find_resource(g, resource_id);
1218         if (res) {
1219             return -EINVAL;
1220         }
1221 
1222         res = g_new0(struct virtio_gpu_simple_resource, 1);
1223         res->resource_id = resource_id;
1224         res->width = qemu_get_be32(f);
1225         res->height = qemu_get_be32(f);
1226         res->format = qemu_get_be32(f);
1227         res->iov_cnt = qemu_get_be32(f);
1228 
1229         /* allocate */
1230         pformat = virtio_gpu_get_pixman_format(res->format);
1231         if (!pformat) {
1232             g_free(res);
1233             return -EINVAL;
1234         }
1235         res->image = pixman_image_create_bits(pformat,
1236                                               res->width, res->height,
1237                                               NULL, 0);
1238         if (!res->image) {
1239             g_free(res);
1240             return -EINVAL;
1241         }
1242 
1243         res->hostmem = calc_image_hostmem(pformat, res->width, res->height);
1244 
1245         res->addrs = g_new(uint64_t, res->iov_cnt);
1246         res->iov = g_new(struct iovec, res->iov_cnt);
1247 
1248         /* read data */
1249         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1250             res->addrs[i] = qemu_get_be64(f);
1251             res->iov[i].iov_len = qemu_get_be32(f);
1252         }
1253         qemu_get_buffer(f, (void *)pixman_image_get_data(res->image),
1254                         pixman_image_get_stride(res->image) * res->height);
1255 
1256         /* restore mapping */
1257         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1258             hwaddr len = res->iov[i].iov_len;
1259             res->iov[i].iov_base =
1260                 dma_memory_map(VIRTIO_DEVICE(g)->dma_as, res->addrs[i], &len,
1261                                DMA_DIRECTION_TO_DEVICE,
1262                                MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
1263 
1264             if (!res->iov[i].iov_base || len != res->iov[i].iov_len) {
1265                 /* Clean up the half-a-mapping we just created... */
1266                 if (res->iov[i].iov_base) {
1267                     dma_memory_unmap(VIRTIO_DEVICE(g)->dma_as,
1268                                      res->iov[i].iov_base,
1269                                      len,
1270                                      DMA_DIRECTION_TO_DEVICE,
1271                                      0);
1272                 }
1273                 /* ...and the mappings for previous loop iterations */
1274                 res->iov_cnt = i;
1275                 virtio_gpu_cleanup_mapping(g, res);
1276                 pixman_image_unref(res->image);
1277                 g_free(res);
1278                 return -EINVAL;
1279             }
1280         }
1281 
1282         QTAILQ_INSERT_HEAD(&g->reslist, res, next);
1283         g->hostmem += res->hostmem;
1284 
1285         resource_id = qemu_get_be32(f);
1286     }
1287 
1288     /* load & apply scanout state */
1289     vmstate_load_state(f, &vmstate_virtio_gpu_scanouts, g, 1);
1290     for (i = 0; i < g->parent_obj.conf.max_outputs; i++) {
1291         scanout = &g->parent_obj.scanout[i];
1292         if (!scanout->resource_id) {
1293             continue;
1294         }
1295         res = virtio_gpu_find_resource(g, scanout->resource_id);
1296         if (!res) {
1297             return -EINVAL;
1298         }
1299         scanout->ds = qemu_create_displaysurface_pixman(res->image);
1300         if (!scanout->ds) {
1301             return -EINVAL;
1302         }
1303 
1304         dpy_gfx_replace_surface(scanout->con, scanout->ds);
1305         dpy_gfx_update_full(scanout->con);
1306         if (scanout->cursor.resource_id) {
1307             update_cursor(g, &scanout->cursor);
1308         }
1309         res->scanout_bitmask |= (1 << i);
1310     }
1311 
1312     return 0;
1313 }
1314 
1315 void virtio_gpu_device_realize(DeviceState *qdev, Error **errp)
1316 {
1317     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(qdev);
1318     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(qdev);
1319 
1320     if (virtio_gpu_blob_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1321         if (!virtio_gpu_have_udmabuf()) {
1322             error_setg(errp, "cannot enable blob resources without udmabuf");
1323             return;
1324         }
1325 
1326         if (virtio_gpu_virgl_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1327             error_setg(errp, "blobs and virgl are not compatible (yet)");
1328             return;
1329         }
1330     }
1331 
1332     if (!virtio_gpu_base_device_realize(qdev,
1333                                         virtio_gpu_handle_ctrl_cb,
1334                                         virtio_gpu_handle_cursor_cb,
1335                                         errp)) {
1336         return;
1337     }
1338 
1339     g->ctrl_vq = virtio_get_queue(vdev, 0);
1340     g->cursor_vq = virtio_get_queue(vdev, 1);
1341     g->ctrl_bh = qemu_bh_new(virtio_gpu_ctrl_bh, g);
1342     g->cursor_bh = qemu_bh_new(virtio_gpu_cursor_bh, g);
1343     QTAILQ_INIT(&g->reslist);
1344     QTAILQ_INIT(&g->cmdq);
1345     QTAILQ_INIT(&g->fenceq);
1346 }
1347 
1348 void virtio_gpu_reset(VirtIODevice *vdev)
1349 {
1350     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1351     struct virtio_gpu_simple_resource *res, *tmp;
1352     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd;
1353 
1354     QTAILQ_FOREACH_SAFE(res, &g->reslist, next, tmp) {
1355         virtio_gpu_resource_destroy(g, res);
1356     }
1357 
1358     while (!QTAILQ_EMPTY(&g->cmdq)) {
1359         cmd = QTAILQ_FIRST(&g->cmdq);
1360         QTAILQ_REMOVE(&g->cmdq, cmd, next);
1361         g_free(cmd);
1362     }
1363 
1364     while (!QTAILQ_EMPTY(&g->fenceq)) {
1365         cmd = QTAILQ_FIRST(&g->fenceq);
1366         QTAILQ_REMOVE(&g->fenceq, cmd, next);
1367         g->inflight--;
1368         g_free(cmd);
1369     }
1370 
1371     virtio_gpu_base_reset(VIRTIO_GPU_BASE(vdev));
1372 }
1373 
1374 static void
1375 virtio_gpu_get_config(VirtIODevice *vdev, uint8_t *config)
1376 {
1377     VirtIOGPUBase *g = VIRTIO_GPU_BASE(vdev);
1378 
1379     memcpy(config, &g->virtio_config, sizeof(g->virtio_config));
1380 }
1381 
1382 static void
1383 virtio_gpu_set_config(VirtIODevice *vdev, const uint8_t *config)
1384 {
1385     VirtIOGPUBase *g = VIRTIO_GPU_BASE(vdev);
1386     const struct virtio_gpu_config *vgconfig =
1387         (const struct virtio_gpu_config *)config;
1388 
1389     if (vgconfig->events_clear) {
1390         g->virtio_config.events_read &= ~vgconfig->events_clear;
1391     }
1392 }
1393 
1394 /*
1395  * For historical reasons virtio_gpu does not adhere to virtio migration
1396  * scheme as described in doc/virtio-migration.txt, in a sense that no
1397  * save/load callback are provided to the core. Instead the device data
1398  * is saved/loaded after the core data.
1399  *
1400  * Because of this we need a special vmsd.
1401  */
1402 static const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu = {
1403     .name = "virtio-gpu",
1404     .minimum_version_id = VIRTIO_GPU_VM_VERSION,
1405     .version_id = VIRTIO_GPU_VM_VERSION,
1406     .fields = (VMStateField[]) {
1407         VMSTATE_VIRTIO_DEVICE /* core */,
1408         {
1409             .name = "virtio-gpu",
1410             .info = &(const VMStateInfo) {
1411                         .name = "virtio-gpu",
1412                         .get = virtio_gpu_load,
1413                         .put = virtio_gpu_save,
1414             },
1415             .flags = VMS_SINGLE,
1416         } /* device */,
1417         VMSTATE_END_OF_LIST()
1418     },
1419 };
1420 
1421 static Property virtio_gpu_properties[] = {
1422     VIRTIO_GPU_BASE_PROPERTIES(VirtIOGPU, parent_obj.conf),
1423     DEFINE_PROP_SIZE("max_hostmem", VirtIOGPU, conf_max_hostmem,
1424                      256 * MiB),
1425     DEFINE_PROP_BIT("blob", VirtIOGPU, parent_obj.conf.flags,
1426                     VIRTIO_GPU_FLAG_BLOB_ENABLED, false),
1427     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
1428 };
1429 
1430 static void virtio_gpu_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
1431 {
1432     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
1433     VirtioDeviceClass *vdc = VIRTIO_DEVICE_CLASS(klass);
1434     VirtIOGPUClass *vgc = VIRTIO_GPU_CLASS(klass);
1435     VirtIOGPUBaseClass *vgbc = &vgc->parent;
1436 
1437     vgc->handle_ctrl = virtio_gpu_handle_ctrl;
1438     vgc->process_cmd = virtio_gpu_simple_process_cmd;
1439     vgc->update_cursor_data = virtio_gpu_update_cursor_data;
1440     vgbc->gl_flushed = virtio_gpu_handle_gl_flushed;
1441 
1442     vdc->realize = virtio_gpu_device_realize;
1443     vdc->reset = virtio_gpu_reset;
1444     vdc->get_config = virtio_gpu_get_config;
1445     vdc->set_config = virtio_gpu_set_config;
1446 
1447     dc->vmsd = &vmstate_virtio_gpu;
1448     device_class_set_props(dc, virtio_gpu_properties);
1449 }
1450 
1451 static const TypeInfo virtio_gpu_info = {
1452     .name = TYPE_VIRTIO_GPU,
1453     .parent = TYPE_VIRTIO_GPU_BASE,
1454     .instance_size = sizeof(VirtIOGPU),
1455     .class_size = sizeof(VirtIOGPUClass),
1456     .class_init = virtio_gpu_class_init,
1457 };
1458 module_obj(TYPE_VIRTIO_GPU);
1459 module_kconfig(VIRTIO_GPU);
1460 
1461 static void virtio_register_types(void)
1462 {
1463     type_register_static(&virtio_gpu_info);
1464 }
1465 
1466 type_init(virtio_register_types)
1467