xref: /qemu/hw/display/virtio-gpu.c (revision 65650f01)
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-common.h"
17 #include "qemu/iov.h"
18 #include "ui/console.h"
19 #include "trace.h"
20 #include "hw/virtio/virtio.h"
21 #include "hw/virtio/virtio-gpu.h"
22 #include "hw/virtio/virtio-bus.h"
23 #include "migration/blocker.h"
24 #include "qemu/log.h"
25 #include "qapi/error.h"
26 
27 #define VIRTIO_GPU_VM_VERSION 1
28 
29 static struct virtio_gpu_simple_resource*
30 virtio_gpu_find_resource(VirtIOGPU *g, uint32_t resource_id);
31 
32 static void virtio_gpu_cleanup_mapping(struct virtio_gpu_simple_resource *res);
33 
34 static void
35 virtio_gpu_ctrl_hdr_bswap(struct virtio_gpu_ctrl_hdr *hdr)
36 {
37     le32_to_cpus(&hdr->type);
38     le32_to_cpus(&hdr->flags);
39     le64_to_cpus(&hdr->fence_id);
40     le32_to_cpus(&hdr->ctx_id);
41     le32_to_cpus(&hdr->padding);
42 }
43 
44 static void virtio_gpu_bswap_32(void *ptr,
45                                 size_t size)
46 {
47 #ifdef HOST_WORDS_BIGENDIAN
48 
49     size_t i;
50     struct virtio_gpu_ctrl_hdr *hdr = (struct virtio_gpu_ctrl_hdr *) ptr;
51 
52     virtio_gpu_ctrl_hdr_bswap(hdr);
53 
54     i = sizeof(struct virtio_gpu_ctrl_hdr);
55     while (i < size) {
56         le32_to_cpus((uint32_t *)(ptr + i));
57         i = i + sizeof(uint32_t);
58     }
59 
60 #endif
61 }
62 
63 static void
64 virtio_gpu_t2d_bswap(struct virtio_gpu_transfer_to_host_2d *t2d)
65 {
66     virtio_gpu_ctrl_hdr_bswap(&t2d->hdr);
67     le32_to_cpus(&t2d->r.x);
68     le32_to_cpus(&t2d->r.y);
69     le32_to_cpus(&t2d->r.width);
70     le32_to_cpus(&t2d->r.height);
71     le64_to_cpus(&t2d->offset);
72     le32_to_cpus(&t2d->resource_id);
73     le32_to_cpus(&t2d->padding);
74 }
75 
76 #ifdef CONFIG_VIRGL
77 #include <virglrenderer.h>
78 #define VIRGL(_g, _virgl, _simple, ...)                     \
79     do {                                                    \
80         if (_g->use_virgl_renderer) {                       \
81             _virgl(__VA_ARGS__);                            \
82         } else {                                            \
83             _simple(__VA_ARGS__);                           \
84         }                                                   \
85     } while (0)
86 #else
87 #define VIRGL(_g, _virgl, _simple, ...)                 \
88     do {                                                \
89         _simple(__VA_ARGS__);                           \
90     } while (0)
91 #endif
92 
93 static void update_cursor_data_simple(VirtIOGPU *g,
94                                       struct virtio_gpu_scanout *s,
95                                       uint32_t resource_id)
96 {
97     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
98     uint32_t pixels;
99 
100     res = virtio_gpu_find_resource(g, resource_id);
101     if (!res) {
102         return;
103     }
104 
105     if (pixman_image_get_width(res->image)  != s->current_cursor->width ||
106         pixman_image_get_height(res->image) != s->current_cursor->height) {
107         return;
108     }
109 
110     pixels = s->current_cursor->width * s->current_cursor->height;
111     memcpy(s->current_cursor->data,
112            pixman_image_get_data(res->image),
113            pixels * sizeof(uint32_t));
114 }
115 
116 #ifdef CONFIG_VIRGL
117 
118 static void update_cursor_data_virgl(VirtIOGPU *g,
119                                      struct virtio_gpu_scanout *s,
120                                      uint32_t resource_id)
121 {
122     uint32_t width, height;
123     uint32_t pixels, *data;
124 
125     data = virgl_renderer_get_cursor_data(resource_id, &width, &height);
126     if (!data) {
127         return;
128     }
129 
130     if (width != s->current_cursor->width ||
131         height != s->current_cursor->height) {
132         free(data);
133         return;
134     }
135 
136     pixels = s->current_cursor->width * s->current_cursor->height;
137     memcpy(s->current_cursor->data, data, pixels * sizeof(uint32_t));
138     free(data);
139 }
140 
141 #endif
142 
143 static void update_cursor(VirtIOGPU *g, struct virtio_gpu_update_cursor *cursor)
144 {
145     struct virtio_gpu_scanout *s;
146     bool move = cursor->hdr.type == VIRTIO_GPU_CMD_MOVE_CURSOR;
147 
148     if (cursor->pos.scanout_id >= g->conf.max_outputs) {
149         return;
150     }
151     s = &g->scanout[cursor->pos.scanout_id];
152 
153     trace_virtio_gpu_update_cursor(cursor->pos.scanout_id,
154                                    cursor->pos.x,
155                                    cursor->pos.y,
156                                    move ? "move" : "update",
157                                    cursor->resource_id);
158 
159     if (!move) {
160         if (!s->current_cursor) {
161             s->current_cursor = cursor_alloc(64, 64);
162         }
163 
164         s->current_cursor->hot_x = cursor->hot_x;
165         s->current_cursor->hot_y = cursor->hot_y;
166 
167         if (cursor->resource_id > 0) {
168             VIRGL(g, update_cursor_data_virgl, update_cursor_data_simple,
169                   g, s, cursor->resource_id);
170         }
171         dpy_cursor_define(s->con, s->current_cursor);
172 
173         s->cursor = *cursor;
174     } else {
175         s->cursor.pos.x = cursor->pos.x;
176         s->cursor.pos.y = cursor->pos.y;
177     }
178     dpy_mouse_set(s->con, cursor->pos.x, cursor->pos.y,
179                   cursor->resource_id ? 1 : 0);
180 }
181 
182 static void virtio_gpu_get_config(VirtIODevice *vdev, uint8_t *config)
183 {
184     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
185     memcpy(config, &g->virtio_config, sizeof(g->virtio_config));
186 }
187 
188 static void virtio_gpu_set_config(VirtIODevice *vdev, const uint8_t *config)
189 {
190     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
191     struct virtio_gpu_config vgconfig;
192 
193     memcpy(&vgconfig, config, sizeof(g->virtio_config));
194 
195     if (vgconfig.events_clear) {
196         g->virtio_config.events_read &= ~vgconfig.events_clear;
197     }
198 }
199 
200 static uint64_t virtio_gpu_get_features(VirtIODevice *vdev, uint64_t features,
201                                         Error **errp)
202 {
203     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
204 
205     if (virtio_gpu_virgl_enabled(g->conf)) {
206         features |= (1 << VIRTIO_GPU_F_VIRGL);
207     }
208     return features;
209 }
210 
211 static void virtio_gpu_set_features(VirtIODevice *vdev, uint64_t features)
212 {
213     static const uint32_t virgl = (1 << VIRTIO_GPU_F_VIRGL);
214     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
215 
216     g->use_virgl_renderer = ((features & virgl) == virgl);
217     trace_virtio_gpu_features(g->use_virgl_renderer);
218 }
219 
220 static void virtio_gpu_notify_event(VirtIOGPU *g, uint32_t event_type)
221 {
222     g->virtio_config.events_read |= event_type;
223     virtio_notify_config(&g->parent_obj);
224 }
225 
226 static struct virtio_gpu_simple_resource *
227 virtio_gpu_find_resource(VirtIOGPU *g, uint32_t resource_id)
228 {
229     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
230 
231     QTAILQ_FOREACH(res, &g->reslist, next) {
232         if (res->resource_id == resource_id) {
233             return res;
234         }
235     }
236     return NULL;
237 }
238 
239 void virtio_gpu_ctrl_response(VirtIOGPU *g,
240                               struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
241                               struct virtio_gpu_ctrl_hdr *resp,
242                               size_t resp_len)
243 {
244     size_t s;
245 
246     if (cmd->cmd_hdr.flags & VIRTIO_GPU_FLAG_FENCE) {
247         resp->flags |= VIRTIO_GPU_FLAG_FENCE;
248         resp->fence_id = cmd->cmd_hdr.fence_id;
249         resp->ctx_id = cmd->cmd_hdr.ctx_id;
250     }
251     virtio_gpu_ctrl_hdr_bswap(resp);
252     s = iov_from_buf(cmd->elem.in_sg, cmd->elem.in_num, 0, resp, resp_len);
253     if (s != resp_len) {
254         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
255                       "%s: response size incorrect %zu vs %zu\n",
256                       __func__, s, resp_len);
257     }
258     virtqueue_push(cmd->vq, &cmd->elem, s);
259     virtio_notify(VIRTIO_DEVICE(g), cmd->vq);
260     cmd->finished = true;
261 }
262 
263 void virtio_gpu_ctrl_response_nodata(VirtIOGPU *g,
264                                      struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
265                                      enum virtio_gpu_ctrl_type type)
266 {
267     struct virtio_gpu_ctrl_hdr resp;
268 
269     memset(&resp, 0, sizeof(resp));
270     resp.type = type;
271     virtio_gpu_ctrl_response(g, cmd, &resp, sizeof(resp));
272 }
273 
274 static void
275 virtio_gpu_fill_display_info(VirtIOGPU *g,
276                              struct virtio_gpu_resp_display_info *dpy_info)
277 {
278     int i;
279 
280     for (i = 0; i < g->conf.max_outputs; i++) {
281         if (g->enabled_output_bitmask & (1 << i)) {
282             dpy_info->pmodes[i].enabled = 1;
283             dpy_info->pmodes[i].r.width = cpu_to_le32(g->req_state[i].width);
284             dpy_info->pmodes[i].r.height = cpu_to_le32(g->req_state[i].height);
285         }
286     }
287 }
288 
289 void virtio_gpu_get_display_info(VirtIOGPU *g,
290                                  struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
291 {
292     struct virtio_gpu_resp_display_info display_info;
293 
294     trace_virtio_gpu_cmd_get_display_info();
295     memset(&display_info, 0, sizeof(display_info));
296     display_info.hdr.type = VIRTIO_GPU_RESP_OK_DISPLAY_INFO;
297     virtio_gpu_fill_display_info(g, &display_info);
298     virtio_gpu_ctrl_response(g, cmd, &display_info.hdr,
299                              sizeof(display_info));
300 }
301 
302 static pixman_format_code_t get_pixman_format(uint32_t virtio_gpu_format)
303 {
304     switch (virtio_gpu_format) {
305     case VIRTIO_GPU_FORMAT_B8G8R8X8_UNORM:
306         return PIXMAN_BE_b8g8r8x8;
307     case VIRTIO_GPU_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM:
308         return PIXMAN_BE_b8g8r8a8;
309     case VIRTIO_GPU_FORMAT_X8R8G8B8_UNORM:
310         return PIXMAN_BE_x8r8g8b8;
311     case VIRTIO_GPU_FORMAT_A8R8G8B8_UNORM:
312         return PIXMAN_BE_a8r8g8b8;
313     case VIRTIO_GPU_FORMAT_R8G8B8X8_UNORM:
314         return PIXMAN_BE_r8g8b8x8;
315     case VIRTIO_GPU_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM:
316         return PIXMAN_BE_r8g8b8a8;
317     case VIRTIO_GPU_FORMAT_X8B8G8R8_UNORM:
318         return PIXMAN_BE_x8b8g8r8;
319     case VIRTIO_GPU_FORMAT_A8B8G8R8_UNORM:
320         return PIXMAN_BE_a8b8g8r8;
321     default:
322         return 0;
323     }
324 }
325 
326 static uint32_t calc_image_hostmem(pixman_format_code_t pformat,
327                                    uint32_t width, uint32_t height)
328 {
329     /* Copied from pixman/pixman-bits-image.c, skip integer overflow check.
330      * pixman_image_create_bits will fail in case it overflow.
331      */
332 
333     int bpp = PIXMAN_FORMAT_BPP(pformat);
334     int stride = ((width * bpp + 0x1f) >> 5) * sizeof(uint32_t);
335     return height * stride;
336 }
337 
338 static void virtio_gpu_resource_create_2d(VirtIOGPU *g,
339                                           struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
340 {
341     pixman_format_code_t pformat;
342     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
343     struct virtio_gpu_resource_create_2d c2d;
344 
345     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(c2d);
346     virtio_gpu_bswap_32(&c2d, sizeof(c2d));
347     trace_virtio_gpu_cmd_res_create_2d(c2d.resource_id, c2d.format,
348                                        c2d.width, c2d.height);
349 
350     if (c2d.resource_id == 0) {
351         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource id 0 is not allowed\n",
352                       __func__);
353         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
354         return;
355     }
356 
357     res = virtio_gpu_find_resource(g, c2d.resource_id);
358     if (res) {
359         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource already exists %d\n",
360                       __func__, c2d.resource_id);
361         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
362         return;
363     }
364 
365     res = g_new0(struct virtio_gpu_simple_resource, 1);
366 
367     res->width = c2d.width;
368     res->height = c2d.height;
369     res->format = c2d.format;
370     res->resource_id = c2d.resource_id;
371 
372     pformat = get_pixman_format(c2d.format);
373     if (!pformat) {
374         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
375                       "%s: host couldn't handle guest format %d\n",
376                       __func__, c2d.format);
377         g_free(res);
378         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
379         return;
380     }
381 
382     res->hostmem = calc_image_hostmem(pformat, c2d.width, c2d.height);
383     if (res->hostmem + g->hostmem < g->conf.max_hostmem) {
384         res->image = pixman_image_create_bits(pformat,
385                                               c2d.width,
386                                               c2d.height,
387                                               NULL, 0);
388     }
389 
390     if (!res->image) {
391         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
392                       "%s: resource creation failed %d %d %d\n",
393                       __func__, c2d.resource_id, c2d.width, c2d.height);
394         g_free(res);
395         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_OUT_OF_MEMORY;
396         return;
397     }
398 
399     QTAILQ_INSERT_HEAD(&g->reslist, res, next);
400     g->hostmem += res->hostmem;
401 }
402 
403 static void virtio_gpu_resource_destroy(VirtIOGPU *g,
404                                         struct virtio_gpu_simple_resource *res)
405 {
406     pixman_image_unref(res->image);
407     virtio_gpu_cleanup_mapping(res);
408     QTAILQ_REMOVE(&g->reslist, res, next);
409     g->hostmem -= res->hostmem;
410     g_free(res);
411 }
412 
413 static void virtio_gpu_resource_unref(VirtIOGPU *g,
414                                       struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
415 {
416     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
417     struct virtio_gpu_resource_unref unref;
418 
419     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(unref);
420     virtio_gpu_bswap_32(&unref, sizeof(unref));
421     trace_virtio_gpu_cmd_res_unref(unref.resource_id);
422 
423     res = virtio_gpu_find_resource(g, unref.resource_id);
424     if (!res) {
425         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
426                       __func__, unref.resource_id);
427         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
428         return;
429     }
430     virtio_gpu_resource_destroy(g, res);
431 }
432 
433 static void virtio_gpu_transfer_to_host_2d(VirtIOGPU *g,
434                                            struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
435 {
436     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
437     int h;
438     uint32_t src_offset, dst_offset, stride;
439     int bpp;
440     pixman_format_code_t format;
441     struct virtio_gpu_transfer_to_host_2d t2d;
442 
443     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(t2d);
444     virtio_gpu_t2d_bswap(&t2d);
445     trace_virtio_gpu_cmd_res_xfer_toh_2d(t2d.resource_id);
446 
447     res = virtio_gpu_find_resource(g, t2d.resource_id);
448     if (!res || !res->iov) {
449         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
450                       __func__, t2d.resource_id);
451         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
452         return;
453     }
454 
455     if (t2d.r.x > res->width ||
456         t2d.r.y > res->height ||
457         t2d.r.width > res->width ||
458         t2d.r.height > res->height ||
459         t2d.r.x + t2d.r.width > res->width ||
460         t2d.r.y + t2d.r.height > res->height) {
461         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: transfer bounds outside resource"
462                       " bounds for resource %d: %d %d %d %d vs %d %d\n",
463                       __func__, t2d.resource_id, t2d.r.x, t2d.r.y,
464                       t2d.r.width, t2d.r.height, res->width, res->height);
465         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
466         return;
467     }
468 
469     format = pixman_image_get_format(res->image);
470     bpp = DIV_ROUND_UP(PIXMAN_FORMAT_BPP(format), 8);
471     stride = pixman_image_get_stride(res->image);
472 
473     if (t2d.offset || t2d.r.x || t2d.r.y ||
474         t2d.r.width != pixman_image_get_width(res->image)) {
475         void *img_data = pixman_image_get_data(res->image);
476         for (h = 0; h < t2d.r.height; h++) {
477             src_offset = t2d.offset + stride * h;
478             dst_offset = (t2d.r.y + h) * stride + (t2d.r.x * bpp);
479 
480             iov_to_buf(res->iov, res->iov_cnt, src_offset,
481                        (uint8_t *)img_data
482                        + dst_offset, t2d.r.width * bpp);
483         }
484     } else {
485         iov_to_buf(res->iov, res->iov_cnt, 0,
486                    pixman_image_get_data(res->image),
487                    pixman_image_get_stride(res->image)
488                    * pixman_image_get_height(res->image));
489     }
490 }
491 
492 static void virtio_gpu_resource_flush(VirtIOGPU *g,
493                                       struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
494 {
495     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
496     struct virtio_gpu_resource_flush rf;
497     pixman_region16_t flush_region;
498     int i;
499 
500     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(rf);
501     virtio_gpu_bswap_32(&rf, sizeof(rf));
502     trace_virtio_gpu_cmd_res_flush(rf.resource_id,
503                                    rf.r.width, rf.r.height, rf.r.x, rf.r.y);
504 
505     res = virtio_gpu_find_resource(g, rf.resource_id);
506     if (!res) {
507         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
508                       __func__, rf.resource_id);
509         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
510         return;
511     }
512 
513     if (rf.r.x > res->width ||
514         rf.r.y > res->height ||
515         rf.r.width > res->width ||
516         rf.r.height > res->height ||
517         rf.r.x + rf.r.width > res->width ||
518         rf.r.y + rf.r.height > res->height) {
519         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: flush bounds outside resource"
520                       " bounds for resource %d: %d %d %d %d vs %d %d\n",
521                       __func__, rf.resource_id, rf.r.x, rf.r.y,
522                       rf.r.width, rf.r.height, res->width, res->height);
523         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
524         return;
525     }
526 
527     pixman_region_init_rect(&flush_region,
528                             rf.r.x, rf.r.y, rf.r.width, rf.r.height);
529     for (i = 0; i < g->conf.max_outputs; i++) {
530         struct virtio_gpu_scanout *scanout;
531         pixman_region16_t region, finalregion;
532         pixman_box16_t *extents;
533 
534         if (!(res->scanout_bitmask & (1 << i))) {
535             continue;
536         }
537         scanout = &g->scanout[i];
538 
539         pixman_region_init(&finalregion);
540         pixman_region_init_rect(&region, scanout->x, scanout->y,
541                                 scanout->width, scanout->height);
542 
543         pixman_region_intersect(&finalregion, &flush_region, &region);
544         pixman_region_translate(&finalregion, -scanout->x, -scanout->y);
545         extents = pixman_region_extents(&finalregion);
546         /* work out the area we need to update for each console */
547         dpy_gfx_update(g->scanout[i].con,
548                        extents->x1, extents->y1,
549                        extents->x2 - extents->x1,
550                        extents->y2 - extents->y1);
551 
552         pixman_region_fini(&region);
553         pixman_region_fini(&finalregion);
554     }
555     pixman_region_fini(&flush_region);
556 }
557 
558 static void virtio_unref_resource(pixman_image_t *image, void *data)
559 {
560     pixman_image_unref(data);
561 }
562 
563 static void virtio_gpu_set_scanout(VirtIOGPU *g,
564                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
565 {
566     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
567     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
568     pixman_format_code_t format;
569     uint32_t offset;
570     int bpp;
571     struct virtio_gpu_set_scanout ss;
572 
573     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(ss);
574     virtio_gpu_bswap_32(&ss, sizeof(ss));
575     trace_virtio_gpu_cmd_set_scanout(ss.scanout_id, ss.resource_id,
576                                      ss.r.width, ss.r.height, ss.r.x, ss.r.y);
577 
578     if (ss.scanout_id >= g->conf.max_outputs) {
579         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal scanout id specified %d",
580                       __func__, ss.scanout_id);
581         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_SCANOUT_ID;
582         return;
583     }
584 
585     g->enable = 1;
586     if (ss.resource_id == 0) {
587         scanout = &g->scanout[ss.scanout_id];
588         if (scanout->resource_id) {
589             res = virtio_gpu_find_resource(g, scanout->resource_id);
590             if (res) {
591                 res->scanout_bitmask &= ~(1 << ss.scanout_id);
592             }
593         }
594         if (ss.scanout_id == 0) {
595             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
596                           "%s: illegal scanout id specified %d",
597                           __func__, ss.scanout_id);
598             cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_SCANOUT_ID;
599             return;
600         }
601         dpy_gfx_replace_surface(g->scanout[ss.scanout_id].con, NULL);
602         scanout->ds = NULL;
603         scanout->width = 0;
604         scanout->height = 0;
605         return;
606     }
607 
608     /* create a surface for this scanout */
609     res = virtio_gpu_find_resource(g, ss.resource_id);
610     if (!res) {
611         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
612                       __func__, ss.resource_id);
613         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
614         return;
615     }
616 
617     if (ss.r.x > res->width ||
618         ss.r.y > res->height ||
619         ss.r.width > res->width ||
620         ss.r.height > res->height ||
621         ss.r.x + ss.r.width > res->width ||
622         ss.r.y + ss.r.height > res->height) {
623         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal scanout %d bounds for"
624                       " resource %d, (%d,%d)+%d,%d vs %d %d\n",
625                       __func__, ss.scanout_id, ss.resource_id, ss.r.x, ss.r.y,
626                       ss.r.width, ss.r.height, res->width, res->height);
627         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
628         return;
629     }
630 
631     scanout = &g->scanout[ss.scanout_id];
632 
633     format = pixman_image_get_format(res->image);
634     bpp = DIV_ROUND_UP(PIXMAN_FORMAT_BPP(format), 8);
635     offset = (ss.r.x * bpp) + ss.r.y * pixman_image_get_stride(res->image);
636     if (!scanout->ds || surface_data(scanout->ds)
637         != ((uint8_t *)pixman_image_get_data(res->image) + offset) ||
638         scanout->width != ss.r.width ||
639         scanout->height != ss.r.height) {
640         pixman_image_t *rect;
641         void *ptr = (uint8_t *)pixman_image_get_data(res->image) + offset;
642         rect = pixman_image_create_bits(format, ss.r.width, ss.r.height, ptr,
643                                         pixman_image_get_stride(res->image));
644         pixman_image_ref(res->image);
645         pixman_image_set_destroy_function(rect, virtio_unref_resource,
646                                           res->image);
647         /* realloc the surface ptr */
648         scanout->ds = qemu_create_displaysurface_pixman(rect);
649         if (!scanout->ds) {
650             cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
651             return;
652         }
653         pixman_image_unref(rect);
654         dpy_gfx_replace_surface(g->scanout[ss.scanout_id].con, scanout->ds);
655     }
656 
657     res->scanout_bitmask |= (1 << ss.scanout_id);
658     scanout->resource_id = ss.resource_id;
659     scanout->x = ss.r.x;
660     scanout->y = ss.r.y;
661     scanout->width = ss.r.width;
662     scanout->height = ss.r.height;
663 }
664 
665 int virtio_gpu_create_mapping_iov(struct virtio_gpu_resource_attach_backing *ab,
666                                   struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
667                                   uint64_t **addr, struct iovec **iov)
668 {
669     struct virtio_gpu_mem_entry *ents;
670     size_t esize, s;
671     int i;
672 
673     if (ab->nr_entries > 16384) {
674         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
675                       "%s: nr_entries is too big (%d > 16384)\n",
676                       __func__, ab->nr_entries);
677         return -1;
678     }
679 
680     esize = sizeof(*ents) * ab->nr_entries;
681     ents = g_malloc(esize);
682     s = iov_to_buf(cmd->elem.out_sg, cmd->elem.out_num,
683                    sizeof(*ab), ents, esize);
684     if (s != esize) {
685         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
686                       "%s: command data size incorrect %zu vs %zu\n",
687                       __func__, s, esize);
688         g_free(ents);
689         return -1;
690     }
691 
692     *iov = g_malloc0(sizeof(struct iovec) * ab->nr_entries);
693     if (addr) {
694         *addr = g_malloc0(sizeof(uint64_t) * ab->nr_entries);
695     }
696     for (i = 0; i < ab->nr_entries; i++) {
697         uint64_t a = le64_to_cpu(ents[i].addr);
698         uint32_t l = le32_to_cpu(ents[i].length);
699         hwaddr len = l;
700         (*iov)[i].iov_len = l;
701         (*iov)[i].iov_base = cpu_physical_memory_map(a, &len, 1);
702         if (addr) {
703             (*addr)[i] = a;
704         }
705         if (!(*iov)[i].iov_base || len != l) {
706             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: failed to map MMIO memory for"
707                           " resource %d element %d\n",
708                           __func__, ab->resource_id, i);
709             virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(*iov, i);
710             g_free(ents);
711             *iov = NULL;
712             if (addr) {
713                 g_free(*addr);
714                 *addr = NULL;
715             }
716             return -1;
717         }
718     }
719     g_free(ents);
720     return 0;
721 }
722 
723 void virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(struct iovec *iov, uint32_t count)
724 {
725     int i;
726 
727     for (i = 0; i < count; i++) {
728         cpu_physical_memory_unmap(iov[i].iov_base, iov[i].iov_len, 1,
729                                   iov[i].iov_len);
730     }
731     g_free(iov);
732 }
733 
734 static void virtio_gpu_cleanup_mapping(struct virtio_gpu_simple_resource *res)
735 {
736     virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(res->iov, res->iov_cnt);
737     res->iov = NULL;
738     res->iov_cnt = 0;
739     g_free(res->addrs);
740     res->addrs = NULL;
741 }
742 
743 static void
744 virtio_gpu_resource_attach_backing(VirtIOGPU *g,
745                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
746 {
747     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
748     struct virtio_gpu_resource_attach_backing ab;
749     int ret;
750 
751     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(ab);
752     virtio_gpu_bswap_32(&ab, sizeof(ab));
753     trace_virtio_gpu_cmd_res_back_attach(ab.resource_id);
754 
755     res = virtio_gpu_find_resource(g, ab.resource_id);
756     if (!res) {
757         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
758                       __func__, ab.resource_id);
759         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
760         return;
761     }
762 
763     if (res->iov) {
764         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
765         return;
766     }
767 
768     ret = virtio_gpu_create_mapping_iov(&ab, cmd, &res->addrs, &res->iov);
769     if (ret != 0) {
770         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
771         return;
772     }
773 
774     res->iov_cnt = ab.nr_entries;
775 }
776 
777 static void
778 virtio_gpu_resource_detach_backing(VirtIOGPU *g,
779                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
780 {
781     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
782     struct virtio_gpu_resource_detach_backing detach;
783 
784     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(detach);
785     virtio_gpu_bswap_32(&detach, sizeof(detach));
786     trace_virtio_gpu_cmd_res_back_detach(detach.resource_id);
787 
788     res = virtio_gpu_find_resource(g, detach.resource_id);
789     if (!res || !res->iov) {
790         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
791                       __func__, detach.resource_id);
792         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
793         return;
794     }
795     virtio_gpu_cleanup_mapping(res);
796 }
797 
798 static void virtio_gpu_simple_process_cmd(VirtIOGPU *g,
799                                           struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
800 {
801     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(cmd->cmd_hdr);
802     virtio_gpu_ctrl_hdr_bswap(&cmd->cmd_hdr);
803 
804     switch (cmd->cmd_hdr.type) {
805     case VIRTIO_GPU_CMD_GET_DISPLAY_INFO:
806         virtio_gpu_get_display_info(g, cmd);
807         break;
808     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_CREATE_2D:
809         virtio_gpu_resource_create_2d(g, cmd);
810         break;
811     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_UNREF:
812         virtio_gpu_resource_unref(g, cmd);
813         break;
814     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_FLUSH:
815         virtio_gpu_resource_flush(g, cmd);
816         break;
817     case VIRTIO_GPU_CMD_TRANSFER_TO_HOST_2D:
818         virtio_gpu_transfer_to_host_2d(g, cmd);
819         break;
820     case VIRTIO_GPU_CMD_SET_SCANOUT:
821         virtio_gpu_set_scanout(g, cmd);
822         break;
823     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_ATTACH_BACKING:
824         virtio_gpu_resource_attach_backing(g, cmd);
825         break;
826     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_DETACH_BACKING:
827         virtio_gpu_resource_detach_backing(g, cmd);
828         break;
829     default:
830         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
831         break;
832     }
833     if (!cmd->finished) {
834         virtio_gpu_ctrl_response_nodata(g, cmd, cmd->error ? cmd->error :
835                                         VIRTIO_GPU_RESP_OK_NODATA);
836     }
837 }
838 
839 static void virtio_gpu_handle_ctrl_cb(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
840 {
841     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
842     qemu_bh_schedule(g->ctrl_bh);
843 }
844 
845 static void virtio_gpu_handle_cursor_cb(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
846 {
847     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
848     qemu_bh_schedule(g->cursor_bh);
849 }
850 
851 void virtio_gpu_process_cmdq(VirtIOGPU *g)
852 {
853     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd;
854 
855     while (!QTAILQ_EMPTY(&g->cmdq)) {
856         cmd = QTAILQ_FIRST(&g->cmdq);
857 
858         /* process command */
859         VIRGL(g, virtio_gpu_virgl_process_cmd, virtio_gpu_simple_process_cmd,
860               g, cmd);
861         if (cmd->waiting) {
862             break;
863         }
864         QTAILQ_REMOVE(&g->cmdq, cmd, next);
865         if (virtio_gpu_stats_enabled(g->conf)) {
866             g->stats.requests++;
867         }
868 
869         if (!cmd->finished) {
870             QTAILQ_INSERT_TAIL(&g->fenceq, cmd, next);
871             g->inflight++;
872             if (virtio_gpu_stats_enabled(g->conf)) {
873                 if (g->stats.max_inflight < g->inflight) {
874                     g->stats.max_inflight = g->inflight;
875                 }
876                 fprintf(stderr, "inflight: %3d (+)\r", g->inflight);
877             }
878         } else {
879             g_free(cmd);
880         }
881     }
882 }
883 
884 static void virtio_gpu_handle_ctrl(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
885 {
886     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
887     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd;
888 
889     if (!virtio_queue_ready(vq)) {
890         return;
891     }
892 
893 #ifdef CONFIG_VIRGL
894     if (!g->renderer_inited && g->use_virgl_renderer) {
895         virtio_gpu_virgl_init(g);
896         g->renderer_inited = true;
897     }
898 #endif
899 
900     cmd = virtqueue_pop(vq, sizeof(struct virtio_gpu_ctrl_command));
901     while (cmd) {
902         cmd->vq = vq;
903         cmd->error = 0;
904         cmd->finished = false;
905         cmd->waiting = false;
906         QTAILQ_INSERT_TAIL(&g->cmdq, cmd, next);
907         cmd = virtqueue_pop(vq, sizeof(struct virtio_gpu_ctrl_command));
908     }
909 
910     virtio_gpu_process_cmdq(g);
911 
912 #ifdef CONFIG_VIRGL
913     if (g->use_virgl_renderer) {
914         virtio_gpu_virgl_fence_poll(g);
915     }
916 #endif
917 }
918 
919 static void virtio_gpu_ctrl_bh(void *opaque)
920 {
921     VirtIOGPU *g = opaque;
922     virtio_gpu_handle_ctrl(&g->parent_obj, g->ctrl_vq);
923 }
924 
925 static void virtio_gpu_handle_cursor(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
926 {
927     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
928     VirtQueueElement *elem;
929     size_t s;
930     struct virtio_gpu_update_cursor cursor_info;
931 
932     if (!virtio_queue_ready(vq)) {
933         return;
934     }
935     for (;;) {
936         elem = virtqueue_pop(vq, sizeof(VirtQueueElement));
937         if (!elem) {
938             break;
939         }
940 
941         s = iov_to_buf(elem->out_sg, elem->out_num, 0,
942                        &cursor_info, sizeof(cursor_info));
943         if (s != sizeof(cursor_info)) {
944             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
945                           "%s: cursor size incorrect %zu vs %zu\n",
946                           __func__, s, sizeof(cursor_info));
947         } else {
948             virtio_gpu_bswap_32(&cursor_info, sizeof(cursor_info));
949             update_cursor(g, &cursor_info);
950         }
951         virtqueue_push(vq, elem, 0);
952         virtio_notify(vdev, vq);
953         g_free(elem);
954     }
955 }
956 
957 static void virtio_gpu_cursor_bh(void *opaque)
958 {
959     VirtIOGPU *g = opaque;
960     virtio_gpu_handle_cursor(&g->parent_obj, g->cursor_vq);
961 }
962 
963 static void virtio_gpu_invalidate_display(void *opaque)
964 {
965 }
966 
967 static void virtio_gpu_update_display(void *opaque)
968 {
969 }
970 
971 static void virtio_gpu_text_update(void *opaque, console_ch_t *chardata)
972 {
973 }
974 
975 static int virtio_gpu_ui_info(void *opaque, uint32_t idx, QemuUIInfo *info)
976 {
977     VirtIOGPU *g = opaque;
978 
979     if (idx >= g->conf.max_outputs) {
980         return -1;
981     }
982 
983     g->req_state[idx].x = info->xoff;
984     g->req_state[idx].y = info->yoff;
985     g->req_state[idx].width = info->width;
986     g->req_state[idx].height = info->height;
987 
988     if (info->width && info->height) {
989         g->enabled_output_bitmask |= (1 << idx);
990     } else {
991         g->enabled_output_bitmask &= ~(1 << idx);
992     }
993 
994     /* send event to guest */
995     virtio_gpu_notify_event(g, VIRTIO_GPU_EVENT_DISPLAY);
996     return 0;
997 }
998 
999 const GraphicHwOps virtio_gpu_ops = {
1000     .invalidate = virtio_gpu_invalidate_display,
1001     .gfx_update = virtio_gpu_update_display,
1002     .text_update = virtio_gpu_text_update,
1003     .ui_info = virtio_gpu_ui_info,
1004 #ifdef CONFIG_VIRGL
1005     .gl_block = virtio_gpu_gl_block,
1006 #endif
1007 };
1008 
1009 static const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu_scanout = {
1010     .name = "virtio-gpu-one-scanout",
1011     .version_id = 1,
1012     .fields = (VMStateField[]) {
1013         VMSTATE_UINT32(resource_id, struct virtio_gpu_scanout),
1014         VMSTATE_UINT32(width, struct virtio_gpu_scanout),
1015         VMSTATE_UINT32(height, struct virtio_gpu_scanout),
1016         VMSTATE_INT32(x, struct virtio_gpu_scanout),
1017         VMSTATE_INT32(y, struct virtio_gpu_scanout),
1018         VMSTATE_UINT32(cursor.resource_id, struct virtio_gpu_scanout),
1019         VMSTATE_UINT32(cursor.hot_x, struct virtio_gpu_scanout),
1020         VMSTATE_UINT32(cursor.hot_y, struct virtio_gpu_scanout),
1021         VMSTATE_UINT32(cursor.pos.x, struct virtio_gpu_scanout),
1022         VMSTATE_UINT32(cursor.pos.y, struct virtio_gpu_scanout),
1023         VMSTATE_END_OF_LIST()
1024     },
1025 };
1026 
1027 static const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu_scanouts = {
1028     .name = "virtio-gpu-scanouts",
1029     .version_id = 1,
1030     .fields = (VMStateField[]) {
1031         VMSTATE_INT32(enable, struct VirtIOGPU),
1032         VMSTATE_UINT32_EQUAL(conf.max_outputs, struct VirtIOGPU, NULL),
1033         VMSTATE_STRUCT_VARRAY_UINT32(scanout, struct VirtIOGPU,
1034                                      conf.max_outputs, 1,
1035                                      vmstate_virtio_gpu_scanout,
1036                                      struct virtio_gpu_scanout),
1037         VMSTATE_END_OF_LIST()
1038     },
1039 };
1040 
1041 static int virtio_gpu_save(QEMUFile *f, void *opaque, size_t size,
1042                            VMStateField *field, QJSON *vmdesc)
1043 {
1044     VirtIOGPU *g = opaque;
1045     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
1046     int i;
1047 
1048     /* in 2d mode we should never find unprocessed commands here */
1049     assert(QTAILQ_EMPTY(&g->cmdq));
1050 
1051     QTAILQ_FOREACH(res, &g->reslist, next) {
1052         qemu_put_be32(f, res->resource_id);
1053         qemu_put_be32(f, res->width);
1054         qemu_put_be32(f, res->height);
1055         qemu_put_be32(f, res->format);
1056         qemu_put_be32(f, res->iov_cnt);
1057         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1058             qemu_put_be64(f, res->addrs[i]);
1059             qemu_put_be32(f, res->iov[i].iov_len);
1060         }
1061         qemu_put_buffer(f, (void *)pixman_image_get_data(res->image),
1062                         pixman_image_get_stride(res->image) * res->height);
1063     }
1064     qemu_put_be32(f, 0); /* end of list */
1065 
1066     return vmstate_save_state(f, &vmstate_virtio_gpu_scanouts, g, NULL);
1067 }
1068 
1069 static int virtio_gpu_load(QEMUFile *f, void *opaque, size_t size,
1070                            VMStateField *field)
1071 {
1072     VirtIOGPU *g = opaque;
1073     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
1074     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
1075     uint32_t resource_id, pformat;
1076     int i;
1077 
1078     g->hostmem = 0;
1079 
1080     resource_id = qemu_get_be32(f);
1081     while (resource_id != 0) {
1082         res = g_new0(struct virtio_gpu_simple_resource, 1);
1083         res->resource_id = resource_id;
1084         res->width = qemu_get_be32(f);
1085         res->height = qemu_get_be32(f);
1086         res->format = qemu_get_be32(f);
1087         res->iov_cnt = qemu_get_be32(f);
1088 
1089         /* allocate */
1090         pformat = get_pixman_format(res->format);
1091         if (!pformat) {
1092             g_free(res);
1093             return -EINVAL;
1094         }
1095         res->image = pixman_image_create_bits(pformat,
1096                                               res->width, res->height,
1097                                               NULL, 0);
1098         if (!res->image) {
1099             g_free(res);
1100             return -EINVAL;
1101         }
1102 
1103         res->hostmem = calc_image_hostmem(pformat, res->width, res->height);
1104 
1105         res->addrs = g_new(uint64_t, res->iov_cnt);
1106         res->iov = g_new(struct iovec, res->iov_cnt);
1107 
1108         /* read data */
1109         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1110             res->addrs[i] = qemu_get_be64(f);
1111             res->iov[i].iov_len = qemu_get_be32(f);
1112         }
1113         qemu_get_buffer(f, (void *)pixman_image_get_data(res->image),
1114                         pixman_image_get_stride(res->image) * res->height);
1115 
1116         /* restore mapping */
1117         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1118             hwaddr len = res->iov[i].iov_len;
1119             res->iov[i].iov_base =
1120                 cpu_physical_memory_map(res->addrs[i], &len, 1);
1121             if (!res->iov[i].iov_base || len != res->iov[i].iov_len) {
1122                 /* Clean up the half-a-mapping we just created... */
1123                 if (res->iov[i].iov_base) {
1124                     cpu_physical_memory_unmap(res->iov[i].iov_base,
1125                                               len, 0, 0);
1126                 }
1127                 /* ...and the mappings for previous loop iterations */
1128                 res->iov_cnt = i;
1129                 virtio_gpu_cleanup_mapping(res);
1130                 pixman_image_unref(res->image);
1131                 g_free(res);
1132                 return -EINVAL;
1133             }
1134         }
1135 
1136         QTAILQ_INSERT_HEAD(&g->reslist, res, next);
1137         g->hostmem += res->hostmem;
1138 
1139         resource_id = qemu_get_be32(f);
1140     }
1141 
1142     /* load & apply scanout state */
1143     vmstate_load_state(f, &vmstate_virtio_gpu_scanouts, g, 1);
1144     for (i = 0; i < g->conf.max_outputs; i++) {
1145         scanout = &g->scanout[i];
1146         if (!scanout->resource_id) {
1147             continue;
1148         }
1149         res = virtio_gpu_find_resource(g, scanout->resource_id);
1150         if (!res) {
1151             return -EINVAL;
1152         }
1153         scanout->ds = qemu_create_displaysurface_pixman(res->image);
1154         if (!scanout->ds) {
1155             return -EINVAL;
1156         }
1157 
1158         dpy_gfx_replace_surface(scanout->con, scanout->ds);
1159         dpy_gfx_update(scanout->con, 0, 0, scanout->width, scanout->height);
1160         if (scanout->cursor.resource_id) {
1161             update_cursor(g, &scanout->cursor);
1162         }
1163         res->scanout_bitmask |= (1 << i);
1164     }
1165 
1166     return 0;
1167 }
1168 
1169 static void virtio_gpu_device_realize(DeviceState *qdev, Error **errp)
1170 {
1171     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(qdev);
1172     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(qdev);
1173     bool have_virgl;
1174     Error *local_err = NULL;
1175     int i;
1176 
1177     if (virtio_host_has_feature(vdev, VIRTIO_F_IOMMU_PLATFORM)) {
1178         error_setg(errp, "virtio-gpu does not support vIOMMU yet");
1179         return;
1180     }
1181 
1182     if (g->conf.max_outputs > VIRTIO_GPU_MAX_SCANOUTS) {
1183         error_setg(errp, "invalid max_outputs > %d", VIRTIO_GPU_MAX_SCANOUTS);
1184         return;
1185     }
1186 
1187     g->use_virgl_renderer = false;
1188 #if !defined(CONFIG_VIRGL) || defined(HOST_WORDS_BIGENDIAN)
1189     have_virgl = false;
1190 #else
1191     have_virgl = display_opengl;
1192 #endif
1193     if (!have_virgl) {
1194         g->conf.flags &= ~(1 << VIRTIO_GPU_FLAG_VIRGL_ENABLED);
1195     }
1196 
1197     if (virtio_gpu_virgl_enabled(g->conf)) {
1198         error_setg(&g->migration_blocker, "virgl is not yet migratable");
1199         migrate_add_blocker(g->migration_blocker, &local_err);
1200         if (local_err) {
1201             error_propagate(errp, local_err);
1202             error_free(g->migration_blocker);
1203             return;
1204         }
1205     }
1206 
1207     g->config_size = sizeof(struct virtio_gpu_config);
1208     g->virtio_config.num_scanouts = cpu_to_le32(g->conf.max_outputs);
1209     virtio_init(VIRTIO_DEVICE(g), "virtio-gpu", VIRTIO_ID_GPU,
1210                 g->config_size);
1211 
1212     g->req_state[0].width = g->conf.xres;
1213     g->req_state[0].height = g->conf.yres;
1214 
1215     if (virtio_gpu_virgl_enabled(g->conf)) {
1216         /* use larger control queue in 3d mode */
1217         g->ctrl_vq   = virtio_add_queue(vdev, 256, virtio_gpu_handle_ctrl_cb);
1218         g->cursor_vq = virtio_add_queue(vdev, 16, virtio_gpu_handle_cursor_cb);
1219 
1220 #if defined(CONFIG_VIRGL)
1221         g->virtio_config.num_capsets = virtio_gpu_virgl_get_num_capsets(g);
1222 #else
1223         g->virtio_config.num_capsets = 0;
1224 #endif
1225     } else {
1226         g->ctrl_vq   = virtio_add_queue(vdev, 64, virtio_gpu_handle_ctrl_cb);
1227         g->cursor_vq = virtio_add_queue(vdev, 16, virtio_gpu_handle_cursor_cb);
1228     }
1229 
1230     g->ctrl_bh = qemu_bh_new(virtio_gpu_ctrl_bh, g);
1231     g->cursor_bh = qemu_bh_new(virtio_gpu_cursor_bh, g);
1232     QTAILQ_INIT(&g->reslist);
1233     QTAILQ_INIT(&g->cmdq);
1234     QTAILQ_INIT(&g->fenceq);
1235 
1236     g->enabled_output_bitmask = 1;
1237     g->qdev = qdev;
1238 
1239     for (i = 0; i < g->conf.max_outputs; i++) {
1240         g->scanout[i].con =
1241             graphic_console_init(DEVICE(g), i, &virtio_gpu_ops, g);
1242         if (i > 0) {
1243             dpy_gfx_replace_surface(g->scanout[i].con, NULL);
1244         }
1245     }
1246 }
1247 
1248 static void virtio_gpu_device_unrealize(DeviceState *qdev, Error **errp)
1249 {
1250     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(qdev);
1251     if (g->migration_blocker) {
1252         migrate_del_blocker(g->migration_blocker);
1253         error_free(g->migration_blocker);
1254     }
1255 }
1256 
1257 static void virtio_gpu_instance_init(Object *obj)
1258 {
1259 }
1260 
1261 static void virtio_gpu_reset(VirtIODevice *vdev)
1262 {
1263     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1264     struct virtio_gpu_simple_resource *res, *tmp;
1265     int i;
1266 
1267     g->enable = 0;
1268 
1269     QTAILQ_FOREACH_SAFE(res, &g->reslist, next, tmp) {
1270         virtio_gpu_resource_destroy(g, res);
1271     }
1272     for (i = 0; i < g->conf.max_outputs; i++) {
1273         g->scanout[i].resource_id = 0;
1274         g->scanout[i].width = 0;
1275         g->scanout[i].height = 0;
1276         g->scanout[i].x = 0;
1277         g->scanout[i].y = 0;
1278         g->scanout[i].ds = NULL;
1279     }
1280 
1281 #ifdef CONFIG_VIRGL
1282     if (g->use_virgl_renderer) {
1283         virtio_gpu_virgl_reset(g);
1284         g->use_virgl_renderer = 0;
1285     }
1286 #endif
1287 }
1288 
1289 /*
1290  * For historical reasons virtio_gpu does not adhere to virtio migration
1291  * scheme as described in doc/virtio-migration.txt, in a sense that no
1292  * save/load callback are provided to the core. Instead the device data
1293  * is saved/loaded after the core data.
1294  *
1295  * Because of this we need a special vmsd.
1296  */
1297 static const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu = {
1298     .name = "virtio-gpu",
1299     .minimum_version_id = VIRTIO_GPU_VM_VERSION,
1300     .version_id = VIRTIO_GPU_VM_VERSION,
1301     .fields = (VMStateField[]) {
1302         VMSTATE_VIRTIO_DEVICE /* core */,
1303         {
1304             .name = "virtio-gpu",
1305             .info = &(const VMStateInfo) {
1306                         .name = "virtio-gpu",
1307                         .get = virtio_gpu_load,
1308                         .put = virtio_gpu_save,
1309             },
1310             .flags = VMS_SINGLE,
1311         } /* device */,
1312         VMSTATE_END_OF_LIST()
1313     },
1314 };
1315 
1316 static Property virtio_gpu_properties[] = {
1317     DEFINE_PROP_UINT32("max_outputs", VirtIOGPU, conf.max_outputs, 1),
1318     DEFINE_PROP_SIZE("max_hostmem", VirtIOGPU, conf.max_hostmem, 256 * MiB),
1319 #ifdef CONFIG_VIRGL
1320     DEFINE_PROP_BIT("virgl", VirtIOGPU, conf.flags,
1321                     VIRTIO_GPU_FLAG_VIRGL_ENABLED, true),
1322     DEFINE_PROP_BIT("stats", VirtIOGPU, conf.flags,
1323                     VIRTIO_GPU_FLAG_STATS_ENABLED, false),
1324 #endif
1325     DEFINE_PROP_UINT32("xres", VirtIOGPU, conf.xres, 1024),
1326     DEFINE_PROP_UINT32("yres", VirtIOGPU, conf.yres, 768),
1327     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
1328 };
1329 
1330 static void virtio_gpu_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
1331 {
1332     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
1333     VirtioDeviceClass *vdc = VIRTIO_DEVICE_CLASS(klass);
1334 
1335     vdc->realize = virtio_gpu_device_realize;
1336     vdc->unrealize = virtio_gpu_device_unrealize;
1337     vdc->get_config = virtio_gpu_get_config;
1338     vdc->set_config = virtio_gpu_set_config;
1339     vdc->get_features = virtio_gpu_get_features;
1340     vdc->set_features = virtio_gpu_set_features;
1341 
1342     vdc->reset = virtio_gpu_reset;
1343 
1344     set_bit(DEVICE_CATEGORY_DISPLAY, dc->categories);
1345     dc->props = virtio_gpu_properties;
1346     dc->vmsd = &vmstate_virtio_gpu;
1347     dc->hotpluggable = false;
1348 }
1349 
1350 static const TypeInfo virtio_gpu_info = {
1351     .name = TYPE_VIRTIO_GPU,
1352     .parent = TYPE_VIRTIO_DEVICE,
1353     .instance_size = sizeof(VirtIOGPU),
1354     .instance_init = virtio_gpu_instance_init,
1355     .class_init = virtio_gpu_class_init,
1356 };
1357 
1358 static void virtio_register_types(void)
1359 {
1360     type_register_static(&virtio_gpu_info);
1361 }
1362 
1363 type_init(virtio_register_types)
1364 
1365 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_ctrl_hdr)                != 24);
1366 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_update_cursor)           != 56);
1367 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_resource_unref)          != 32);
1368 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_resource_create_2d)      != 40);
1369 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_set_scanout)             != 48);
1370 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_resource_flush)          != 48);
1371 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_transfer_to_host_2d)     != 56);
1372 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_mem_entry)               != 16);
1373 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_resource_attach_backing) != 32);
1374 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_resource_detach_backing) != 32);
1375 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_resp_display_info)       != 408);
1376 
1377 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_transfer_host_3d)        != 72);
1378 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_resource_create_3d)      != 72);
1379 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_ctx_create)              != 96);
1380 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_ctx_destroy)             != 24);
1381 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_ctx_resource)            != 32);
1382 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_cmd_submit)              != 32);
1383 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_get_capset_info)         != 32);
1384 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_resp_capset_info)        != 40);
1385 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_get_capset)              != 32);
1386 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_resp_capset)             != 24);
1387