xref: /qemu/hw/virtio/virtio-pci.c (revision 8b7b9c5c)
1 /*
2  * Virtio PCI Bindings
3  *
4  * Copyright IBM, Corp. 2007
5  * Copyright (c) 2009 CodeSourcery
6  *
7  * Authors:
8  *  Anthony Liguori   <aliguori@us.ibm.com>
9  *  Paul Brook        <paul@codesourcery.com>
10  *
11  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
12  * the COPYING file in the top-level directory.
13  *
14  * Contributions after 2012-01-13 are licensed under the terms of the
15  * GNU GPL, version 2 or (at your option) any later version.
16  */
17 
18 #include "qemu/osdep.h"
19 
20 #include "exec/memop.h"
21 #include "standard-headers/linux/virtio_pci.h"
22 #include "standard-headers/linux/virtio_ids.h"
23 #include "hw/boards.h"
24 #include "hw/virtio/virtio.h"
25 #include "migration/qemu-file-types.h"
26 #include "hw/pci/pci.h"
27 #include "hw/pci/pci_bus.h"
28 #include "hw/qdev-properties.h"
29 #include "qapi/error.h"
30 #include "qemu/error-report.h"
31 #include "qemu/log.h"
32 #include "qemu/module.h"
33 #include "hw/pci/msi.h"
34 #include "hw/pci/msix.h"
35 #include "hw/loader.h"
36 #include "sysemu/kvm.h"
37 #include "hw/virtio/virtio-pci.h"
38 #include "qemu/range.h"
39 #include "hw/virtio/virtio-bus.h"
40 #include "qapi/visitor.h"
41 #include "sysemu/replay.h"
42 #include "trace.h"
43 
44 #define VIRTIO_PCI_REGION_SIZE(dev)     VIRTIO_PCI_CONFIG_OFF(msix_present(dev))
45 
46 #undef VIRTIO_PCI_CONFIG
47 
48 /* The remaining space is defined by each driver as the per-driver
49  * configuration space */
50 #define VIRTIO_PCI_CONFIG_SIZE(dev)     VIRTIO_PCI_CONFIG_OFF(msix_enabled(dev))
51 
52 static void virtio_pci_bus_new(VirtioBusState *bus, size_t bus_size,
53                                VirtIOPCIProxy *dev);
54 static void virtio_pci_reset(DeviceState *qdev);
55 
56 /* virtio device */
57 /* DeviceState to VirtIOPCIProxy. For use off data-path. TODO: use QOM. */
58 static inline VirtIOPCIProxy *to_virtio_pci_proxy(DeviceState *d)
59 {
60     return container_of(d, VirtIOPCIProxy, pci_dev.qdev);
61 }
62 
63 /* DeviceState to VirtIOPCIProxy. Note: used on datapath,
64  * be careful and test performance if you change this.
65  */
66 static inline VirtIOPCIProxy *to_virtio_pci_proxy_fast(DeviceState *d)
67 {
68     return container_of(d, VirtIOPCIProxy, pci_dev.qdev);
69 }
70 
71 static void virtio_pci_notify(DeviceState *d, uint16_t vector)
72 {
73     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy_fast(d);
74 
75     if (msix_enabled(&proxy->pci_dev)) {
76         if (vector != VIRTIO_NO_VECTOR) {
77             msix_notify(&proxy->pci_dev, vector);
78         }
79     } else {
80         VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
81         pci_set_irq(&proxy->pci_dev, qatomic_read(&vdev->isr) & 1);
82     }
83 }
84 
85 static void virtio_pci_save_config(DeviceState *d, QEMUFile *f)
86 {
87     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
88     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
89 
90     pci_device_save(&proxy->pci_dev, f);
91     msix_save(&proxy->pci_dev, f);
92     if (msix_present(&proxy->pci_dev))
93         qemu_put_be16(f, vdev->config_vector);
94 }
95 
96 static const VMStateDescription vmstate_virtio_pci_modern_queue_state = {
97     .name = "virtio_pci/modern_queue_state",
98     .version_id = 1,
99     .minimum_version_id = 1,
100     .fields = (VMStateField[]) {
101         VMSTATE_UINT16(num, VirtIOPCIQueue),
102         VMSTATE_UNUSED(1), /* enabled was stored as be16 */
103         VMSTATE_BOOL(enabled, VirtIOPCIQueue),
104         VMSTATE_UINT32_ARRAY(desc, VirtIOPCIQueue, 2),
105         VMSTATE_UINT32_ARRAY(avail, VirtIOPCIQueue, 2),
106         VMSTATE_UINT32_ARRAY(used, VirtIOPCIQueue, 2),
107         VMSTATE_END_OF_LIST()
108     }
109 };
110 
111 static bool virtio_pci_modern_state_needed(void *opaque)
112 {
113     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
114 
115     return virtio_pci_modern(proxy);
116 }
117 
118 static const VMStateDescription vmstate_virtio_pci_modern_state_sub = {
119     .name = "virtio_pci/modern_state",
120     .version_id = 1,
121     .minimum_version_id = 1,
122     .needed = &virtio_pci_modern_state_needed,
123     .fields = (VMStateField[]) {
124         VMSTATE_UINT32(dfselect, VirtIOPCIProxy),
125         VMSTATE_UINT32(gfselect, VirtIOPCIProxy),
126         VMSTATE_UINT32_ARRAY(guest_features, VirtIOPCIProxy, 2),
127         VMSTATE_STRUCT_ARRAY(vqs, VirtIOPCIProxy, VIRTIO_QUEUE_MAX, 0,
128                              vmstate_virtio_pci_modern_queue_state,
129                              VirtIOPCIQueue),
130         VMSTATE_END_OF_LIST()
131     }
132 };
133 
134 static const VMStateDescription vmstate_virtio_pci = {
135     .name = "virtio_pci",
136     .version_id = 1,
137     .minimum_version_id = 1,
138     .fields = (VMStateField[]) {
139         VMSTATE_END_OF_LIST()
140     },
141     .subsections = (const VMStateDescription*[]) {
142         &vmstate_virtio_pci_modern_state_sub,
143         NULL
144     }
145 };
146 
147 static bool virtio_pci_has_extra_state(DeviceState *d)
148 {
149     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
150 
151     return proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_MIGRATE_EXTRA;
152 }
153 
154 static void virtio_pci_save_extra_state(DeviceState *d, QEMUFile *f)
155 {
156     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
157 
158     vmstate_save_state(f, &vmstate_virtio_pci, proxy, NULL);
159 }
160 
161 static int virtio_pci_load_extra_state(DeviceState *d, QEMUFile *f)
162 {
163     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
164 
165     return vmstate_load_state(f, &vmstate_virtio_pci, proxy, 1);
166 }
167 
168 static void virtio_pci_save_queue(DeviceState *d, int n, QEMUFile *f)
169 {
170     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
171     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
172 
173     if (msix_present(&proxy->pci_dev))
174         qemu_put_be16(f, virtio_queue_vector(vdev, n));
175 }
176 
177 static int virtio_pci_load_config(DeviceState *d, QEMUFile *f)
178 {
179     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
180     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
181     uint16_t vector;
182 
183     int ret;
184     ret = pci_device_load(&proxy->pci_dev, f);
185     if (ret) {
186         return ret;
187     }
188     msix_unuse_all_vectors(&proxy->pci_dev);
189     msix_load(&proxy->pci_dev, f);
190     if (msix_present(&proxy->pci_dev)) {
191         qemu_get_be16s(f, &vector);
192 
193         if (vector != VIRTIO_NO_VECTOR && vector >= proxy->nvectors) {
194             return -EINVAL;
195         }
196     } else {
197         vector = VIRTIO_NO_VECTOR;
198     }
199     vdev->config_vector = vector;
200     if (vector != VIRTIO_NO_VECTOR) {
201         msix_vector_use(&proxy->pci_dev, vector);
202     }
203     return 0;
204 }
205 
206 static int virtio_pci_load_queue(DeviceState *d, int n, QEMUFile *f)
207 {
208     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
209     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
210 
211     uint16_t vector;
212     if (msix_present(&proxy->pci_dev)) {
213         qemu_get_be16s(f, &vector);
214         if (vector != VIRTIO_NO_VECTOR && vector >= proxy->nvectors) {
215             return -EINVAL;
216         }
217     } else {
218         vector = VIRTIO_NO_VECTOR;
219     }
220     virtio_queue_set_vector(vdev, n, vector);
221     if (vector != VIRTIO_NO_VECTOR) {
222         msix_vector_use(&proxy->pci_dev, vector);
223     }
224 
225     return 0;
226 }
227 
228 typedef struct VirtIOPCIIDInfo {
229     /* virtio id */
230     uint16_t vdev_id;
231     /* pci device id for the transitional device */
232     uint16_t trans_devid;
233     uint16_t class_id;
234 } VirtIOPCIIDInfo;
235 
236 static const VirtIOPCIIDInfo virtio_pci_id_info[] = {
237     {
238         .vdev_id = VIRTIO_ID_CRYPTO,
239         .class_id = PCI_CLASS_OTHERS,
240     }, {
241         .vdev_id = VIRTIO_ID_FS,
242         .class_id = PCI_CLASS_STORAGE_OTHER,
243     }, {
244         .vdev_id = VIRTIO_ID_NET,
245         .trans_devid = PCI_DEVICE_ID_VIRTIO_NET,
246         .class_id = PCI_CLASS_NETWORK_ETHERNET,
247     }, {
248         .vdev_id = VIRTIO_ID_BLOCK,
249         .trans_devid = PCI_DEVICE_ID_VIRTIO_BLOCK,
250         .class_id = PCI_CLASS_STORAGE_SCSI,
251     }, {
252         .vdev_id = VIRTIO_ID_CONSOLE,
253         .trans_devid = PCI_DEVICE_ID_VIRTIO_CONSOLE,
254         .class_id = PCI_CLASS_COMMUNICATION_OTHER,
255     }, {
256         .vdev_id = VIRTIO_ID_SCSI,
257         .trans_devid = PCI_DEVICE_ID_VIRTIO_SCSI,
258         .class_id = PCI_CLASS_STORAGE_SCSI
259     }, {
260         .vdev_id = VIRTIO_ID_9P,
261         .trans_devid = PCI_DEVICE_ID_VIRTIO_9P,
262         .class_id = PCI_BASE_CLASS_NETWORK,
263     }, {
264         .vdev_id = VIRTIO_ID_BALLOON,
265         .trans_devid = PCI_DEVICE_ID_VIRTIO_BALLOON,
266         .class_id = PCI_CLASS_OTHERS,
267     }, {
268         .vdev_id = VIRTIO_ID_RNG,
269         .trans_devid = PCI_DEVICE_ID_VIRTIO_RNG,
270         .class_id = PCI_CLASS_OTHERS,
271     },
272 };
273 
274 static const VirtIOPCIIDInfo *virtio_pci_get_id_info(uint16_t vdev_id)
275 {
276     const VirtIOPCIIDInfo *info = NULL;
277     int i;
278 
279     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(virtio_pci_id_info); i++) {
280         if (virtio_pci_id_info[i].vdev_id == vdev_id) {
281             info = &virtio_pci_id_info[i];
282             break;
283         }
284     }
285 
286     if (!info) {
287         /* The device id is invalid or not added to the id_info yet. */
288         error_report("Invalid virtio device(id %u)", vdev_id);
289         abort();
290     }
291 
292     return info;
293 }
294 
295 /*
296  * Get the Transitional Device ID for the specific device, return
297  * zero if the device is non-transitional.
298  */
299 uint16_t virtio_pci_get_trans_devid(uint16_t device_id)
300 {
301     return virtio_pci_get_id_info(device_id)->trans_devid;
302 }
303 
304 /*
305  * Get the Class ID for the specific device.
306  */
307 uint16_t virtio_pci_get_class_id(uint16_t device_id)
308 {
309     return virtio_pci_get_id_info(device_id)->class_id;
310 }
311 
312 static bool virtio_pci_ioeventfd_enabled(DeviceState *d)
313 {
314     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
315 
316     return (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_USE_IOEVENTFD) != 0;
317 }
318 
319 #define QEMU_VIRTIO_PCI_QUEUE_MEM_MULT 0x1000
320 
321 static inline int virtio_pci_queue_mem_mult(struct VirtIOPCIProxy *proxy)
322 {
323     return (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_PAGE_PER_VQ) ?
324         QEMU_VIRTIO_PCI_QUEUE_MEM_MULT : 4;
325 }
326 
327 static int virtio_pci_ioeventfd_assign(DeviceState *d, EventNotifier *notifier,
328                                        int n, bool assign)
329 {
330     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
331     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
332     VirtQueue *vq = virtio_get_queue(vdev, n);
333     bool legacy = virtio_pci_legacy(proxy);
334     bool modern = virtio_pci_modern(proxy);
335     bool fast_mmio = kvm_ioeventfd_any_length_enabled();
336     bool modern_pio = proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY;
337     MemoryRegion *modern_mr = &proxy->notify.mr;
338     MemoryRegion *modern_notify_mr = &proxy->notify_pio.mr;
339     MemoryRegion *legacy_mr = &proxy->bar;
340     hwaddr modern_addr = virtio_pci_queue_mem_mult(proxy) *
341                          virtio_get_queue_index(vq);
342     hwaddr legacy_addr = VIRTIO_PCI_QUEUE_NOTIFY;
343 
344     if (assign) {
345         if (modern) {
346             if (fast_mmio) {
347                 memory_region_add_eventfd(modern_mr, modern_addr, 0,
348                                           false, n, notifier);
349             } else {
350                 memory_region_add_eventfd(modern_mr, modern_addr, 2,
351                                           false, n, notifier);
352             }
353             if (modern_pio) {
354                 memory_region_add_eventfd(modern_notify_mr, 0, 2,
355                                               true, n, notifier);
356             }
357         }
358         if (legacy) {
359             memory_region_add_eventfd(legacy_mr, legacy_addr, 2,
360                                       true, n, notifier);
361         }
362     } else {
363         if (modern) {
364             if (fast_mmio) {
365                 memory_region_del_eventfd(modern_mr, modern_addr, 0,
366                                           false, n, notifier);
367             } else {
368                 memory_region_del_eventfd(modern_mr, modern_addr, 2,
369                                           false, n, notifier);
370             }
371             if (modern_pio) {
372                 memory_region_del_eventfd(modern_notify_mr, 0, 2,
373                                           true, n, notifier);
374             }
375         }
376         if (legacy) {
377             memory_region_del_eventfd(legacy_mr, legacy_addr, 2,
378                                       true, n, notifier);
379         }
380     }
381     return 0;
382 }
383 
384 static void virtio_pci_start_ioeventfd(VirtIOPCIProxy *proxy)
385 {
386     virtio_bus_start_ioeventfd(&proxy->bus);
387 }
388 
389 static void virtio_pci_stop_ioeventfd(VirtIOPCIProxy *proxy)
390 {
391     virtio_bus_stop_ioeventfd(&proxy->bus);
392 }
393 
394 static void virtio_ioport_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
395 {
396     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
397     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
398     uint16_t vector;
399     hwaddr pa;
400 
401     switch (addr) {
402     case VIRTIO_PCI_GUEST_FEATURES:
403         /* Guest does not negotiate properly?  We have to assume nothing. */
404         if (val & (1 << VIRTIO_F_BAD_FEATURE)) {
405             val = virtio_bus_get_vdev_bad_features(&proxy->bus);
406         }
407         virtio_set_features(vdev, val);
408         break;
409     case VIRTIO_PCI_QUEUE_PFN:
410         pa = (hwaddr)val << VIRTIO_PCI_QUEUE_ADDR_SHIFT;
411         if (pa == 0) {
412             virtio_pci_reset(DEVICE(proxy));
413         }
414         else
415             virtio_queue_set_addr(vdev, vdev->queue_sel, pa);
416         break;
417     case VIRTIO_PCI_QUEUE_SEL:
418         if (val < VIRTIO_QUEUE_MAX)
419             vdev->queue_sel = val;
420         break;
421     case VIRTIO_PCI_QUEUE_NOTIFY:
422         if (val < VIRTIO_QUEUE_MAX) {
423             virtio_queue_notify(vdev, val);
424         }
425         break;
426     case VIRTIO_PCI_STATUS:
427         if (!(val & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK)) {
428             virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
429         }
430 
431         virtio_set_status(vdev, val & 0xFF);
432 
433         if (val & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK) {
434             virtio_pci_start_ioeventfd(proxy);
435         }
436 
437         if (vdev->status == 0) {
438             virtio_pci_reset(DEVICE(proxy));
439         }
440 
441         /* Linux before 2.6.34 drives the device without enabling
442            the PCI device bus master bit. Enable it automatically
443            for the guest. This is a PCI spec violation but so is
444            initiating DMA with bus master bit clear. */
445         if (val == (VIRTIO_CONFIG_S_ACKNOWLEDGE | VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER)) {
446             pci_default_write_config(&proxy->pci_dev, PCI_COMMAND,
447                                      proxy->pci_dev.config[PCI_COMMAND] |
448                                      PCI_COMMAND_MASTER, 1);
449         }
450         break;
451     case VIRTIO_MSI_CONFIG_VECTOR:
452         if (vdev->config_vector != VIRTIO_NO_VECTOR) {
453             msix_vector_unuse(&proxy->pci_dev, vdev->config_vector);
454         }
455         /* Make it possible for guest to discover an error took place. */
456         if (val < proxy->nvectors) {
457             msix_vector_use(&proxy->pci_dev, val);
458         } else {
459             val = VIRTIO_NO_VECTOR;
460         }
461         vdev->config_vector = val;
462         break;
463     case VIRTIO_MSI_QUEUE_VECTOR:
464         vector = virtio_queue_vector(vdev, vdev->queue_sel);
465         if (vector != VIRTIO_NO_VECTOR) {
466             msix_vector_unuse(&proxy->pci_dev, vector);
467         }
468         /* Make it possible for guest to discover an error took place. */
469         if (val < proxy->nvectors) {
470             msix_vector_use(&proxy->pci_dev, val);
471         } else {
472             val = VIRTIO_NO_VECTOR;
473         }
474         virtio_queue_set_vector(vdev, vdev->queue_sel, val);
475         break;
476     default:
477         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
478                       "%s: unexpected address 0x%x value 0x%x\n",
479                       __func__, addr, val);
480         break;
481     }
482 }
483 
484 static uint32_t virtio_ioport_read(VirtIOPCIProxy *proxy, uint32_t addr)
485 {
486     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
487     uint32_t ret = 0xFFFFFFFF;
488 
489     switch (addr) {
490     case VIRTIO_PCI_HOST_FEATURES:
491         ret = vdev->host_features;
492         break;
493     case VIRTIO_PCI_GUEST_FEATURES:
494         ret = vdev->guest_features;
495         break;
496     case VIRTIO_PCI_QUEUE_PFN:
497         ret = virtio_queue_get_addr(vdev, vdev->queue_sel)
498               >> VIRTIO_PCI_QUEUE_ADDR_SHIFT;
499         break;
500     case VIRTIO_PCI_QUEUE_NUM:
501         ret = virtio_queue_get_num(vdev, vdev->queue_sel);
502         break;
503     case VIRTIO_PCI_QUEUE_SEL:
504         ret = vdev->queue_sel;
505         break;
506     case VIRTIO_PCI_STATUS:
507         ret = vdev->status;
508         break;
509     case VIRTIO_PCI_ISR:
510         /* reading from the ISR also clears it. */
511         ret = qatomic_xchg(&vdev->isr, 0);
512         pci_irq_deassert(&proxy->pci_dev);
513         break;
514     case VIRTIO_MSI_CONFIG_VECTOR:
515         ret = vdev->config_vector;
516         break;
517     case VIRTIO_MSI_QUEUE_VECTOR:
518         ret = virtio_queue_vector(vdev, vdev->queue_sel);
519         break;
520     default:
521         break;
522     }
523 
524     return ret;
525 }
526 
527 static uint64_t virtio_pci_config_read(void *opaque, hwaddr addr,
528                                        unsigned size)
529 {
530     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
531     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
532     uint32_t config = VIRTIO_PCI_CONFIG_SIZE(&proxy->pci_dev);
533     uint64_t val = 0;
534 
535     if (vdev == NULL) {
536         return UINT64_MAX;
537     }
538 
539     if (addr < config) {
540         return virtio_ioport_read(proxy, addr);
541     }
542     addr -= config;
543 
544     switch (size) {
545     case 1:
546         val = virtio_config_readb(vdev, addr);
547         break;
548     case 2:
549         val = virtio_config_readw(vdev, addr);
550         if (virtio_is_big_endian(vdev)) {
551             val = bswap16(val);
552         }
553         break;
554     case 4:
555         val = virtio_config_readl(vdev, addr);
556         if (virtio_is_big_endian(vdev)) {
557             val = bswap32(val);
558         }
559         break;
560     }
561     return val;
562 }
563 
564 static void virtio_pci_config_write(void *opaque, hwaddr addr,
565                                     uint64_t val, unsigned size)
566 {
567     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
568     uint32_t config = VIRTIO_PCI_CONFIG_SIZE(&proxy->pci_dev);
569     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
570 
571     if (vdev == NULL) {
572         return;
573     }
574 
575     if (addr < config) {
576         virtio_ioport_write(proxy, addr, val);
577         return;
578     }
579     addr -= config;
580     /*
581      * Virtio-PCI is odd. Ioports are LE but config space is target native
582      * endian.
583      */
584     switch (size) {
585     case 1:
586         virtio_config_writeb(vdev, addr, val);
587         break;
588     case 2:
589         if (virtio_is_big_endian(vdev)) {
590             val = bswap16(val);
591         }
592         virtio_config_writew(vdev, addr, val);
593         break;
594     case 4:
595         if (virtio_is_big_endian(vdev)) {
596             val = bswap32(val);
597         }
598         virtio_config_writel(vdev, addr, val);
599         break;
600     }
601 }
602 
603 static const MemoryRegionOps virtio_pci_config_ops = {
604     .read = virtio_pci_config_read,
605     .write = virtio_pci_config_write,
606     .impl = {
607         .min_access_size = 1,
608         .max_access_size = 4,
609     },
610     .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
611 };
612 
613 static MemoryRegion *virtio_address_space_lookup(VirtIOPCIProxy *proxy,
614                                                  hwaddr *off, int len)
615 {
616     int i;
617     VirtIOPCIRegion *reg;
618 
619     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(proxy->regs); ++i) {
620         reg = &proxy->regs[i];
621         if (*off >= reg->offset &&
622             *off + len <= reg->offset + reg->size) {
623             *off -= reg->offset;
624             return &reg->mr;
625         }
626     }
627 
628     return NULL;
629 }
630 
631 /* Below are generic functions to do memcpy from/to an address space,
632  * without byteswaps, with input validation.
633  *
634  * As regular address_space_* APIs all do some kind of byteswap at least for
635  * some host/target combinations, we are forced to explicitly convert to a
636  * known-endianness integer value.
637  * It doesn't really matter which endian format to go through, so the code
638  * below selects the endian that causes the least amount of work on the given
639  * host.
640  *
641  * Note: host pointer must be aligned.
642  */
643 static
644 void virtio_address_space_write(VirtIOPCIProxy *proxy, hwaddr addr,
645                                 const uint8_t *buf, int len)
646 {
647     uint64_t val;
648     MemoryRegion *mr;
649 
650     /* address_space_* APIs assume an aligned address.
651      * As address is under guest control, handle illegal values.
652      */
653     addr &= ~(len - 1);
654 
655     mr = virtio_address_space_lookup(proxy, &addr, len);
656     if (!mr) {
657         return;
658     }
659 
660     /* Make sure caller aligned buf properly */
661     assert(!(((uintptr_t)buf) & (len - 1)));
662 
663     switch (len) {
664     case 1:
665         val = pci_get_byte(buf);
666         break;
667     case 2:
668         val = pci_get_word(buf);
669         break;
670     case 4:
671         val = pci_get_long(buf);
672         break;
673     default:
674         /* As length is under guest control, handle illegal values. */
675         return;
676     }
677     memory_region_dispatch_write(mr, addr, val, size_memop(len) | MO_LE,
678                                  MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
679 }
680 
681 static void
682 virtio_address_space_read(VirtIOPCIProxy *proxy, hwaddr addr,
683                           uint8_t *buf, int len)
684 {
685     uint64_t val;
686     MemoryRegion *mr;
687 
688     /* address_space_* APIs assume an aligned address.
689      * As address is under guest control, handle illegal values.
690      */
691     addr &= ~(len - 1);
692 
693     mr = virtio_address_space_lookup(proxy, &addr, len);
694     if (!mr) {
695         return;
696     }
697 
698     /* Make sure caller aligned buf properly */
699     assert(!(((uintptr_t)buf) & (len - 1)));
700 
701     memory_region_dispatch_read(mr, addr, &val, size_memop(len) | MO_LE,
702                                 MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
703     switch (len) {
704     case 1:
705         pci_set_byte(buf, val);
706         break;
707     case 2:
708         pci_set_word(buf, val);
709         break;
710     case 4:
711         pci_set_long(buf, val);
712         break;
713     default:
714         /* As length is under guest control, handle illegal values. */
715         break;
716     }
717 }
718 
719 static void virtio_pci_ats_ctrl_trigger(PCIDevice *pci_dev, bool enable)
720 {
721     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(pci_dev);
722     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
723     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
724 
725     vdev->device_iotlb_enabled = enable;
726 
727     if (k->toggle_device_iotlb) {
728         k->toggle_device_iotlb(vdev);
729     }
730 }
731 
732 static void pcie_ats_config_write(PCIDevice *dev, uint32_t address,
733                                   uint32_t val, int len)
734 {
735     uint32_t off;
736     uint16_t ats_cap = dev->exp.ats_cap;
737 
738     if (!ats_cap || address < ats_cap) {
739         return;
740     }
741     off = address - ats_cap;
742     if (off >= PCI_EXT_CAP_ATS_SIZEOF) {
743         return;
744     }
745 
746     if (range_covers_byte(off, len, PCI_ATS_CTRL + 1)) {
747         virtio_pci_ats_ctrl_trigger(dev, !!(val & PCI_ATS_CTRL_ENABLE));
748     }
749 }
750 
751 static void virtio_write_config(PCIDevice *pci_dev, uint32_t address,
752                                 uint32_t val, int len)
753 {
754     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(pci_dev);
755     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
756     struct virtio_pci_cfg_cap *cfg;
757 
758     pci_default_write_config(pci_dev, address, val, len);
759 
760     if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_FLR) {
761         pcie_cap_flr_write_config(pci_dev, address, val, len);
762     }
763 
764     if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_ATS) {
765         pcie_ats_config_write(pci_dev, address, val, len);
766     }
767 
768     if (range_covers_byte(address, len, PCI_COMMAND)) {
769         if (!(pci_dev->config[PCI_COMMAND] & PCI_COMMAND_MASTER)) {
770             virtio_set_disabled(vdev, true);
771             virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
772             virtio_set_status(vdev, vdev->status & ~VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK);
773         } else {
774             virtio_set_disabled(vdev, false);
775         }
776     }
777 
778     if (proxy->config_cap &&
779         ranges_overlap(address, len, proxy->config_cap + offsetof(struct virtio_pci_cfg_cap,
780                                                                   pci_cfg_data),
781                        sizeof cfg->pci_cfg_data)) {
782         uint32_t off;
783         uint32_t caplen;
784 
785         cfg = (void *)(proxy->pci_dev.config + proxy->config_cap);
786         off = le32_to_cpu(cfg->cap.offset);
787         caplen = le32_to_cpu(cfg->cap.length);
788 
789         if (caplen == 1 || caplen == 2 || caplen == 4) {
790             assert(caplen <= sizeof cfg->pci_cfg_data);
791             virtio_address_space_write(proxy, off, cfg->pci_cfg_data, caplen);
792         }
793     }
794 }
795 
796 static uint32_t virtio_read_config(PCIDevice *pci_dev,
797                                    uint32_t address, int len)
798 {
799     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(pci_dev);
800     struct virtio_pci_cfg_cap *cfg;
801 
802     if (proxy->config_cap &&
803         ranges_overlap(address, len, proxy->config_cap + offsetof(struct virtio_pci_cfg_cap,
804                                                                   pci_cfg_data),
805                        sizeof cfg->pci_cfg_data)) {
806         uint32_t off;
807         uint32_t caplen;
808 
809         cfg = (void *)(proxy->pci_dev.config + proxy->config_cap);
810         off = le32_to_cpu(cfg->cap.offset);
811         caplen = le32_to_cpu(cfg->cap.length);
812 
813         if (caplen == 1 || caplen == 2 || caplen == 4) {
814             assert(caplen <= sizeof cfg->pci_cfg_data);
815             virtio_address_space_read(proxy, off, cfg->pci_cfg_data, caplen);
816         }
817     }
818 
819     return pci_default_read_config(pci_dev, address, len);
820 }
821 
822 static int kvm_virtio_pci_vq_vector_use(VirtIOPCIProxy *proxy,
823                                         unsigned int vector)
824 {
825     VirtIOIRQFD *irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
826     int ret;
827 
828     if (irqfd->users == 0) {
829         KVMRouteChange c = kvm_irqchip_begin_route_changes(kvm_state);
830         ret = kvm_irqchip_add_msi_route(&c, vector, &proxy->pci_dev);
831         if (ret < 0) {
832             return ret;
833         }
834         kvm_irqchip_commit_route_changes(&c);
835         irqfd->virq = ret;
836     }
837     irqfd->users++;
838     return 0;
839 }
840 
841 static void kvm_virtio_pci_vq_vector_release(VirtIOPCIProxy *proxy,
842                                              unsigned int vector)
843 {
844     VirtIOIRQFD *irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
845     if (--irqfd->users == 0) {
846         kvm_irqchip_release_virq(kvm_state, irqfd->virq);
847     }
848 }
849 
850 static int kvm_virtio_pci_irqfd_use(VirtIOPCIProxy *proxy,
851                                  EventNotifier *n,
852                                  unsigned int vector)
853 {
854     VirtIOIRQFD *irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
855     return kvm_irqchip_add_irqfd_notifier_gsi(kvm_state, n, NULL, irqfd->virq);
856 }
857 
858 static void kvm_virtio_pci_irqfd_release(VirtIOPCIProxy *proxy,
859                                       EventNotifier *n ,
860                                       unsigned int vector)
861 {
862     VirtIOIRQFD *irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
863     int ret;
864 
865     ret = kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier_gsi(kvm_state, n, irqfd->virq);
866     assert(ret == 0);
867 }
868 static int virtio_pci_get_notifier(VirtIOPCIProxy *proxy, int queue_no,
869                                       EventNotifier **n, unsigned int *vector)
870 {
871     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
872     VirtQueue *vq;
873 
874     if (queue_no == VIRTIO_CONFIG_IRQ_IDX) {
875         *n = virtio_config_get_guest_notifier(vdev);
876         *vector = vdev->config_vector;
877     } else {
878         if (!virtio_queue_get_num(vdev, queue_no)) {
879             return -1;
880         }
881         *vector = virtio_queue_vector(vdev, queue_no);
882         vq = virtio_get_queue(vdev, queue_no);
883         *n = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
884     }
885     return 0;
886 }
887 
888 static int kvm_virtio_pci_vector_use_one(VirtIOPCIProxy *proxy, int queue_no)
889 {
890     unsigned int vector;
891     int ret;
892     EventNotifier *n;
893     PCIDevice *dev = &proxy->pci_dev;
894     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
895     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
896 
897     ret = virtio_pci_get_notifier(proxy, queue_no, &n, &vector);
898     if (ret < 0) {
899         return ret;
900     }
901     if (vector >= msix_nr_vectors_allocated(dev)) {
902         return 0;
903     }
904     ret = kvm_virtio_pci_vq_vector_use(proxy, vector);
905     if (ret < 0) {
906         goto undo;
907     }
908     /*
909      * If guest supports masking, set up irqfd now.
910      * Otherwise, delay until unmasked in the frontend.
911      */
912     if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
913         ret = kvm_virtio_pci_irqfd_use(proxy, n, vector);
914         if (ret < 0) {
915             kvm_virtio_pci_vq_vector_release(proxy, vector);
916             goto undo;
917         }
918     }
919 
920     return 0;
921 undo:
922 
923     vector = virtio_queue_vector(vdev, queue_no);
924     if (vector >= msix_nr_vectors_allocated(dev)) {
925         return ret;
926     }
927     if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
928         ret = virtio_pci_get_notifier(proxy, queue_no, &n, &vector);
929         if (ret < 0) {
930             return ret;
931         }
932         kvm_virtio_pci_irqfd_release(proxy, n, vector);
933     }
934     return ret;
935 }
936 static int kvm_virtio_pci_vector_vq_use(VirtIOPCIProxy *proxy, int nvqs)
937 {
938     int queue_no;
939     int ret = 0;
940     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
941 
942     for (queue_no = 0; queue_no < nvqs; queue_no++) {
943         if (!virtio_queue_get_num(vdev, queue_no)) {
944             return -1;
945         }
946         ret = kvm_virtio_pci_vector_use_one(proxy, queue_no);
947     }
948     return ret;
949 }
950 
951 static int kvm_virtio_pci_vector_config_use(VirtIOPCIProxy *proxy)
952 {
953     return kvm_virtio_pci_vector_use_one(proxy, VIRTIO_CONFIG_IRQ_IDX);
954 }
955 
956 static void kvm_virtio_pci_vector_release_one(VirtIOPCIProxy *proxy,
957                                               int queue_no)
958 {
959     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
960     unsigned int vector;
961     EventNotifier *n;
962     int ret;
963     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
964     PCIDevice *dev = &proxy->pci_dev;
965 
966     ret = virtio_pci_get_notifier(proxy, queue_no, &n, &vector);
967     if (ret < 0) {
968         return;
969     }
970     if (vector >= msix_nr_vectors_allocated(dev)) {
971         return;
972     }
973     if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
974         kvm_virtio_pci_irqfd_release(proxy, n, vector);
975     }
976     kvm_virtio_pci_vq_vector_release(proxy, vector);
977 }
978 
979 static void kvm_virtio_pci_vector_vq_release(VirtIOPCIProxy *proxy, int nvqs)
980 {
981     int queue_no;
982     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
983 
984     for (queue_no = 0; queue_no < nvqs; queue_no++) {
985         if (!virtio_queue_get_num(vdev, queue_no)) {
986             break;
987         }
988         kvm_virtio_pci_vector_release_one(proxy, queue_no);
989     }
990 }
991 
992 static void kvm_virtio_pci_vector_config_release(VirtIOPCIProxy *proxy)
993 {
994     kvm_virtio_pci_vector_release_one(proxy, VIRTIO_CONFIG_IRQ_IDX);
995 }
996 
997 static int virtio_pci_one_vector_unmask(VirtIOPCIProxy *proxy,
998                                        unsigned int queue_no,
999                                        unsigned int vector,
1000                                        MSIMessage msg,
1001                                        EventNotifier *n)
1002 {
1003     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1004     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
1005     VirtIOIRQFD *irqfd;
1006     int ret = 0;
1007 
1008     if (proxy->vector_irqfd) {
1009         irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
1010         if (irqfd->msg.data != msg.data || irqfd->msg.address != msg.address) {
1011             ret = kvm_irqchip_update_msi_route(kvm_state, irqfd->virq, msg,
1012                                                &proxy->pci_dev);
1013             if (ret < 0) {
1014                 return ret;
1015             }
1016             kvm_irqchip_commit_routes(kvm_state);
1017         }
1018     }
1019 
1020     /* If guest supports masking, irqfd is already setup, unmask it.
1021      * Otherwise, set it up now.
1022      */
1023     if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
1024         k->guest_notifier_mask(vdev, queue_no, false);
1025         /* Test after unmasking to avoid losing events. */
1026         if (k->guest_notifier_pending &&
1027             k->guest_notifier_pending(vdev, queue_no)) {
1028             event_notifier_set(n);
1029         }
1030     } else {
1031         ret = kvm_virtio_pci_irqfd_use(proxy, n, vector);
1032     }
1033     return ret;
1034 }
1035 
1036 static void virtio_pci_one_vector_mask(VirtIOPCIProxy *proxy,
1037                                              unsigned int queue_no,
1038                                              unsigned int vector,
1039                                              EventNotifier *n)
1040 {
1041     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1042     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
1043 
1044     /* If guest supports masking, keep irqfd but mask it.
1045      * Otherwise, clean it up now.
1046      */
1047     if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
1048         k->guest_notifier_mask(vdev, queue_no, true);
1049     } else {
1050         kvm_virtio_pci_irqfd_release(proxy, n, vector);
1051     }
1052 }
1053 
1054 static int virtio_pci_vector_unmask(PCIDevice *dev, unsigned vector,
1055                                     MSIMessage msg)
1056 {
1057     VirtIOPCIProxy *proxy = container_of(dev, VirtIOPCIProxy, pci_dev);
1058     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1059     VirtQueue *vq = virtio_vector_first_queue(vdev, vector);
1060     EventNotifier *n;
1061     int ret, index, unmasked = 0;
1062 
1063     while (vq) {
1064         index = virtio_get_queue_index(vq);
1065         if (!virtio_queue_get_num(vdev, index)) {
1066             break;
1067         }
1068         if (index < proxy->nvqs_with_notifiers) {
1069             n = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
1070             ret = virtio_pci_one_vector_unmask(proxy, index, vector, msg, n);
1071             if (ret < 0) {
1072                 goto undo;
1073             }
1074             ++unmasked;
1075         }
1076         vq = virtio_vector_next_queue(vq);
1077     }
1078     /* unmask config intr */
1079     if (vector == vdev->config_vector) {
1080         n = virtio_config_get_guest_notifier(vdev);
1081         ret = virtio_pci_one_vector_unmask(proxy, VIRTIO_CONFIG_IRQ_IDX, vector,
1082                                            msg, n);
1083         if (ret < 0) {
1084             goto undo_config;
1085         }
1086     }
1087     return 0;
1088 undo_config:
1089     n = virtio_config_get_guest_notifier(vdev);
1090     virtio_pci_one_vector_mask(proxy, VIRTIO_CONFIG_IRQ_IDX, vector, n);
1091 undo:
1092     vq = virtio_vector_first_queue(vdev, vector);
1093     while (vq && unmasked >= 0) {
1094         index = virtio_get_queue_index(vq);
1095         if (index < proxy->nvqs_with_notifiers) {
1096             n = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
1097             virtio_pci_one_vector_mask(proxy, index, vector, n);
1098             --unmasked;
1099         }
1100         vq = virtio_vector_next_queue(vq);
1101     }
1102     return ret;
1103 }
1104 
1105 static void virtio_pci_vector_mask(PCIDevice *dev, unsigned vector)
1106 {
1107     VirtIOPCIProxy *proxy = container_of(dev, VirtIOPCIProxy, pci_dev);
1108     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1109     VirtQueue *vq = virtio_vector_first_queue(vdev, vector);
1110     EventNotifier *n;
1111     int index;
1112 
1113     while (vq) {
1114         index = virtio_get_queue_index(vq);
1115         n = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
1116         if (!virtio_queue_get_num(vdev, index)) {
1117             break;
1118         }
1119         if (index < proxy->nvqs_with_notifiers) {
1120             virtio_pci_one_vector_mask(proxy, index, vector, n);
1121         }
1122         vq = virtio_vector_next_queue(vq);
1123     }
1124 
1125     if (vector == vdev->config_vector) {
1126         n = virtio_config_get_guest_notifier(vdev);
1127         virtio_pci_one_vector_mask(proxy, VIRTIO_CONFIG_IRQ_IDX, vector, n);
1128     }
1129 }
1130 
1131 static void virtio_pci_vector_poll(PCIDevice *dev,
1132                                    unsigned int vector_start,
1133                                    unsigned int vector_end)
1134 {
1135     VirtIOPCIProxy *proxy = container_of(dev, VirtIOPCIProxy, pci_dev);
1136     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1137     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
1138     int queue_no;
1139     unsigned int vector;
1140     EventNotifier *notifier;
1141     int ret;
1142 
1143     for (queue_no = 0; queue_no < proxy->nvqs_with_notifiers; queue_no++) {
1144         ret = virtio_pci_get_notifier(proxy, queue_no, &notifier, &vector);
1145         if (ret < 0) {
1146             break;
1147         }
1148         if (vector < vector_start || vector >= vector_end ||
1149             !msix_is_masked(dev, vector)) {
1150             continue;
1151         }
1152         if (k->guest_notifier_pending) {
1153             if (k->guest_notifier_pending(vdev, queue_no)) {
1154                 msix_set_pending(dev, vector);
1155             }
1156         } else if (event_notifier_test_and_clear(notifier)) {
1157             msix_set_pending(dev, vector);
1158         }
1159     }
1160     /* poll the config intr */
1161     ret = virtio_pci_get_notifier(proxy, VIRTIO_CONFIG_IRQ_IDX, &notifier,
1162                                   &vector);
1163     if (ret < 0) {
1164         return;
1165     }
1166     if (vector < vector_start || vector >= vector_end ||
1167         !msix_is_masked(dev, vector)) {
1168         return;
1169     }
1170     if (k->guest_notifier_pending) {
1171         if (k->guest_notifier_pending(vdev, VIRTIO_CONFIG_IRQ_IDX)) {
1172             msix_set_pending(dev, vector);
1173         }
1174     } else if (event_notifier_test_and_clear(notifier)) {
1175         msix_set_pending(dev, vector);
1176     }
1177 }
1178 
1179 void virtio_pci_set_guest_notifier_fd_handler(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq,
1180                                               int n, bool assign,
1181                                               bool with_irqfd)
1182 {
1183     if (n == VIRTIO_CONFIG_IRQ_IDX) {
1184         virtio_config_set_guest_notifier_fd_handler(vdev, assign, with_irqfd);
1185     } else {
1186         virtio_queue_set_guest_notifier_fd_handler(vq, assign, with_irqfd);
1187     }
1188 }
1189 
1190 static int virtio_pci_set_guest_notifier(DeviceState *d, int n, bool assign,
1191                                          bool with_irqfd)
1192 {
1193     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
1194     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1195     VirtioDeviceClass *vdc = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
1196     VirtQueue *vq = NULL;
1197     EventNotifier *notifier = NULL;
1198 
1199     if (n == VIRTIO_CONFIG_IRQ_IDX) {
1200         notifier = virtio_config_get_guest_notifier(vdev);
1201     } else {
1202         vq = virtio_get_queue(vdev, n);
1203         notifier = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
1204     }
1205 
1206     if (assign) {
1207         int r = event_notifier_init(notifier, 0);
1208         if (r < 0) {
1209             return r;
1210         }
1211         virtio_pci_set_guest_notifier_fd_handler(vdev, vq, n, true, with_irqfd);
1212     } else {
1213         virtio_pci_set_guest_notifier_fd_handler(vdev, vq, n, false,
1214                                                  with_irqfd);
1215         event_notifier_cleanup(notifier);
1216     }
1217 
1218     if (!msix_enabled(&proxy->pci_dev) &&
1219         vdev->use_guest_notifier_mask &&
1220         vdc->guest_notifier_mask) {
1221         vdc->guest_notifier_mask(vdev, n, !assign);
1222     }
1223 
1224     return 0;
1225 }
1226 
1227 static bool virtio_pci_query_guest_notifiers(DeviceState *d)
1228 {
1229     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
1230     return msix_enabled(&proxy->pci_dev);
1231 }
1232 
1233 static int virtio_pci_set_guest_notifiers(DeviceState *d, int nvqs, bool assign)
1234 {
1235     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
1236     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1237     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
1238     int r, n;
1239     bool with_irqfd = msix_enabled(&proxy->pci_dev) &&
1240         kvm_msi_via_irqfd_enabled();
1241 
1242     nvqs = MIN(nvqs, VIRTIO_QUEUE_MAX);
1243 
1244     /*
1245      * When deassigning, pass a consistent nvqs value to avoid leaking
1246      * notifiers. But first check we've actually been configured, exit
1247      * early if we haven't.
1248      */
1249     if (!assign && !proxy->nvqs_with_notifiers) {
1250         return 0;
1251     }
1252     assert(assign || nvqs == proxy->nvqs_with_notifiers);
1253 
1254     proxy->nvqs_with_notifiers = nvqs;
1255 
1256     /* Must unset vector notifier while guest notifier is still assigned */
1257     if ((proxy->vector_irqfd ||
1258          (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask)) &&
1259         !assign) {
1260         msix_unset_vector_notifiers(&proxy->pci_dev);
1261         if (proxy->vector_irqfd) {
1262             kvm_virtio_pci_vector_vq_release(proxy, nvqs);
1263             kvm_virtio_pci_vector_config_release(proxy);
1264             g_free(proxy->vector_irqfd);
1265             proxy->vector_irqfd = NULL;
1266         }
1267     }
1268 
1269     for (n = 0; n < nvqs; n++) {
1270         if (!virtio_queue_get_num(vdev, n)) {
1271             break;
1272         }
1273 
1274         r = virtio_pci_set_guest_notifier(d, n, assign, with_irqfd);
1275         if (r < 0) {
1276             goto assign_error;
1277         }
1278     }
1279     r = virtio_pci_set_guest_notifier(d, VIRTIO_CONFIG_IRQ_IDX, assign,
1280                                       with_irqfd);
1281     if (r < 0) {
1282         goto config_assign_error;
1283     }
1284     /* Must set vector notifier after guest notifier has been assigned */
1285     if ((with_irqfd ||
1286          (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask)) &&
1287         assign) {
1288         if (with_irqfd) {
1289             proxy->vector_irqfd =
1290                 g_malloc0(sizeof(*proxy->vector_irqfd) *
1291                           msix_nr_vectors_allocated(&proxy->pci_dev));
1292             r = kvm_virtio_pci_vector_vq_use(proxy, nvqs);
1293             if (r < 0) {
1294                 goto config_assign_error;
1295             }
1296             r = kvm_virtio_pci_vector_config_use(proxy);
1297             if (r < 0) {
1298                 goto config_error;
1299             }
1300         }
1301 
1302         r = msix_set_vector_notifiers(&proxy->pci_dev, virtio_pci_vector_unmask,
1303                                       virtio_pci_vector_mask,
1304                                       virtio_pci_vector_poll);
1305         if (r < 0) {
1306             goto notifiers_error;
1307         }
1308     }
1309 
1310     return 0;
1311 
1312 notifiers_error:
1313     if (with_irqfd) {
1314         assert(assign);
1315         kvm_virtio_pci_vector_vq_release(proxy, nvqs);
1316     }
1317 config_error:
1318     if (with_irqfd) {
1319         kvm_virtio_pci_vector_config_release(proxy);
1320     }
1321 config_assign_error:
1322     virtio_pci_set_guest_notifier(d, VIRTIO_CONFIG_IRQ_IDX, !assign,
1323                                   with_irqfd);
1324 assign_error:
1325     /* We get here on assignment failure. Recover by undoing for VQs 0 .. n. */
1326     assert(assign);
1327     while (--n >= 0) {
1328         virtio_pci_set_guest_notifier(d, n, !assign, with_irqfd);
1329     }
1330     g_free(proxy->vector_irqfd);
1331     proxy->vector_irqfd = NULL;
1332     return r;
1333 }
1334 
1335 static int virtio_pci_set_host_notifier_mr(DeviceState *d, int n,
1336                                            MemoryRegion *mr, bool assign)
1337 {
1338     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
1339     int offset;
1340 
1341     if (n >= VIRTIO_QUEUE_MAX || !virtio_pci_modern(proxy) ||
1342         virtio_pci_queue_mem_mult(proxy) != memory_region_size(mr)) {
1343         return -1;
1344     }
1345 
1346     if (assign) {
1347         offset = virtio_pci_queue_mem_mult(proxy) * n;
1348         memory_region_add_subregion_overlap(&proxy->notify.mr, offset, mr, 1);
1349     } else {
1350         memory_region_del_subregion(&proxy->notify.mr, mr);
1351     }
1352 
1353     return 0;
1354 }
1355 
1356 static void virtio_pci_vmstate_change(DeviceState *d, bool running)
1357 {
1358     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
1359     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1360 
1361     if (running) {
1362         /* Old QEMU versions did not set bus master enable on status write.
1363          * Detect DRIVER set and enable it.
1364          */
1365         if ((proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_BUS_MASTER_BUG_MIGRATION) &&
1366             (vdev->status & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER) &&
1367             !(proxy->pci_dev.config[PCI_COMMAND] & PCI_COMMAND_MASTER)) {
1368             pci_default_write_config(&proxy->pci_dev, PCI_COMMAND,
1369                                      proxy->pci_dev.config[PCI_COMMAND] |
1370                                      PCI_COMMAND_MASTER, 1);
1371         }
1372         virtio_pci_start_ioeventfd(proxy);
1373     } else {
1374         virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
1375     }
1376 }
1377 
1378 /*
1379  * virtio-pci: This is the PCIDevice which has a virtio-pci-bus.
1380  */
1381 
1382 static int virtio_pci_query_nvectors(DeviceState *d)
1383 {
1384     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1385 
1386     return proxy->nvectors;
1387 }
1388 
1389 static AddressSpace *virtio_pci_get_dma_as(DeviceState *d)
1390 {
1391     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1392     PCIDevice *dev = &proxy->pci_dev;
1393 
1394     return pci_get_address_space(dev);
1395 }
1396 
1397 static bool virtio_pci_iommu_enabled(DeviceState *d)
1398 {
1399     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1400     PCIDevice *dev = &proxy->pci_dev;
1401     AddressSpace *dma_as = pci_device_iommu_address_space(dev);
1402 
1403     if (dma_as == &address_space_memory) {
1404         return false;
1405     }
1406 
1407     return true;
1408 }
1409 
1410 static bool virtio_pci_queue_enabled(DeviceState *d, int n)
1411 {
1412     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1413     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1414 
1415     if (virtio_vdev_has_feature(vdev, VIRTIO_F_VERSION_1)) {
1416         return proxy->vqs[n].enabled;
1417     }
1418 
1419     return virtio_queue_enabled_legacy(vdev, n);
1420 }
1421 
1422 static int virtio_pci_add_mem_cap(VirtIOPCIProxy *proxy,
1423                                    struct virtio_pci_cap *cap)
1424 {
1425     PCIDevice *dev = &proxy->pci_dev;
1426     int offset;
1427 
1428     offset = pci_add_capability(dev, PCI_CAP_ID_VNDR, 0,
1429                                 cap->cap_len, &error_abort);
1430 
1431     assert(cap->cap_len >= sizeof *cap);
1432     memcpy(dev->config + offset + PCI_CAP_FLAGS, &cap->cap_len,
1433            cap->cap_len - PCI_CAP_FLAGS);
1434 
1435     return offset;
1436 }
1437 
1438 static uint64_t virtio_pci_common_read(void *opaque, hwaddr addr,
1439                                        unsigned size)
1440 {
1441     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1442     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1443     uint32_t val = 0;
1444     int i;
1445 
1446     if (vdev == NULL) {
1447         return UINT64_MAX;
1448     }
1449 
1450     switch (addr) {
1451     case VIRTIO_PCI_COMMON_DFSELECT:
1452         val = proxy->dfselect;
1453         break;
1454     case VIRTIO_PCI_COMMON_DF:
1455         if (proxy->dfselect <= 1) {
1456             VirtioDeviceClass *vdc = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
1457 
1458             val = (vdev->host_features & ~vdc->legacy_features) >>
1459                 (32 * proxy->dfselect);
1460         }
1461         break;
1462     case VIRTIO_PCI_COMMON_GFSELECT:
1463         val = proxy->gfselect;
1464         break;
1465     case VIRTIO_PCI_COMMON_GF:
1466         if (proxy->gfselect < ARRAY_SIZE(proxy->guest_features)) {
1467             val = proxy->guest_features[proxy->gfselect];
1468         }
1469         break;
1470     case VIRTIO_PCI_COMMON_MSIX:
1471         val = vdev->config_vector;
1472         break;
1473     case VIRTIO_PCI_COMMON_NUMQ:
1474         for (i = 0; i < VIRTIO_QUEUE_MAX; ++i) {
1475             if (virtio_queue_get_num(vdev, i)) {
1476                 val = i + 1;
1477             }
1478         }
1479         break;
1480     case VIRTIO_PCI_COMMON_STATUS:
1481         val = vdev->status;
1482         break;
1483     case VIRTIO_PCI_COMMON_CFGGENERATION:
1484         val = vdev->generation;
1485         break;
1486     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_SELECT:
1487         val = vdev->queue_sel;
1488         break;
1489     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_SIZE:
1490         val = virtio_queue_get_num(vdev, vdev->queue_sel);
1491         break;
1492     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_MSIX:
1493         val = virtio_queue_vector(vdev, vdev->queue_sel);
1494         break;
1495     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_ENABLE:
1496         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].enabled;
1497         break;
1498     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_NOFF:
1499         /* Simply map queues in order */
1500         val = vdev->queue_sel;
1501         break;
1502     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_DESCLO:
1503         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[0];
1504         break;
1505     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_DESCHI:
1506         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[1];
1507         break;
1508     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_AVAILLO:
1509         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[0];
1510         break;
1511     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_AVAILHI:
1512         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[1];
1513         break;
1514     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_USEDLO:
1515         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[0];
1516         break;
1517     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_USEDHI:
1518         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[1];
1519         break;
1520     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_RESET:
1521         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].reset;
1522         break;
1523     default:
1524         val = 0;
1525     }
1526 
1527     return val;
1528 }
1529 
1530 static void virtio_pci_common_write(void *opaque, hwaddr addr,
1531                                     uint64_t val, unsigned size)
1532 {
1533     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1534     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1535     uint16_t vector;
1536 
1537     if (vdev == NULL) {
1538         return;
1539     }
1540 
1541     switch (addr) {
1542     case VIRTIO_PCI_COMMON_DFSELECT:
1543         proxy->dfselect = val;
1544         break;
1545     case VIRTIO_PCI_COMMON_GFSELECT:
1546         proxy->gfselect = val;
1547         break;
1548     case VIRTIO_PCI_COMMON_GF:
1549         if (proxy->gfselect < ARRAY_SIZE(proxy->guest_features)) {
1550             proxy->guest_features[proxy->gfselect] = val;
1551             virtio_set_features(vdev,
1552                                 (((uint64_t)proxy->guest_features[1]) << 32) |
1553                                 proxy->guest_features[0]);
1554         }
1555         break;
1556     case VIRTIO_PCI_COMMON_MSIX:
1557         if (vdev->config_vector != VIRTIO_NO_VECTOR) {
1558             msix_vector_unuse(&proxy->pci_dev, vdev->config_vector);
1559         }
1560         /* Make it possible for guest to discover an error took place. */
1561         if (val < proxy->nvectors) {
1562             msix_vector_use(&proxy->pci_dev, val);
1563         } else {
1564             val = VIRTIO_NO_VECTOR;
1565         }
1566         vdev->config_vector = val;
1567         break;
1568     case VIRTIO_PCI_COMMON_STATUS:
1569         if (!(val & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK)) {
1570             virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
1571         }
1572 
1573         virtio_set_status(vdev, val & 0xFF);
1574 
1575         if (val & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK) {
1576             virtio_pci_start_ioeventfd(proxy);
1577         }
1578 
1579         if (vdev->status == 0) {
1580             virtio_pci_reset(DEVICE(proxy));
1581         }
1582 
1583         break;
1584     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_SELECT:
1585         if (val < VIRTIO_QUEUE_MAX) {
1586             vdev->queue_sel = val;
1587         }
1588         break;
1589     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_SIZE:
1590         proxy->vqs[vdev->queue_sel].num = val;
1591         virtio_queue_set_num(vdev, vdev->queue_sel,
1592                              proxy->vqs[vdev->queue_sel].num);
1593         virtio_init_region_cache(vdev, vdev->queue_sel);
1594         break;
1595     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_MSIX:
1596         vector = virtio_queue_vector(vdev, vdev->queue_sel);
1597         if (vector != VIRTIO_NO_VECTOR) {
1598             msix_vector_unuse(&proxy->pci_dev, vector);
1599         }
1600         /* Make it possible for guest to discover an error took place. */
1601         if (val < proxy->nvectors) {
1602             msix_vector_use(&proxy->pci_dev, val);
1603         } else {
1604             val = VIRTIO_NO_VECTOR;
1605         }
1606         virtio_queue_set_vector(vdev, vdev->queue_sel, val);
1607         break;
1608     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_ENABLE:
1609         if (val == 1) {
1610             virtio_queue_set_num(vdev, vdev->queue_sel,
1611                                  proxy->vqs[vdev->queue_sel].num);
1612             virtio_queue_set_rings(vdev, vdev->queue_sel,
1613                        ((uint64_t)proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[1]) << 32 |
1614                        proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[0],
1615                        ((uint64_t)proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[1]) << 32 |
1616                        proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[0],
1617                        ((uint64_t)proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[1]) << 32 |
1618                        proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[0]);
1619             proxy->vqs[vdev->queue_sel].enabled = 1;
1620             proxy->vqs[vdev->queue_sel].reset = 0;
1621             virtio_queue_enable(vdev, vdev->queue_sel);
1622         } else {
1623             virtio_error(vdev, "wrong value for queue_enable %"PRIx64, val);
1624         }
1625         break;
1626     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_DESCLO:
1627         proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[0] = val;
1628         break;
1629     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_DESCHI:
1630         proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[1] = val;
1631         break;
1632     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_AVAILLO:
1633         proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[0] = val;
1634         break;
1635     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_AVAILHI:
1636         proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[1] = val;
1637         break;
1638     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_USEDLO:
1639         proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[0] = val;
1640         break;
1641     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_USEDHI:
1642         proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[1] = val;
1643         break;
1644     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_RESET:
1645         if (val == 1) {
1646             proxy->vqs[vdev->queue_sel].reset = 1;
1647 
1648             virtio_queue_reset(vdev, vdev->queue_sel);
1649 
1650             proxy->vqs[vdev->queue_sel].reset = 0;
1651             proxy->vqs[vdev->queue_sel].enabled = 0;
1652         }
1653         break;
1654     default:
1655         break;
1656     }
1657 }
1658 
1659 
1660 static uint64_t virtio_pci_notify_read(void *opaque, hwaddr addr,
1661                                        unsigned size)
1662 {
1663     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1664     if (virtio_bus_get_device(&proxy->bus) == NULL) {
1665         return UINT64_MAX;
1666     }
1667 
1668     return 0;
1669 }
1670 
1671 static void virtio_pci_notify_write(void *opaque, hwaddr addr,
1672                                     uint64_t val, unsigned size)
1673 {
1674     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1675     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1676 
1677     unsigned queue = addr / virtio_pci_queue_mem_mult(proxy);
1678 
1679     if (vdev != NULL && queue < VIRTIO_QUEUE_MAX) {
1680         trace_virtio_pci_notify_write(addr, val, size);
1681         virtio_queue_notify(vdev, queue);
1682     }
1683 }
1684 
1685 static void virtio_pci_notify_write_pio(void *opaque, hwaddr addr,
1686                                         uint64_t val, unsigned size)
1687 {
1688     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1689     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1690 
1691     unsigned queue = val;
1692 
1693     if (vdev != NULL && queue < VIRTIO_QUEUE_MAX) {
1694         trace_virtio_pci_notify_write_pio(addr, val, size);
1695         virtio_queue_notify(vdev, queue);
1696     }
1697 }
1698 
1699 static uint64_t virtio_pci_isr_read(void *opaque, hwaddr addr,
1700                                     unsigned size)
1701 {
1702     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1703     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1704     uint64_t val;
1705 
1706     if (vdev == NULL) {
1707         return UINT64_MAX;
1708     }
1709 
1710     val = qatomic_xchg(&vdev->isr, 0);
1711     pci_irq_deassert(&proxy->pci_dev);
1712     return val;
1713 }
1714 
1715 static void virtio_pci_isr_write(void *opaque, hwaddr addr,
1716                                  uint64_t val, unsigned size)
1717 {
1718 }
1719 
1720 static uint64_t virtio_pci_device_read(void *opaque, hwaddr addr,
1721                                        unsigned size)
1722 {
1723     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1724     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1725     uint64_t val;
1726 
1727     if (vdev == NULL) {
1728         return UINT64_MAX;
1729     }
1730 
1731     switch (size) {
1732     case 1:
1733         val = virtio_config_modern_readb(vdev, addr);
1734         break;
1735     case 2:
1736         val = virtio_config_modern_readw(vdev, addr);
1737         break;
1738     case 4:
1739         val = virtio_config_modern_readl(vdev, addr);
1740         break;
1741     default:
1742         val = 0;
1743         break;
1744     }
1745     return val;
1746 }
1747 
1748 static void virtio_pci_device_write(void *opaque, hwaddr addr,
1749                                     uint64_t val, unsigned size)
1750 {
1751     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1752     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1753 
1754     if (vdev == NULL) {
1755         return;
1756     }
1757 
1758     switch (size) {
1759     case 1:
1760         virtio_config_modern_writeb(vdev, addr, val);
1761         break;
1762     case 2:
1763         virtio_config_modern_writew(vdev, addr, val);
1764         break;
1765     case 4:
1766         virtio_config_modern_writel(vdev, addr, val);
1767         break;
1768     }
1769 }
1770 
1771 static void virtio_pci_modern_regions_init(VirtIOPCIProxy *proxy,
1772                                            const char *vdev_name)
1773 {
1774     static const MemoryRegionOps common_ops = {
1775         .read = virtio_pci_common_read,
1776         .write = virtio_pci_common_write,
1777         .impl = {
1778             .min_access_size = 1,
1779             .max_access_size = 4,
1780         },
1781         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1782     };
1783     static const MemoryRegionOps isr_ops = {
1784         .read = virtio_pci_isr_read,
1785         .write = virtio_pci_isr_write,
1786         .impl = {
1787             .min_access_size = 1,
1788             .max_access_size = 4,
1789         },
1790         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1791     };
1792     static const MemoryRegionOps device_ops = {
1793         .read = virtio_pci_device_read,
1794         .write = virtio_pci_device_write,
1795         .impl = {
1796             .min_access_size = 1,
1797             .max_access_size = 4,
1798         },
1799         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1800     };
1801     static const MemoryRegionOps notify_ops = {
1802         .read = virtio_pci_notify_read,
1803         .write = virtio_pci_notify_write,
1804         .impl = {
1805             .min_access_size = 1,
1806             .max_access_size = 4,
1807         },
1808         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1809     };
1810     static const MemoryRegionOps notify_pio_ops = {
1811         .read = virtio_pci_notify_read,
1812         .write = virtio_pci_notify_write_pio,
1813         .impl = {
1814             .min_access_size = 1,
1815             .max_access_size = 4,
1816         },
1817         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1818     };
1819     g_autoptr(GString) name = g_string_new(NULL);
1820 
1821     g_string_printf(name, "virtio-pci-common-%s", vdev_name);
1822     memory_region_init_io(&proxy->common.mr, OBJECT(proxy),
1823                           &common_ops,
1824                           proxy,
1825                           name->str,
1826                           proxy->common.size);
1827 
1828     g_string_printf(name, "virtio-pci-isr-%s", vdev_name);
1829     memory_region_init_io(&proxy->isr.mr, OBJECT(proxy),
1830                           &isr_ops,
1831                           proxy,
1832                           name->str,
1833                           proxy->isr.size);
1834 
1835     g_string_printf(name, "virtio-pci-device-%s", vdev_name);
1836     memory_region_init_io(&proxy->device.mr, OBJECT(proxy),
1837                           &device_ops,
1838                           proxy,
1839                           name->str,
1840                           proxy->device.size);
1841 
1842     g_string_printf(name, "virtio-pci-notify-%s", vdev_name);
1843     memory_region_init_io(&proxy->notify.mr, OBJECT(proxy),
1844                           &notify_ops,
1845                           proxy,
1846                           name->str,
1847                           proxy->notify.size);
1848 
1849     g_string_printf(name, "virtio-pci-notify-pio-%s", vdev_name);
1850     memory_region_init_io(&proxy->notify_pio.mr, OBJECT(proxy),
1851                           &notify_pio_ops,
1852                           proxy,
1853                           name->str,
1854                           proxy->notify_pio.size);
1855 }
1856 
1857 static void virtio_pci_modern_region_map(VirtIOPCIProxy *proxy,
1858                                          VirtIOPCIRegion *region,
1859                                          struct virtio_pci_cap *cap,
1860                                          MemoryRegion *mr,
1861                                          uint8_t bar)
1862 {
1863     memory_region_add_subregion(mr, region->offset, &region->mr);
1864 
1865     cap->cfg_type = region->type;
1866     cap->bar = bar;
1867     cap->offset = cpu_to_le32(region->offset);
1868     cap->length = cpu_to_le32(region->size);
1869     virtio_pci_add_mem_cap(proxy, cap);
1870 
1871 }
1872 
1873 static void virtio_pci_modern_mem_region_map(VirtIOPCIProxy *proxy,
1874                                              VirtIOPCIRegion *region,
1875                                              struct virtio_pci_cap *cap)
1876 {
1877     virtio_pci_modern_region_map(proxy, region, cap,
1878                                  &proxy->modern_bar, proxy->modern_mem_bar_idx);
1879 }
1880 
1881 static void virtio_pci_modern_io_region_map(VirtIOPCIProxy *proxy,
1882                                             VirtIOPCIRegion *region,
1883                                             struct virtio_pci_cap *cap)
1884 {
1885     virtio_pci_modern_region_map(proxy, region, cap,
1886                                  &proxy->io_bar, proxy->modern_io_bar_idx);
1887 }
1888 
1889 static void virtio_pci_modern_mem_region_unmap(VirtIOPCIProxy *proxy,
1890                                                VirtIOPCIRegion *region)
1891 {
1892     memory_region_del_subregion(&proxy->modern_bar,
1893                                 &region->mr);
1894 }
1895 
1896 static void virtio_pci_modern_io_region_unmap(VirtIOPCIProxy *proxy,
1897                                               VirtIOPCIRegion *region)
1898 {
1899     memory_region_del_subregion(&proxy->io_bar,
1900                                 &region->mr);
1901 }
1902 
1903 static void virtio_pci_pre_plugged(DeviceState *d, Error **errp)
1904 {
1905     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1906     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1907 
1908     if (virtio_pci_modern(proxy)) {
1909         virtio_add_feature(&vdev->host_features, VIRTIO_F_VERSION_1);
1910     }
1911 
1912     virtio_add_feature(&vdev->host_features, VIRTIO_F_BAD_FEATURE);
1913 }
1914 
1915 /* This is called by virtio-bus just after the device is plugged. */
1916 static void virtio_pci_device_plugged(DeviceState *d, Error **errp)
1917 {
1918     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1919     VirtioBusState *bus = &proxy->bus;
1920     bool legacy = virtio_pci_legacy(proxy);
1921     bool modern;
1922     bool modern_pio = proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY;
1923     uint8_t *config;
1924     uint32_t size;
1925     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1926 
1927     /*
1928      * Virtio capabilities present without
1929      * VIRTIO_F_VERSION_1 confuses guests
1930      */
1931     if (!proxy->ignore_backend_features &&
1932             !virtio_has_feature(vdev->host_features, VIRTIO_F_VERSION_1)) {
1933         virtio_pci_disable_modern(proxy);
1934 
1935         if (!legacy) {
1936             error_setg(errp, "Device doesn't support modern mode, and legacy"
1937                              " mode is disabled");
1938             error_append_hint(errp, "Set disable-legacy to off\n");
1939 
1940             return;
1941         }
1942     }
1943 
1944     modern = virtio_pci_modern(proxy);
1945 
1946     config = proxy->pci_dev.config;
1947     if (proxy->class_code) {
1948         pci_config_set_class(config, proxy->class_code);
1949     }
1950 
1951     if (legacy) {
1952         if (!virtio_legacy_allowed(vdev)) {
1953             /*
1954              * To avoid migration issues, we allow legacy mode when legacy
1955              * check is disabled in the old machine types (< 5.1).
1956              */
1957             if (virtio_legacy_check_disabled(vdev)) {
1958                 warn_report("device is modern-only, but for backward "
1959                             "compatibility legacy is allowed");
1960             } else {
1961                 error_setg(errp,
1962                            "device is modern-only, use disable-legacy=on");
1963                 return;
1964             }
1965         }
1966         if (virtio_host_has_feature(vdev, VIRTIO_F_IOMMU_PLATFORM)) {
1967             error_setg(errp, "VIRTIO_F_IOMMU_PLATFORM was supported by"
1968                        " neither legacy nor transitional device");
1969             return;
1970         }
1971         /*
1972          * Legacy and transitional devices use specific subsystem IDs.
1973          * Note that the subsystem vendor ID (config + PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID)
1974          * is set to PCI_SUBVENDOR_ID_REDHAT_QUMRANET by default.
1975          */
1976         pci_set_word(config + PCI_SUBSYSTEM_ID, virtio_bus_get_vdev_id(bus));
1977         if (proxy->trans_devid) {
1978             pci_config_set_device_id(config, proxy->trans_devid);
1979         }
1980     } else {
1981         /* pure virtio-1.0 */
1982         pci_set_word(config + PCI_VENDOR_ID,
1983                      PCI_VENDOR_ID_REDHAT_QUMRANET);
1984         pci_set_word(config + PCI_DEVICE_ID,
1985                      PCI_DEVICE_ID_VIRTIO_10_BASE + virtio_bus_get_vdev_id(bus));
1986         pci_config_set_revision(config, 1);
1987     }
1988     config[PCI_INTERRUPT_PIN] = 1;
1989 
1990 
1991     if (modern) {
1992         struct virtio_pci_cap cap = {
1993             .cap_len = sizeof cap,
1994         };
1995         struct virtio_pci_notify_cap notify = {
1996             .cap.cap_len = sizeof notify,
1997             .notify_off_multiplier =
1998                 cpu_to_le32(virtio_pci_queue_mem_mult(proxy)),
1999         };
2000         struct virtio_pci_cfg_cap cfg = {
2001             .cap.cap_len = sizeof cfg,
2002             .cap.cfg_type = VIRTIO_PCI_CAP_PCI_CFG,
2003         };
2004         struct virtio_pci_notify_cap notify_pio = {
2005             .cap.cap_len = sizeof notify,
2006             .notify_off_multiplier = cpu_to_le32(0x0),
2007         };
2008 
2009         struct virtio_pci_cfg_cap *cfg_mask;
2010 
2011         virtio_pci_modern_regions_init(proxy, vdev->name);
2012 
2013         virtio_pci_modern_mem_region_map(proxy, &proxy->common, &cap);
2014         virtio_pci_modern_mem_region_map(proxy, &proxy->isr, &cap);
2015         virtio_pci_modern_mem_region_map(proxy, &proxy->device, &cap);
2016         virtio_pci_modern_mem_region_map(proxy, &proxy->notify, &notify.cap);
2017 
2018         if (modern_pio) {
2019             memory_region_init(&proxy->io_bar, OBJECT(proxy),
2020                                "virtio-pci-io", 0x4);
2021 
2022             pci_register_bar(&proxy->pci_dev, proxy->modern_io_bar_idx,
2023                              PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO, &proxy->io_bar);
2024 
2025             virtio_pci_modern_io_region_map(proxy, &proxy->notify_pio,
2026                                             &notify_pio.cap);
2027         }
2028 
2029         pci_register_bar(&proxy->pci_dev, proxy->modern_mem_bar_idx,
2030                          PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_MEMORY |
2031                          PCI_BASE_ADDRESS_MEM_PREFETCH |
2032                          PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64,
2033                          &proxy->modern_bar);
2034 
2035         proxy->config_cap = virtio_pci_add_mem_cap(proxy, &cfg.cap);
2036         cfg_mask = (void *)(proxy->pci_dev.wmask + proxy->config_cap);
2037         pci_set_byte(&cfg_mask->cap.bar, ~0x0);
2038         pci_set_long((uint8_t *)&cfg_mask->cap.offset, ~0x0);
2039         pci_set_long((uint8_t *)&cfg_mask->cap.length, ~0x0);
2040         pci_set_long(cfg_mask->pci_cfg_data, ~0x0);
2041     }
2042 
2043     if (proxy->nvectors) {
2044         int err = msix_init_exclusive_bar(&proxy->pci_dev, proxy->nvectors,
2045                                           proxy->msix_bar_idx, NULL);
2046         if (err) {
2047             /* Notice when a system that supports MSIx can't initialize it */
2048             if (err != -ENOTSUP) {
2049                 warn_report("unable to init msix vectors to %" PRIu32,
2050                             proxy->nvectors);
2051             }
2052             proxy->nvectors = 0;
2053         }
2054     }
2055 
2056     proxy->pci_dev.config_write = virtio_write_config;
2057     proxy->pci_dev.config_read = virtio_read_config;
2058 
2059     if (legacy) {
2060         size = VIRTIO_PCI_REGION_SIZE(&proxy->pci_dev)
2061             + virtio_bus_get_vdev_config_len(bus);
2062         size = pow2ceil(size);
2063 
2064         memory_region_init_io(&proxy->bar, OBJECT(proxy),
2065                               &virtio_pci_config_ops,
2066                               proxy, "virtio-pci", size);
2067 
2068         pci_register_bar(&proxy->pci_dev, proxy->legacy_io_bar_idx,
2069                          PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO, &proxy->bar);
2070     }
2071 }
2072 
2073 static void virtio_pci_device_unplugged(DeviceState *d)
2074 {
2075     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
2076     bool modern = virtio_pci_modern(proxy);
2077     bool modern_pio = proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY;
2078 
2079     virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
2080 
2081     if (modern) {
2082         virtio_pci_modern_mem_region_unmap(proxy, &proxy->common);
2083         virtio_pci_modern_mem_region_unmap(proxy, &proxy->isr);
2084         virtio_pci_modern_mem_region_unmap(proxy, &proxy->device);
2085         virtio_pci_modern_mem_region_unmap(proxy, &proxy->notify);
2086         if (modern_pio) {
2087             virtio_pci_modern_io_region_unmap(proxy, &proxy->notify_pio);
2088         }
2089     }
2090 }
2091 
2092 static void virtio_pci_realize(PCIDevice *pci_dev, Error **errp)
2093 {
2094     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(pci_dev);
2095     VirtioPCIClass *k = VIRTIO_PCI_GET_CLASS(pci_dev);
2096     bool pcie_port = pci_bus_is_express(pci_get_bus(pci_dev)) &&
2097                      !pci_bus_is_root(pci_get_bus(pci_dev));
2098 
2099     if (kvm_enabled() && !kvm_has_many_ioeventfds()) {
2100         proxy->flags &= ~VIRTIO_PCI_FLAG_USE_IOEVENTFD;
2101     }
2102 
2103     /* fd-based ioevents can't be synchronized in record/replay */
2104     if (replay_mode != REPLAY_MODE_NONE) {
2105         proxy->flags &= ~VIRTIO_PCI_FLAG_USE_IOEVENTFD;
2106     }
2107 
2108     /*
2109      * virtio pci bar layout used by default.
2110      * subclasses can re-arrange things if needed.
2111      *
2112      *   region 0   --  virtio legacy io bar
2113      *   region 1   --  msi-x bar
2114      *   region 2   --  virtio modern io bar (off by default)
2115      *   region 4+5 --  virtio modern memory (64bit) bar
2116      *
2117      */
2118     proxy->legacy_io_bar_idx  = 0;
2119     proxy->msix_bar_idx       = 1;
2120     proxy->modern_io_bar_idx  = 2;
2121     proxy->modern_mem_bar_idx = 4;
2122 
2123     proxy->common.offset = 0x0;
2124     proxy->common.size = 0x1000;
2125     proxy->common.type = VIRTIO_PCI_CAP_COMMON_CFG;
2126 
2127     proxy->isr.offset = 0x1000;
2128     proxy->isr.size = 0x1000;
2129     proxy->isr.type = VIRTIO_PCI_CAP_ISR_CFG;
2130 
2131     proxy->device.offset = 0x2000;
2132     proxy->device.size = 0x1000;
2133     proxy->device.type = VIRTIO_PCI_CAP_DEVICE_CFG;
2134 
2135     proxy->notify.offset = 0x3000;
2136     proxy->notify.size = virtio_pci_queue_mem_mult(proxy) * VIRTIO_QUEUE_MAX;
2137     proxy->notify.type = VIRTIO_PCI_CAP_NOTIFY_CFG;
2138 
2139     proxy->notify_pio.offset = 0x0;
2140     proxy->notify_pio.size = 0x4;
2141     proxy->notify_pio.type = VIRTIO_PCI_CAP_NOTIFY_CFG;
2142 
2143     /* subclasses can enforce modern, so do this unconditionally */
2144     memory_region_init(&proxy->modern_bar, OBJECT(proxy), "virtio-pci",
2145                        /* PCI BAR regions must be powers of 2 */
2146                        pow2ceil(proxy->notify.offset + proxy->notify.size));
2147 
2148     if (proxy->disable_legacy == ON_OFF_AUTO_AUTO) {
2149         proxy->disable_legacy = pcie_port ? ON_OFF_AUTO_ON : ON_OFF_AUTO_OFF;
2150     }
2151 
2152     if (!virtio_pci_modern(proxy) && !virtio_pci_legacy(proxy)) {
2153         error_setg(errp, "device cannot work as neither modern nor legacy mode"
2154                    " is enabled");
2155         error_append_hint(errp, "Set either disable-modern or disable-legacy"
2156                           " to off\n");
2157         return;
2158     }
2159 
2160     if (pcie_port && pci_is_express(pci_dev)) {
2161         int pos;
2162         uint16_t last_pcie_cap_offset = PCI_CONFIG_SPACE_SIZE;
2163 
2164         pos = pcie_endpoint_cap_init(pci_dev, 0);
2165         assert(pos > 0);
2166 
2167         pos = pci_add_capability(pci_dev, PCI_CAP_ID_PM, 0,
2168                                  PCI_PM_SIZEOF, errp);
2169         if (pos < 0) {
2170             return;
2171         }
2172 
2173         pci_dev->exp.pm_cap = pos;
2174 
2175         /*
2176          * Indicates that this function complies with revision 1.2 of the
2177          * PCI Power Management Interface Specification.
2178          */
2179         pci_set_word(pci_dev->config + pos + PCI_PM_PMC, 0x3);
2180 
2181         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_AER) {
2182             pcie_aer_init(pci_dev, PCI_ERR_VER, last_pcie_cap_offset,
2183                           PCI_ERR_SIZEOF, NULL);
2184             last_pcie_cap_offset += PCI_ERR_SIZEOF;
2185         }
2186 
2187         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_DEVERR) {
2188             /* Init error enabling flags */
2189             pcie_cap_deverr_init(pci_dev);
2190         }
2191 
2192         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_LNKCTL) {
2193             /* Init Link Control Register */
2194             pcie_cap_lnkctl_init(pci_dev);
2195         }
2196 
2197         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_PM) {
2198             /* Init Power Management Control Register */
2199             pci_set_word(pci_dev->wmask + pos + PCI_PM_CTRL,
2200                          PCI_PM_CTRL_STATE_MASK);
2201         }
2202 
2203         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_ATS) {
2204             pcie_ats_init(pci_dev, last_pcie_cap_offset,
2205                           proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_ATS_PAGE_ALIGNED);
2206             last_pcie_cap_offset += PCI_EXT_CAP_ATS_SIZEOF;
2207         }
2208 
2209         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_FLR) {
2210             /* Set Function Level Reset capability bit */
2211             pcie_cap_flr_init(pci_dev);
2212         }
2213     } else {
2214         /*
2215          * make future invocations of pci_is_express() return false
2216          * and pci_config_size() return PCI_CONFIG_SPACE_SIZE.
2217          */
2218         pci_dev->cap_present &= ~QEMU_PCI_CAP_EXPRESS;
2219     }
2220 
2221     virtio_pci_bus_new(&proxy->bus, sizeof(proxy->bus), proxy);
2222     if (k->realize) {
2223         k->realize(proxy, errp);
2224     }
2225 }
2226 
2227 static void virtio_pci_exit(PCIDevice *pci_dev)
2228 {
2229     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(pci_dev);
2230     bool pcie_port = pci_bus_is_express(pci_get_bus(pci_dev)) &&
2231                      !pci_bus_is_root(pci_get_bus(pci_dev));
2232 
2233     msix_uninit_exclusive_bar(pci_dev);
2234     if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_AER && pcie_port &&
2235         pci_is_express(pci_dev)) {
2236         pcie_aer_exit(pci_dev);
2237     }
2238 }
2239 
2240 static void virtio_pci_reset(DeviceState *qdev)
2241 {
2242     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(qdev);
2243     VirtioBusState *bus = VIRTIO_BUS(&proxy->bus);
2244     int i;
2245 
2246     virtio_bus_reset(bus);
2247     msix_unuse_all_vectors(&proxy->pci_dev);
2248 
2249     for (i = 0; i < VIRTIO_QUEUE_MAX; i++) {
2250         proxy->vqs[i].enabled = 0;
2251         proxy->vqs[i].reset = 0;
2252         proxy->vqs[i].num = 0;
2253         proxy->vqs[i].desc[0] = proxy->vqs[i].desc[1] = 0;
2254         proxy->vqs[i].avail[0] = proxy->vqs[i].avail[1] = 0;
2255         proxy->vqs[i].used[0] = proxy->vqs[i].used[1] = 0;
2256     }
2257 }
2258 
2259 static void virtio_pci_bus_reset_hold(Object *obj)
2260 {
2261     PCIDevice *dev = PCI_DEVICE(obj);
2262     DeviceState *qdev = DEVICE(obj);
2263 
2264     virtio_pci_reset(qdev);
2265 
2266     if (pci_is_express(dev)) {
2267         pcie_cap_deverr_reset(dev);
2268         pcie_cap_lnkctl_reset(dev);
2269 
2270         pci_set_word(dev->config + dev->exp.pm_cap + PCI_PM_CTRL, 0);
2271     }
2272 }
2273 
2274 static Property virtio_pci_properties[] = {
2275     DEFINE_PROP_BIT("virtio-pci-bus-master-bug-migration", VirtIOPCIProxy, flags,
2276                     VIRTIO_PCI_FLAG_BUS_MASTER_BUG_MIGRATION_BIT, false),
2277     DEFINE_PROP_BIT("migrate-extra", VirtIOPCIProxy, flags,
2278                     VIRTIO_PCI_FLAG_MIGRATE_EXTRA_BIT, true),
2279     DEFINE_PROP_BIT("modern-pio-notify", VirtIOPCIProxy, flags,
2280                     VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY_BIT, false),
2281     DEFINE_PROP_BIT("x-disable-pcie", VirtIOPCIProxy, flags,
2282                     VIRTIO_PCI_FLAG_DISABLE_PCIE_BIT, false),
2283     DEFINE_PROP_BIT("page-per-vq", VirtIOPCIProxy, flags,
2284                     VIRTIO_PCI_FLAG_PAGE_PER_VQ_BIT, false),
2285     DEFINE_PROP_BOOL("x-ignore-backend-features", VirtIOPCIProxy,
2286                      ignore_backend_features, false),
2287     DEFINE_PROP_BIT("ats", VirtIOPCIProxy, flags,
2288                     VIRTIO_PCI_FLAG_ATS_BIT, false),
2289     DEFINE_PROP_BIT("x-ats-page-aligned", VirtIOPCIProxy, flags,
2290                     VIRTIO_PCI_FLAG_ATS_PAGE_ALIGNED_BIT, true),
2291     DEFINE_PROP_BIT("x-pcie-deverr-init", VirtIOPCIProxy, flags,
2292                     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_DEVERR_BIT, true),
2293     DEFINE_PROP_BIT("x-pcie-lnkctl-init", VirtIOPCIProxy, flags,
2294                     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_LNKCTL_BIT, true),
2295     DEFINE_PROP_BIT("x-pcie-pm-init", VirtIOPCIProxy, flags,
2296                     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_PM_BIT, true),
2297     DEFINE_PROP_BIT("x-pcie-flr-init", VirtIOPCIProxy, flags,
2298                     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_FLR_BIT, true),
2299     DEFINE_PROP_BIT("aer", VirtIOPCIProxy, flags,
2300                     VIRTIO_PCI_FLAG_AER_BIT, false),
2301     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
2302 };
2303 
2304 static void virtio_pci_dc_realize(DeviceState *qdev, Error **errp)
2305 {
2306     VirtioPCIClass *vpciklass = VIRTIO_PCI_GET_CLASS(qdev);
2307     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(qdev);
2308     PCIDevice *pci_dev = &proxy->pci_dev;
2309 
2310     if (!(proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_DISABLE_PCIE) &&
2311         virtio_pci_modern(proxy)) {
2312         pci_dev->cap_present |= QEMU_PCI_CAP_EXPRESS;
2313     }
2314 
2315     vpciklass->parent_dc_realize(qdev, errp);
2316 }
2317 
2318 static void virtio_pci_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
2319 {
2320     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
2321     PCIDeviceClass *k = PCI_DEVICE_CLASS(klass);
2322     VirtioPCIClass *vpciklass = VIRTIO_PCI_CLASS(klass);
2323     ResettableClass *rc = RESETTABLE_CLASS(klass);
2324 
2325     device_class_set_props(dc, virtio_pci_properties);
2326     k->realize = virtio_pci_realize;
2327     k->exit = virtio_pci_exit;
2328     k->vendor_id = PCI_VENDOR_ID_REDHAT_QUMRANET;
2329     k->revision = VIRTIO_PCI_ABI_VERSION;
2330     k->class_id = PCI_CLASS_OTHERS;
2331     device_class_set_parent_realize(dc, virtio_pci_dc_realize,
2332                                     &vpciklass->parent_dc_realize);
2333     rc->phases.hold = virtio_pci_bus_reset_hold;
2334 }
2335 
2336 static const TypeInfo virtio_pci_info = {
2337     .name          = TYPE_VIRTIO_PCI,
2338     .parent        = TYPE_PCI_DEVICE,
2339     .instance_size = sizeof(VirtIOPCIProxy),
2340     .class_init    = virtio_pci_class_init,
2341     .class_size    = sizeof(VirtioPCIClass),
2342     .abstract      = true,
2343 };
2344 
2345 static Property virtio_pci_generic_properties[] = {
2346     DEFINE_PROP_ON_OFF_AUTO("disable-legacy", VirtIOPCIProxy, disable_legacy,
2347                             ON_OFF_AUTO_AUTO),
2348     DEFINE_PROP_BOOL("disable-modern", VirtIOPCIProxy, disable_modern, false),
2349     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
2350 };
2351 
2352 static void virtio_pci_base_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
2353 {
2354     const VirtioPCIDeviceTypeInfo *t = data;
2355     if (t->class_init) {
2356         t->class_init(klass, NULL);
2357     }
2358 }
2359 
2360 static void virtio_pci_generic_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
2361 {
2362     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
2363 
2364     device_class_set_props(dc, virtio_pci_generic_properties);
2365 }
2366 
2367 static void virtio_pci_transitional_instance_init(Object *obj)
2368 {
2369     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(obj);
2370 
2371     proxy->disable_legacy = ON_OFF_AUTO_OFF;
2372     proxy->disable_modern = false;
2373 }
2374 
2375 static void virtio_pci_non_transitional_instance_init(Object *obj)
2376 {
2377     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(obj);
2378 
2379     proxy->disable_legacy = ON_OFF_AUTO_ON;
2380     proxy->disable_modern = false;
2381 }
2382 
2383 void virtio_pci_types_register(const VirtioPCIDeviceTypeInfo *t)
2384 {
2385     char *base_name = NULL;
2386     TypeInfo base_type_info = {
2387         .name          = t->base_name,
2388         .parent        = t->parent ? t->parent : TYPE_VIRTIO_PCI,
2389         .instance_size = t->instance_size,
2390         .instance_init = t->instance_init,
2391         .class_size    = t->class_size,
2392         .abstract      = true,
2393         .interfaces    = t->interfaces,
2394     };
2395     TypeInfo generic_type_info = {
2396         .name = t->generic_name,
2397         .parent = base_type_info.name,
2398         .class_init = virtio_pci_generic_class_init,
2399         .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
2400             { INTERFACE_PCIE_DEVICE },
2401             { INTERFACE_CONVENTIONAL_PCI_DEVICE },
2402             { }
2403         },
2404     };
2405 
2406     if (!base_type_info.name) {
2407         /* No base type -> register a single generic device type */
2408         /* use intermediate %s-base-type to add generic device props */
2409         base_name = g_strdup_printf("%s-base-type", t->generic_name);
2410         base_type_info.name = base_name;
2411         base_type_info.class_init = virtio_pci_generic_class_init;
2412 
2413         generic_type_info.parent = base_name;
2414         generic_type_info.class_init = virtio_pci_base_class_init;
2415         generic_type_info.class_data = (void *)t;
2416 
2417         assert(!t->non_transitional_name);
2418         assert(!t->transitional_name);
2419     } else {
2420         base_type_info.class_init = virtio_pci_base_class_init;
2421         base_type_info.class_data = (void *)t;
2422     }
2423 
2424     type_register(&base_type_info);
2425     if (generic_type_info.name) {
2426         type_register(&generic_type_info);
2427     }
2428 
2429     if (t->non_transitional_name) {
2430         const TypeInfo non_transitional_type_info = {
2431             .name          = t->non_transitional_name,
2432             .parent        = base_type_info.name,
2433             .instance_init = virtio_pci_non_transitional_instance_init,
2434             .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
2435                 { INTERFACE_PCIE_DEVICE },
2436                 { INTERFACE_CONVENTIONAL_PCI_DEVICE },
2437                 { }
2438             },
2439         };
2440         type_register(&non_transitional_type_info);
2441     }
2442 
2443     if (t->transitional_name) {
2444         const TypeInfo transitional_type_info = {
2445             .name          = t->transitional_name,
2446             .parent        = base_type_info.name,
2447             .instance_init = virtio_pci_transitional_instance_init,
2448             .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
2449                 /*
2450                  * Transitional virtio devices work only as Conventional PCI
2451                  * devices because they require PIO ports.
2452                  */
2453                 { INTERFACE_CONVENTIONAL_PCI_DEVICE },
2454                 { }
2455             },
2456         };
2457         type_register(&transitional_type_info);
2458     }
2459     g_free(base_name);
2460 }
2461 
2462 unsigned virtio_pci_optimal_num_queues(unsigned fixed_queues)
2463 {
2464     /*
2465      * 1:1 vq to vCPU mapping is ideal because the same vCPU that submitted
2466      * virtqueue buffers can handle their completion. When a different vCPU
2467      * handles completion it may need to IPI the vCPU that submitted the
2468      * request and this adds overhead.
2469      *
2470      * Virtqueues consume guest RAM and MSI-X vectors. This is wasteful in
2471      * guests with very many vCPUs and a device that is only used by a few
2472      * vCPUs. Unfortunately optimizing that case requires manual pinning inside
2473      * the guest, so those users might as well manually set the number of
2474      * queues. There is no upper limit that can be applied automatically and
2475      * doing so arbitrarily would result in a sudden performance drop once the
2476      * threshold number of vCPUs is exceeded.
2477      */
2478     unsigned num_queues = current_machine->smp.cpus;
2479 
2480     /*
2481      * The maximum number of MSI-X vectors is PCI_MSIX_FLAGS_QSIZE + 1, but the
2482      * config change interrupt and the fixed virtqueues must be taken into
2483      * account too.
2484      */
2485     num_queues = MIN(num_queues, PCI_MSIX_FLAGS_QSIZE - fixed_queues);
2486 
2487     /*
2488      * There is a limit to how many virtqueues a device can have.
2489      */
2490     return MIN(num_queues, VIRTIO_QUEUE_MAX - fixed_queues);
2491 }
2492 
2493 /* virtio-pci-bus */
2494 
2495 static void virtio_pci_bus_new(VirtioBusState *bus, size_t bus_size,
2496                                VirtIOPCIProxy *dev)
2497 {
2498     DeviceState *qdev = DEVICE(dev);
2499     char virtio_bus_name[] = "virtio-bus";
2500 
2501     qbus_init(bus, bus_size, TYPE_VIRTIO_PCI_BUS, qdev, virtio_bus_name);
2502 }
2503 
2504 static void virtio_pci_bus_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
2505 {
2506     BusClass *bus_class = BUS_CLASS(klass);
2507     VirtioBusClass *k = VIRTIO_BUS_CLASS(klass);
2508     bus_class->max_dev = 1;
2509     k->notify = virtio_pci_notify;
2510     k->save_config = virtio_pci_save_config;
2511     k->load_config = virtio_pci_load_config;
2512     k->save_queue = virtio_pci_save_queue;
2513     k->load_queue = virtio_pci_load_queue;
2514     k->save_extra_state = virtio_pci_save_extra_state;
2515     k->load_extra_state = virtio_pci_load_extra_state;
2516     k->has_extra_state = virtio_pci_has_extra_state;
2517     k->query_guest_notifiers = virtio_pci_query_guest_notifiers;
2518     k->set_guest_notifiers = virtio_pci_set_guest_notifiers;
2519     k->set_host_notifier_mr = virtio_pci_set_host_notifier_mr;
2520     k->vmstate_change = virtio_pci_vmstate_change;
2521     k->pre_plugged = virtio_pci_pre_plugged;
2522     k->device_plugged = virtio_pci_device_plugged;
2523     k->device_unplugged = virtio_pci_device_unplugged;
2524     k->query_nvectors = virtio_pci_query_nvectors;
2525     k->ioeventfd_enabled = virtio_pci_ioeventfd_enabled;
2526     k->ioeventfd_assign = virtio_pci_ioeventfd_assign;
2527     k->get_dma_as = virtio_pci_get_dma_as;
2528     k->iommu_enabled = virtio_pci_iommu_enabled;
2529     k->queue_enabled = virtio_pci_queue_enabled;
2530 }
2531 
2532 static const TypeInfo virtio_pci_bus_info = {
2533     .name          = TYPE_VIRTIO_PCI_BUS,
2534     .parent        = TYPE_VIRTIO_BUS,
2535     .instance_size = sizeof(VirtioPCIBusState),
2536     .class_size    = sizeof(VirtioPCIBusClass),
2537     .class_init    = virtio_pci_bus_class_init,
2538 };
2539 
2540 static void virtio_pci_register_types(void)
2541 {
2542     /* Base types: */
2543     type_register_static(&virtio_pci_bus_info);
2544     type_register_static(&virtio_pci_info);
2545 }
2546 
2547 type_init(virtio_pci_register_types)
2548 
2549