xref: /openbmc/qemu/hw/vfio/helpers.c (revision 94be8fd6926cb20c1aa8dd361c6bc10b39b9a376)
11e09f52fSYi Liu /*
21e09f52fSYi Liu  * low level and IOMMU backend agnostic helpers used by VFIO devices,
31e09f52fSYi Liu  * related to regions, interrupts, capabilities
41e09f52fSYi Liu  *
51e09f52fSYi Liu  * Copyright Red Hat, Inc. 2012
61e09f52fSYi Liu  *
71e09f52fSYi Liu  * Authors:
81e09f52fSYi Liu  *  Alex Williamson <alex.williamson@redhat.com>
91e09f52fSYi Liu  *
101e09f52fSYi Liu  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
111e09f52fSYi Liu  * the COPYING file in the top-level directory.
121e09f52fSYi Liu  *
131e09f52fSYi Liu  * Based on qemu-kvm device-assignment:
141e09f52fSYi Liu  *  Adapted for KVM by Qumranet.
151e09f52fSYi Liu  *  Copyright (c) 2007, Neocleus, Alex Novik (alex@neocleus.com)
161e09f52fSYi Liu  *  Copyright (c) 2007, Neocleus, Guy Zana (guy@neocleus.com)
171e09f52fSYi Liu  *  Copyright (C) 2008, Qumranet, Amit Shah (amit.shah@qumranet.com)
181e09f52fSYi Liu  *  Copyright (C) 2008, Red Hat, Amit Shah (amit.shah@redhat.com)
191e09f52fSYi Liu  *  Copyright (C) 2008, IBM, Muli Ben-Yehuda (muli@il.ibm.com)
201e09f52fSYi Liu  */
211e09f52fSYi Liu 
221e09f52fSYi Liu #include "qemu/osdep.h"
231e09f52fSYi Liu #include <sys/ioctl.h>
241e09f52fSYi Liu 
251e09f52fSYi Liu #include "hw/vfio/vfio-common.h"
261e09f52fSYi Liu #include "hw/hw.h"
271e09f52fSYi Liu #include "trace.h"
281e09f52fSYi Liu #include "qapi/error.h"
291e09f52fSYi Liu #include "qemu/error-report.h"
30*00b519c0SAlex Williamson #include "qemu/units.h"
31da3e04b2SZhenzhong Duan #include "monitor/monitor.h"
321e09f52fSYi Liu 
331e09f52fSYi Liu /*
341e09f52fSYi Liu  * Common VFIO interrupt disable
351e09f52fSYi Liu  */
vfio_disable_irqindex(VFIODevice * vbasedev,int index)361e09f52fSYi Liu void vfio_disable_irqindex(VFIODevice *vbasedev, int index)
371e09f52fSYi Liu {
381e09f52fSYi Liu     struct vfio_irq_set irq_set = {
391e09f52fSYi Liu         .argsz = sizeof(irq_set),
401e09f52fSYi Liu         .flags = VFIO_IRQ_SET_DATA_NONE | VFIO_IRQ_SET_ACTION_TRIGGER,
411e09f52fSYi Liu         .index = index,
421e09f52fSYi Liu         .start = 0,
431e09f52fSYi Liu         .count = 0,
441e09f52fSYi Liu     };
451e09f52fSYi Liu 
461e09f52fSYi Liu     ioctl(vbasedev->fd, VFIO_DEVICE_SET_IRQS, &irq_set);
471e09f52fSYi Liu }
481e09f52fSYi Liu 
vfio_unmask_single_irqindex(VFIODevice * vbasedev,int index)491e09f52fSYi Liu void vfio_unmask_single_irqindex(VFIODevice *vbasedev, int index)
501e09f52fSYi Liu {
511e09f52fSYi Liu     struct vfio_irq_set irq_set = {
521e09f52fSYi Liu         .argsz = sizeof(irq_set),
531e09f52fSYi Liu         .flags = VFIO_IRQ_SET_DATA_NONE | VFIO_IRQ_SET_ACTION_UNMASK,
541e09f52fSYi Liu         .index = index,
551e09f52fSYi Liu         .start = 0,
561e09f52fSYi Liu         .count = 1,
571e09f52fSYi Liu     };
581e09f52fSYi Liu 
591e09f52fSYi Liu     ioctl(vbasedev->fd, VFIO_DEVICE_SET_IRQS, &irq_set);
601e09f52fSYi Liu }
611e09f52fSYi Liu 
vfio_mask_single_irqindex(VFIODevice * vbasedev,int index)621e09f52fSYi Liu void vfio_mask_single_irqindex(VFIODevice *vbasedev, int index)
631e09f52fSYi Liu {
641e09f52fSYi Liu     struct vfio_irq_set irq_set = {
651e09f52fSYi Liu         .argsz = sizeof(irq_set),
661e09f52fSYi Liu         .flags = VFIO_IRQ_SET_DATA_NONE | VFIO_IRQ_SET_ACTION_MASK,
671e09f52fSYi Liu         .index = index,
681e09f52fSYi Liu         .start = 0,
691e09f52fSYi Liu         .count = 1,
701e09f52fSYi Liu     };
711e09f52fSYi Liu 
721e09f52fSYi Liu     ioctl(vbasedev->fd, VFIO_DEVICE_SET_IRQS, &irq_set);
731e09f52fSYi Liu }
741e09f52fSYi Liu 
action_to_str(int action)751e09f52fSYi Liu static inline const char *action_to_str(int action)
761e09f52fSYi Liu {
771e09f52fSYi Liu     switch (action) {
781e09f52fSYi Liu     case VFIO_IRQ_SET_ACTION_MASK:
791e09f52fSYi Liu         return "MASK";
801e09f52fSYi Liu     case VFIO_IRQ_SET_ACTION_UNMASK:
811e09f52fSYi Liu         return "UNMASK";
821e09f52fSYi Liu     case VFIO_IRQ_SET_ACTION_TRIGGER:
831e09f52fSYi Liu         return "TRIGGER";
841e09f52fSYi Liu     default:
851e09f52fSYi Liu         return "UNKNOWN ACTION";
861e09f52fSYi Liu     }
871e09f52fSYi Liu }
881e09f52fSYi Liu 
index_to_str(VFIODevice * vbasedev,int index)891e09f52fSYi Liu static const char *index_to_str(VFIODevice *vbasedev, int index)
901e09f52fSYi Liu {
911e09f52fSYi Liu     if (vbasedev->type != VFIO_DEVICE_TYPE_PCI) {
921e09f52fSYi Liu         return NULL;
931e09f52fSYi Liu     }
941e09f52fSYi Liu 
951e09f52fSYi Liu     switch (index) {
961e09f52fSYi Liu     case VFIO_PCI_INTX_IRQ_INDEX:
971e09f52fSYi Liu         return "INTX";
981e09f52fSYi Liu     case VFIO_PCI_MSI_IRQ_INDEX:
991e09f52fSYi Liu         return "MSI";
1001e09f52fSYi Liu     case VFIO_PCI_MSIX_IRQ_INDEX:
1011e09f52fSYi Liu         return "MSIX";
1021e09f52fSYi Liu     case VFIO_PCI_ERR_IRQ_INDEX:
1031e09f52fSYi Liu         return "ERR";
1041e09f52fSYi Liu     case VFIO_PCI_REQ_IRQ_INDEX:
1051e09f52fSYi Liu         return "REQ";
1061e09f52fSYi Liu     default:
1071e09f52fSYi Liu         return NULL;
1081e09f52fSYi Liu     }
1091e09f52fSYi Liu }
1101e09f52fSYi Liu 
vfio_set_irq_signaling(VFIODevice * vbasedev,int index,int subindex,int action,int fd,Error ** errp)11184e37d02SZhenzhong Duan bool vfio_set_irq_signaling(VFIODevice *vbasedev, int index, int subindex,
1121e09f52fSYi Liu                             int action, int fd, Error **errp)
1131e09f52fSYi Liu {
11489a8a2e9SZhao Liu     ERRP_GUARD();
11550b632b6SZhenzhong Duan     g_autofree struct vfio_irq_set *irq_set = NULL;
11684e37d02SZhenzhong Duan     int argsz;
1171e09f52fSYi Liu     const char *name;
1181e09f52fSYi Liu     int32_t *pfd;
1191e09f52fSYi Liu 
1201e09f52fSYi Liu     argsz = sizeof(*irq_set) + sizeof(*pfd);
1211e09f52fSYi Liu 
1221e09f52fSYi Liu     irq_set = g_malloc0(argsz);
1231e09f52fSYi Liu     irq_set->argsz = argsz;
1241e09f52fSYi Liu     irq_set->flags = VFIO_IRQ_SET_DATA_EVENTFD | action;
1251e09f52fSYi Liu     irq_set->index = index;
1261e09f52fSYi Liu     irq_set->start = subindex;
1271e09f52fSYi Liu     irq_set->count = 1;
1281e09f52fSYi Liu     pfd = (int32_t *)&irq_set->data;
1291e09f52fSYi Liu     *pfd = fd;
1301e09f52fSYi Liu 
13184e37d02SZhenzhong Duan     if (!ioctl(vbasedev->fd, VFIO_DEVICE_SET_IRQS, irq_set)) {
13284e37d02SZhenzhong Duan         return true;
1331e09f52fSYi Liu     }
1341e09f52fSYi Liu 
13584e37d02SZhenzhong Duan     error_setg_errno(errp, errno, "VFIO_DEVICE_SET_IRQS failure");
1361e09f52fSYi Liu 
1371e09f52fSYi Liu     name = index_to_str(vbasedev, index);
1381e09f52fSYi Liu     if (name) {
1391e09f52fSYi Liu         error_prepend(errp, "%s-%d: ", name, subindex);
1401e09f52fSYi Liu     } else {
1411e09f52fSYi Liu         error_prepend(errp, "index %d-%d: ", index, subindex);
1421e09f52fSYi Liu     }
1431e09f52fSYi Liu     error_prepend(errp,
1441e09f52fSYi Liu                   "Failed to %s %s eventfd signaling for interrupt ",
1451e09f52fSYi Liu                   fd < 0 ? "tear down" : "set up", action_to_str(action));
14684e37d02SZhenzhong Duan     return false;
1471e09f52fSYi Liu }
1481e09f52fSYi Liu 
1491e09f52fSYi Liu /*
1501e09f52fSYi Liu  * IO Port/MMIO - Beware of the endians, VFIO is always little endian
1511e09f52fSYi Liu  */
vfio_region_write(void * opaque,hwaddr addr,uint64_t data,unsigned size)1521e09f52fSYi Liu void vfio_region_write(void *opaque, hwaddr addr,
1531e09f52fSYi Liu                        uint64_t data, unsigned size)
1541e09f52fSYi Liu {
1551e09f52fSYi Liu     VFIORegion *region = opaque;
1561e09f52fSYi Liu     VFIODevice *vbasedev = region->vbasedev;
1571e09f52fSYi Liu     union {
1581e09f52fSYi Liu         uint8_t byte;
1591e09f52fSYi Liu         uint16_t word;
1601e09f52fSYi Liu         uint32_t dword;
1611e09f52fSYi Liu         uint64_t qword;
1621e09f52fSYi Liu     } buf;
1631e09f52fSYi Liu 
1641e09f52fSYi Liu     switch (size) {
1651e09f52fSYi Liu     case 1:
1661e09f52fSYi Liu         buf.byte = data;
1671e09f52fSYi Liu         break;
1681e09f52fSYi Liu     case 2:
1691e09f52fSYi Liu         buf.word = cpu_to_le16(data);
1701e09f52fSYi Liu         break;
1711e09f52fSYi Liu     case 4:
1721e09f52fSYi Liu         buf.dword = cpu_to_le32(data);
1731e09f52fSYi Liu         break;
1741e09f52fSYi Liu     case 8:
1751e09f52fSYi Liu         buf.qword = cpu_to_le64(data);
1761e09f52fSYi Liu         break;
1771e09f52fSYi Liu     default:
1781e09f52fSYi Liu         hw_error("vfio: unsupported write size, %u bytes", size);
1791e09f52fSYi Liu         break;
1801e09f52fSYi Liu     }
1811e09f52fSYi Liu 
1821e09f52fSYi Liu     if (pwrite(vbasedev->fd, &buf, size, region->fd_offset + addr) != size) {
1831e09f52fSYi Liu         error_report("%s(%s:region%d+0x%"HWADDR_PRIx", 0x%"PRIx64
1841e09f52fSYi Liu                      ",%d) failed: %m",
1851e09f52fSYi Liu                      __func__, vbasedev->name, region->nr,
1861e09f52fSYi Liu                      addr, data, size);
1871e09f52fSYi Liu     }
1881e09f52fSYi Liu 
1891e09f52fSYi Liu     trace_vfio_region_write(vbasedev->name, region->nr, addr, data, size);
1901e09f52fSYi Liu 
1911e09f52fSYi Liu     /*
1921e09f52fSYi Liu      * A read or write to a BAR always signals an INTx EOI.  This will
1931e09f52fSYi Liu      * do nothing if not pending (including not in INTx mode).  We assume
1941e09f52fSYi Liu      * that a BAR access is in response to an interrupt and that BAR
1951e09f52fSYi Liu      * accesses will service the interrupt.  Unfortunately, we don't know
1961e09f52fSYi Liu      * which access will service the interrupt, so we're potentially
1971e09f52fSYi Liu      * getting quite a few host interrupts per guest interrupt.
1981e09f52fSYi Liu      */
1991e09f52fSYi Liu     vbasedev->ops->vfio_eoi(vbasedev);
2001e09f52fSYi Liu }
2011e09f52fSYi Liu 
vfio_region_read(void * opaque,hwaddr addr,unsigned size)2021e09f52fSYi Liu uint64_t vfio_region_read(void *opaque,
2031e09f52fSYi Liu                           hwaddr addr, unsigned size)
2041e09f52fSYi Liu {
2051e09f52fSYi Liu     VFIORegion *region = opaque;
2061e09f52fSYi Liu     VFIODevice *vbasedev = region->vbasedev;
2071e09f52fSYi Liu     union {
2081e09f52fSYi Liu         uint8_t byte;
2091e09f52fSYi Liu         uint16_t word;
2101e09f52fSYi Liu         uint32_t dword;
2111e09f52fSYi Liu         uint64_t qword;
2121e09f52fSYi Liu     } buf;
2131e09f52fSYi Liu     uint64_t data = 0;
2141e09f52fSYi Liu 
2151e09f52fSYi Liu     if (pread(vbasedev->fd, &buf, size, region->fd_offset + addr) != size) {
2161e09f52fSYi Liu         error_report("%s(%s:region%d+0x%"HWADDR_PRIx", %d) failed: %m",
2171e09f52fSYi Liu                      __func__, vbasedev->name, region->nr,
2181e09f52fSYi Liu                      addr, size);
2191e09f52fSYi Liu         return (uint64_t)-1;
2201e09f52fSYi Liu     }
2211e09f52fSYi Liu     switch (size) {
2221e09f52fSYi Liu     case 1:
2231e09f52fSYi Liu         data = buf.byte;
2241e09f52fSYi Liu         break;
2251e09f52fSYi Liu     case 2:
2261e09f52fSYi Liu         data = le16_to_cpu(buf.word);
2271e09f52fSYi Liu         break;
2281e09f52fSYi Liu     case 4:
2291e09f52fSYi Liu         data = le32_to_cpu(buf.dword);
2301e09f52fSYi Liu         break;
2311e09f52fSYi Liu     case 8:
2321e09f52fSYi Liu         data = le64_to_cpu(buf.qword);
2331e09f52fSYi Liu         break;
2341e09f52fSYi Liu     default:
2351e09f52fSYi Liu         hw_error("vfio: unsupported read size, %u bytes", size);
2361e09f52fSYi Liu         break;
2371e09f52fSYi Liu     }
2381e09f52fSYi Liu 
2391e09f52fSYi Liu     trace_vfio_region_read(vbasedev->name, region->nr, addr, size, data);
2401e09f52fSYi Liu 
2411e09f52fSYi Liu     /* Same as write above */
2421e09f52fSYi Liu     vbasedev->ops->vfio_eoi(vbasedev);
2431e09f52fSYi Liu 
2441e09f52fSYi Liu     return data;
2451e09f52fSYi Liu }
2461e09f52fSYi Liu 
2471e09f52fSYi Liu const MemoryRegionOps vfio_region_ops = {
2481e09f52fSYi Liu     .read = vfio_region_read,
2491e09f52fSYi Liu     .write = vfio_region_write,
2501e09f52fSYi Liu     .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
2511e09f52fSYi Liu     .valid = {
2521e09f52fSYi Liu         .min_access_size = 1,
2531e09f52fSYi Liu         .max_access_size = 8,
2541e09f52fSYi Liu     },
2551e09f52fSYi Liu     .impl = {
2561e09f52fSYi Liu         .min_access_size = 1,
2571e09f52fSYi Liu         .max_access_size = 8,
2581e09f52fSYi Liu     },
2591e09f52fSYi Liu };
2601e09f52fSYi Liu 
vfio_bitmap_alloc(VFIOBitmap * vbmap,hwaddr size)2611e09f52fSYi Liu int vfio_bitmap_alloc(VFIOBitmap *vbmap, hwaddr size)
2621e09f52fSYi Liu {
2631e09f52fSYi Liu     vbmap->pages = REAL_HOST_PAGE_ALIGN(size) / qemu_real_host_page_size();
2641e09f52fSYi Liu     vbmap->size = ROUND_UP(vbmap->pages, sizeof(__u64) * BITS_PER_BYTE) /
2651e09f52fSYi Liu                                          BITS_PER_BYTE;
2661e09f52fSYi Liu     vbmap->bitmap = g_try_malloc0(vbmap->size);
2671e09f52fSYi Liu     if (!vbmap->bitmap) {
2681e09f52fSYi Liu         return -ENOMEM;
2691e09f52fSYi Liu     }
2701e09f52fSYi Liu 
2711e09f52fSYi Liu     return 0;
2721e09f52fSYi Liu }
2731e09f52fSYi Liu 
2741e09f52fSYi Liu struct vfio_info_cap_header *
vfio_get_cap(void * ptr,uint32_t cap_offset,uint16_t id)2751e09f52fSYi Liu vfio_get_cap(void *ptr, uint32_t cap_offset, uint16_t id)
2761e09f52fSYi Liu {
2771e09f52fSYi Liu     struct vfio_info_cap_header *hdr;
2781e09f52fSYi Liu 
2791e09f52fSYi Liu     for (hdr = ptr + cap_offset; hdr != ptr; hdr = ptr + hdr->next) {
2801e09f52fSYi Liu         if (hdr->id == id) {
2811e09f52fSYi Liu             return hdr;
2821e09f52fSYi Liu         }
2831e09f52fSYi Liu     }
2841e09f52fSYi Liu 
2851e09f52fSYi Liu     return NULL;
2861e09f52fSYi Liu }
2871e09f52fSYi Liu 
2881e09f52fSYi Liu struct vfio_info_cap_header *
vfio_get_region_info_cap(struct vfio_region_info * info,uint16_t id)2891e09f52fSYi Liu vfio_get_region_info_cap(struct vfio_region_info *info, uint16_t id)
2901e09f52fSYi Liu {
2911e09f52fSYi Liu     if (!(info->flags & VFIO_REGION_INFO_FLAG_CAPS)) {
2921e09f52fSYi Liu         return NULL;
2931e09f52fSYi Liu     }
2941e09f52fSYi Liu 
2951e09f52fSYi Liu     return vfio_get_cap((void *)info, info->cap_offset, id);
2961e09f52fSYi Liu }
2971e09f52fSYi Liu 
2981e09f52fSYi Liu struct vfio_info_cap_header *
vfio_get_device_info_cap(struct vfio_device_info * info,uint16_t id)2991e09f52fSYi Liu vfio_get_device_info_cap(struct vfio_device_info *info, uint16_t id)
3001e09f52fSYi Liu {
3011e09f52fSYi Liu     if (!(info->flags & VFIO_DEVICE_FLAGS_CAPS)) {
3021e09f52fSYi Liu         return NULL;
3031e09f52fSYi Liu     }
3041e09f52fSYi Liu 
3051e09f52fSYi Liu     return vfio_get_cap((void *)info, info->cap_offset, id);
3061e09f52fSYi Liu }
3071e09f52fSYi Liu 
vfio_setup_region_sparse_mmaps(VFIORegion * region,struct vfio_region_info * info)3081e09f52fSYi Liu static int vfio_setup_region_sparse_mmaps(VFIORegion *region,
3091e09f52fSYi Liu                                           struct vfio_region_info *info)
3101e09f52fSYi Liu {
3111e09f52fSYi Liu     struct vfio_info_cap_header *hdr;
3121e09f52fSYi Liu     struct vfio_region_info_cap_sparse_mmap *sparse;
3131e09f52fSYi Liu     int i, j;
3141e09f52fSYi Liu 
3151e09f52fSYi Liu     hdr = vfio_get_region_info_cap(info, VFIO_REGION_INFO_CAP_SPARSE_MMAP);
3161e09f52fSYi Liu     if (!hdr) {
3171e09f52fSYi Liu         return -ENODEV;
3181e09f52fSYi Liu     }
3191e09f52fSYi Liu 
3201e09f52fSYi Liu     sparse = container_of(hdr, struct vfio_region_info_cap_sparse_mmap, header);
3211e09f52fSYi Liu 
3221e09f52fSYi Liu     trace_vfio_region_sparse_mmap_header(region->vbasedev->name,
3231e09f52fSYi Liu                                          region->nr, sparse->nr_areas);
3241e09f52fSYi Liu 
3251e09f52fSYi Liu     region->mmaps = g_new0(VFIOMmap, sparse->nr_areas);
3261e09f52fSYi Liu 
3271e09f52fSYi Liu     for (i = 0, j = 0; i < sparse->nr_areas; i++) {
3281e09f52fSYi Liu         if (sparse->areas[i].size) {
3291e09f52fSYi Liu             trace_vfio_region_sparse_mmap_entry(i, sparse->areas[i].offset,
3301e09f52fSYi Liu                                             sparse->areas[i].offset +
3311e09f52fSYi Liu                                             sparse->areas[i].size - 1);
3321e09f52fSYi Liu             region->mmaps[j].offset = sparse->areas[i].offset;
3331e09f52fSYi Liu             region->mmaps[j].size = sparse->areas[i].size;
3341e09f52fSYi Liu             j++;
3351e09f52fSYi Liu         }
3361e09f52fSYi Liu     }
3371e09f52fSYi Liu 
3381e09f52fSYi Liu     region->nr_mmaps = j;
3391e09f52fSYi Liu     region->mmaps = g_realloc(region->mmaps, j * sizeof(VFIOMmap));
3401e09f52fSYi Liu 
3411e09f52fSYi Liu     return 0;
3421e09f52fSYi Liu }
3431e09f52fSYi Liu 
vfio_region_setup(Object * obj,VFIODevice * vbasedev,VFIORegion * region,int index,const char * name)3441e09f52fSYi Liu int vfio_region_setup(Object *obj, VFIODevice *vbasedev, VFIORegion *region,
3451e09f52fSYi Liu                       int index, const char *name)
3461e09f52fSYi Liu {
3470d3e89beSZhenzhong Duan     g_autofree struct vfio_region_info *info = NULL;
3481e09f52fSYi Liu     int ret;
3491e09f52fSYi Liu 
3501e09f52fSYi Liu     ret = vfio_get_region_info(vbasedev, index, &info);
3511e09f52fSYi Liu     if (ret) {
3521e09f52fSYi Liu         return ret;
3531e09f52fSYi Liu     }
3541e09f52fSYi Liu 
3551e09f52fSYi Liu     region->vbasedev = vbasedev;
3561e09f52fSYi Liu     region->flags = info->flags;
3571e09f52fSYi Liu     region->size = info->size;
3581e09f52fSYi Liu     region->fd_offset = info->offset;
3591e09f52fSYi Liu     region->nr = index;
3601e09f52fSYi Liu 
3611e09f52fSYi Liu     if (region->size) {
3621e09f52fSYi Liu         region->mem = g_new0(MemoryRegion, 1);
3631e09f52fSYi Liu         memory_region_init_io(region->mem, obj, &vfio_region_ops,
3641e09f52fSYi Liu                               region, name, region->size);
3651e09f52fSYi Liu 
3661e09f52fSYi Liu         if (!vbasedev->no_mmap &&
3671e09f52fSYi Liu             region->flags & VFIO_REGION_INFO_FLAG_MMAP) {
3681e09f52fSYi Liu 
3691e09f52fSYi Liu             ret = vfio_setup_region_sparse_mmaps(region, info);
3701e09f52fSYi Liu 
3711e09f52fSYi Liu             if (ret) {
3721e09f52fSYi Liu                 region->nr_mmaps = 1;
3731e09f52fSYi Liu                 region->mmaps = g_new0(VFIOMmap, region->nr_mmaps);
3741e09f52fSYi Liu                 region->mmaps[0].offset = 0;
3751e09f52fSYi Liu                 region->mmaps[0].size = region->size;
3761e09f52fSYi Liu             }
3771e09f52fSYi Liu         }
3781e09f52fSYi Liu     }
3791e09f52fSYi Liu 
3801e09f52fSYi Liu     trace_vfio_region_setup(vbasedev->name, index, name,
3811e09f52fSYi Liu                             region->flags, region->fd_offset, region->size);
3821e09f52fSYi Liu     return 0;
3831e09f52fSYi Liu }
3841e09f52fSYi Liu 
vfio_subregion_unmap(VFIORegion * region,int index)3851e09f52fSYi Liu static void vfio_subregion_unmap(VFIORegion *region, int index)
3861e09f52fSYi Liu {
3871e09f52fSYi Liu     trace_vfio_region_unmap(memory_region_name(&region->mmaps[index].mem),
3881e09f52fSYi Liu                             region->mmaps[index].offset,
3891e09f52fSYi Liu                             region->mmaps[index].offset +
3901e09f52fSYi Liu                             region->mmaps[index].size - 1);
3911e09f52fSYi Liu     memory_region_del_subregion(region->mem, &region->mmaps[index].mem);
3921e09f52fSYi Liu     munmap(region->mmaps[index].mmap, region->mmaps[index].size);
3931e09f52fSYi Liu     object_unparent(OBJECT(&region->mmaps[index].mem));
3941e09f52fSYi Liu     region->mmaps[index].mmap = NULL;
3951e09f52fSYi Liu }
3961e09f52fSYi Liu 
vfio_region_mmap(VFIORegion * region)3971e09f52fSYi Liu int vfio_region_mmap(VFIORegion *region)
3981e09f52fSYi Liu {
39949915c0dSAlex Williamson     int i, ret, prot = 0;
4001e09f52fSYi Liu     char *name;
4011e09f52fSYi Liu 
4021e09f52fSYi Liu     if (!region->mem) {
4031e09f52fSYi Liu         return 0;
4041e09f52fSYi Liu     }
4051e09f52fSYi Liu 
4061e09f52fSYi Liu     prot |= region->flags & VFIO_REGION_INFO_FLAG_READ ? PROT_READ : 0;
4071e09f52fSYi Liu     prot |= region->flags & VFIO_REGION_INFO_FLAG_WRITE ? PROT_WRITE : 0;
4081e09f52fSYi Liu 
4091e09f52fSYi Liu     for (i = 0; i < region->nr_mmaps; i++) {
410*00b519c0SAlex Williamson         size_t align = MIN(1ULL << ctz64(region->mmaps[i].size), 1 * GiB);
411*00b519c0SAlex Williamson         void *map_base, *map_align;
412*00b519c0SAlex Williamson 
413*00b519c0SAlex Williamson         /*
414*00b519c0SAlex Williamson          * Align the mmap for more efficient mapping in the kernel.  Ideally
415*00b519c0SAlex Williamson          * we'd know the PMD and PUD mapping sizes to use as discrete alignment
416*00b519c0SAlex Williamson          * intervals, but we don't.  As of Linux v6.12, the largest PUD size
417*00b519c0SAlex Williamson          * supporting huge pfnmap is 1GiB (ARCH_SUPPORTS_PUD_PFNMAP is only set
418*00b519c0SAlex Williamson          * on x86_64).  Align by power-of-two size, capped at 1GiB.
419*00b519c0SAlex Williamson          *
420*00b519c0SAlex Williamson          * NB. qemu_memalign() and friends actually allocate memory, whereas
421*00b519c0SAlex Williamson          * the region size here can exceed host memory, therefore we manually
422*00b519c0SAlex Williamson          * create an oversized anonymous mapping and clean it up for alignment.
423*00b519c0SAlex Williamson          */
424*00b519c0SAlex Williamson         map_base = mmap(0, region->mmaps[i].size + align, PROT_NONE,
425*00b519c0SAlex Williamson                         MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
426*00b519c0SAlex Williamson         if (map_base == MAP_FAILED) {
427*00b519c0SAlex Williamson             ret = -errno;
428*00b519c0SAlex Williamson             goto no_mmap;
429*00b519c0SAlex Williamson         }
430*00b519c0SAlex Williamson 
431*00b519c0SAlex Williamson         map_align = (void *)ROUND_UP((uintptr_t)map_base, (uintptr_t)align);
432*00b519c0SAlex Williamson         munmap(map_base, map_align - map_base);
433*00b519c0SAlex Williamson         munmap(map_align + region->mmaps[i].size,
434*00b519c0SAlex Williamson                align - (map_align - map_base));
435*00b519c0SAlex Williamson 
436*00b519c0SAlex Williamson         region->mmaps[i].mmap = mmap(map_align, region->mmaps[i].size, prot,
437*00b519c0SAlex Williamson                                      MAP_SHARED | MAP_FIXED,
438*00b519c0SAlex Williamson                                      region->vbasedev->fd,
4391e09f52fSYi Liu                                      region->fd_offset +
4401e09f52fSYi Liu                                      region->mmaps[i].offset);
4411e09f52fSYi Liu         if (region->mmaps[i].mmap == MAP_FAILED) {
44249915c0dSAlex Williamson             ret = -errno;
44349915c0dSAlex Williamson             goto no_mmap;
4441e09f52fSYi Liu         }
4451e09f52fSYi Liu 
4461e09f52fSYi Liu         name = g_strdup_printf("%s mmaps[%d]",
4471e09f52fSYi Liu                                memory_region_name(region->mem), i);
4481e09f52fSYi Liu         memory_region_init_ram_device_ptr(&region->mmaps[i].mem,
4491e09f52fSYi Liu                                           memory_region_owner(region->mem),
4501e09f52fSYi Liu                                           name, region->mmaps[i].size,
4511e09f52fSYi Liu                                           region->mmaps[i].mmap);
4521e09f52fSYi Liu         g_free(name);
4531e09f52fSYi Liu         memory_region_add_subregion(region->mem, region->mmaps[i].offset,
4541e09f52fSYi Liu                                     &region->mmaps[i].mem);
4551e09f52fSYi Liu 
4561e09f52fSYi Liu         trace_vfio_region_mmap(memory_region_name(&region->mmaps[i].mem),
4571e09f52fSYi Liu                                region->mmaps[i].offset,
4581e09f52fSYi Liu                                region->mmaps[i].offset +
4591e09f52fSYi Liu                                region->mmaps[i].size - 1);
4601e09f52fSYi Liu     }
4611e09f52fSYi Liu 
4621e09f52fSYi Liu     return 0;
46349915c0dSAlex Williamson 
46449915c0dSAlex Williamson no_mmap:
46549915c0dSAlex Williamson     trace_vfio_region_mmap_fault(memory_region_name(region->mem), i,
46649915c0dSAlex Williamson                                  region->fd_offset + region->mmaps[i].offset,
46749915c0dSAlex Williamson                                  region->fd_offset + region->mmaps[i].offset +
46849915c0dSAlex Williamson                                  region->mmaps[i].size - 1, ret);
46949915c0dSAlex Williamson 
47049915c0dSAlex Williamson     region->mmaps[i].mmap = NULL;
47149915c0dSAlex Williamson 
47249915c0dSAlex Williamson     for (i--; i >= 0; i--) {
47349915c0dSAlex Williamson         vfio_subregion_unmap(region, i);
47449915c0dSAlex Williamson     }
47549915c0dSAlex Williamson 
47649915c0dSAlex Williamson     return ret;
4771e09f52fSYi Liu }
4781e09f52fSYi Liu 
vfio_region_unmap(VFIORegion * region)4791e09f52fSYi Liu void vfio_region_unmap(VFIORegion *region)
4801e09f52fSYi Liu {
4811e09f52fSYi Liu     int i;
4821e09f52fSYi Liu 
4831e09f52fSYi Liu     if (!region->mem) {
4841e09f52fSYi Liu         return;
4851e09f52fSYi Liu     }
4861e09f52fSYi Liu 
4871e09f52fSYi Liu     for (i = 0; i < region->nr_mmaps; i++) {
4881e09f52fSYi Liu         if (region->mmaps[i].mmap) {
4891e09f52fSYi Liu             vfio_subregion_unmap(region, i);
4901e09f52fSYi Liu         }
4911e09f52fSYi Liu     }
4921e09f52fSYi Liu }
4931e09f52fSYi Liu 
vfio_region_exit(VFIORegion * region)4941e09f52fSYi Liu void vfio_region_exit(VFIORegion *region)
4951e09f52fSYi Liu {
4961e09f52fSYi Liu     int i;
4971e09f52fSYi Liu 
4981e09f52fSYi Liu     if (!region->mem) {
4991e09f52fSYi Liu         return;
5001e09f52fSYi Liu     }
5011e09f52fSYi Liu 
5021e09f52fSYi Liu     for (i = 0; i < region->nr_mmaps; i++) {
5031e09f52fSYi Liu         if (region->mmaps[i].mmap) {
5041e09f52fSYi Liu             memory_region_del_subregion(region->mem, &region->mmaps[i].mem);
5051e09f52fSYi Liu         }
5061e09f52fSYi Liu     }
5071e09f52fSYi Liu 
5081e09f52fSYi Liu     trace_vfio_region_exit(region->vbasedev->name, region->nr);
5091e09f52fSYi Liu }
5101e09f52fSYi Liu 
vfio_region_finalize(VFIORegion * region)5111e09f52fSYi Liu void vfio_region_finalize(VFIORegion *region)
5121e09f52fSYi Liu {
5131e09f52fSYi Liu     int i;
5141e09f52fSYi Liu 
5151e09f52fSYi Liu     if (!region->mem) {
5161e09f52fSYi Liu         return;
5171e09f52fSYi Liu     }
5181e09f52fSYi Liu 
5191e09f52fSYi Liu     for (i = 0; i < region->nr_mmaps; i++) {
5201e09f52fSYi Liu         if (region->mmaps[i].mmap) {
5211e09f52fSYi Liu             munmap(region->mmaps[i].mmap, region->mmaps[i].size);
5221e09f52fSYi Liu             object_unparent(OBJECT(&region->mmaps[i].mem));
5231e09f52fSYi Liu         }
5241e09f52fSYi Liu     }
5251e09f52fSYi Liu 
5261e09f52fSYi Liu     object_unparent(OBJECT(region->mem));
5271e09f52fSYi Liu 
5281e09f52fSYi Liu     g_free(region->mem);
5291e09f52fSYi Liu     g_free(region->mmaps);
5301e09f52fSYi Liu 
5311e09f52fSYi Liu     trace_vfio_region_finalize(region->vbasedev->name, region->nr);
5321e09f52fSYi Liu 
5331e09f52fSYi Liu     region->mem = NULL;
5341e09f52fSYi Liu     region->mmaps = NULL;
5351e09f52fSYi Liu     region->nr_mmaps = 0;
5361e09f52fSYi Liu     region->size = 0;
5371e09f52fSYi Liu     region->flags = 0;
5381e09f52fSYi Liu     region->nr = 0;
5391e09f52fSYi Liu }
5401e09f52fSYi Liu 
vfio_region_mmaps_set_enabled(VFIORegion * region,bool enabled)5411e09f52fSYi Liu void vfio_region_mmaps_set_enabled(VFIORegion *region, bool enabled)
5421e09f52fSYi Liu {
5431e09f52fSYi Liu     int i;
5441e09f52fSYi Liu 
5451e09f52fSYi Liu     if (!region->mem) {
5461e09f52fSYi Liu         return;
5471e09f52fSYi Liu     }
5481e09f52fSYi Liu 
5491e09f52fSYi Liu     for (i = 0; i < region->nr_mmaps; i++) {
5501e09f52fSYi Liu         if (region->mmaps[i].mmap) {
5511e09f52fSYi Liu             memory_region_set_enabled(&region->mmaps[i].mem, enabled);
5521e09f52fSYi Liu         }
5531e09f52fSYi Liu     }
5541e09f52fSYi Liu 
5551e09f52fSYi Liu     trace_vfio_region_mmaps_set_enabled(memory_region_name(region->mem),
5561e09f52fSYi Liu                                         enabled);
5571e09f52fSYi Liu }
5581e09f52fSYi Liu 
vfio_get_region_info(VFIODevice * vbasedev,int index,struct vfio_region_info ** info)5591e09f52fSYi Liu int vfio_get_region_info(VFIODevice *vbasedev, int index,
5601e09f52fSYi Liu                          struct vfio_region_info **info)
5611e09f52fSYi Liu {
5621e09f52fSYi Liu     size_t argsz = sizeof(struct vfio_region_info);
5631e09f52fSYi Liu 
5641e09f52fSYi Liu     *info = g_malloc0(argsz);
5651e09f52fSYi Liu 
5661e09f52fSYi Liu     (*info)->index = index;
5671e09f52fSYi Liu retry:
5681e09f52fSYi Liu     (*info)->argsz = argsz;
5691e09f52fSYi Liu 
5701e09f52fSYi Liu     if (ioctl(vbasedev->fd, VFIO_DEVICE_GET_REGION_INFO, *info)) {
5711e09f52fSYi Liu         g_free(*info);
5721e09f52fSYi Liu         *info = NULL;
5731e09f52fSYi Liu         return -errno;
5741e09f52fSYi Liu     }
5751e09f52fSYi Liu 
5761e09f52fSYi Liu     if ((*info)->argsz > argsz) {
5771e09f52fSYi Liu         argsz = (*info)->argsz;
5781e09f52fSYi Liu         *info = g_realloc(*info, argsz);
5791e09f52fSYi Liu 
5801e09f52fSYi Liu         goto retry;
5811e09f52fSYi Liu     }
5821e09f52fSYi Liu 
5831e09f52fSYi Liu     return 0;
5841e09f52fSYi Liu }
5851e09f52fSYi Liu 
vfio_get_dev_region_info(VFIODevice * vbasedev,uint32_t type,uint32_t subtype,struct vfio_region_info ** info)5861e09f52fSYi Liu int vfio_get_dev_region_info(VFIODevice *vbasedev, uint32_t type,
5871e09f52fSYi Liu                              uint32_t subtype, struct vfio_region_info **info)
5881e09f52fSYi Liu {
5891e09f52fSYi Liu     int i;
5901e09f52fSYi Liu 
5911e09f52fSYi Liu     for (i = 0; i < vbasedev->num_regions; i++) {
5921e09f52fSYi Liu         struct vfio_info_cap_header *hdr;
5931e09f52fSYi Liu         struct vfio_region_info_cap_type *cap_type;
5941e09f52fSYi Liu 
5951e09f52fSYi Liu         if (vfio_get_region_info(vbasedev, i, info)) {
5961e09f52fSYi Liu             continue;
5971e09f52fSYi Liu         }
5981e09f52fSYi Liu 
5991e09f52fSYi Liu         hdr = vfio_get_region_info_cap(*info, VFIO_REGION_INFO_CAP_TYPE);
6001e09f52fSYi Liu         if (!hdr) {
6011e09f52fSYi Liu             g_free(*info);
6021e09f52fSYi Liu             continue;
6031e09f52fSYi Liu         }
6041e09f52fSYi Liu 
6051e09f52fSYi Liu         cap_type = container_of(hdr, struct vfio_region_info_cap_type, header);
6061e09f52fSYi Liu 
6071e09f52fSYi Liu         trace_vfio_get_dev_region(vbasedev->name, i,
6081e09f52fSYi Liu                                   cap_type->type, cap_type->subtype);
6091e09f52fSYi Liu 
6101e09f52fSYi Liu         if (cap_type->type == type && cap_type->subtype == subtype) {
6111e09f52fSYi Liu             return 0;
6121e09f52fSYi Liu         }
6131e09f52fSYi Liu 
6141e09f52fSYi Liu         g_free(*info);
6151e09f52fSYi Liu     }
6161e09f52fSYi Liu 
6171e09f52fSYi Liu     *info = NULL;
6181e09f52fSYi Liu     return -ENODEV;
6191e09f52fSYi Liu }
6201e09f52fSYi Liu 
vfio_has_region_cap(VFIODevice * vbasedev,int region,uint16_t cap_type)6211e09f52fSYi Liu bool vfio_has_region_cap(VFIODevice *vbasedev, int region, uint16_t cap_type)
6221e09f52fSYi Liu {
6230d3e89beSZhenzhong Duan     g_autofree struct vfio_region_info *info = NULL;
6241e09f52fSYi Liu     bool ret = false;
6251e09f52fSYi Liu 
6261e09f52fSYi Liu     if (!vfio_get_region_info(vbasedev, region, &info)) {
6271e09f52fSYi Liu         if (vfio_get_region_info_cap(info, cap_type)) {
6281e09f52fSYi Liu             ret = true;
6291e09f52fSYi Liu         }
6301e09f52fSYi Liu     }
6311e09f52fSYi Liu 
6321e09f52fSYi Liu     return ret;
6331e09f52fSYi Liu }
634da3e04b2SZhenzhong Duan 
vfio_device_get_name(VFIODevice * vbasedev,Error ** errp)635c6c6cf91SZhenzhong Duan bool vfio_device_get_name(VFIODevice *vbasedev, Error **errp)
636da3e04b2SZhenzhong Duan {
63789a8a2e9SZhao Liu     ERRP_GUARD();
638da3e04b2SZhenzhong Duan     struct stat st;
639da3e04b2SZhenzhong Duan 
640da3e04b2SZhenzhong Duan     if (vbasedev->fd < 0) {
641da3e04b2SZhenzhong Duan         if (stat(vbasedev->sysfsdev, &st) < 0) {
642da3e04b2SZhenzhong Duan             error_setg_errno(errp, errno, "no such host device");
643da3e04b2SZhenzhong Duan             error_prepend(errp, VFIO_MSG_PREFIX, vbasedev->sysfsdev);
644c6c6cf91SZhenzhong Duan             return false;
645da3e04b2SZhenzhong Duan         }
646da3e04b2SZhenzhong Duan         /* User may specify a name, e.g: VFIO platform device */
647da3e04b2SZhenzhong Duan         if (!vbasedev->name) {
648da3e04b2SZhenzhong Duan             vbasedev->name = g_path_get_basename(vbasedev->sysfsdev);
649da3e04b2SZhenzhong Duan         }
650da3e04b2SZhenzhong Duan     } else {
651da3e04b2SZhenzhong Duan         if (!vbasedev->iommufd) {
652da3e04b2SZhenzhong Duan             error_setg(errp, "Use FD passing only with iommufd backend");
653c6c6cf91SZhenzhong Duan             return false;
654da3e04b2SZhenzhong Duan         }
655da3e04b2SZhenzhong Duan         /*
656da3e04b2SZhenzhong Duan          * Give a name with fd so any function printing out vbasedev->name
657da3e04b2SZhenzhong Duan          * will not break.
658da3e04b2SZhenzhong Duan          */
659da3e04b2SZhenzhong Duan         if (!vbasedev->name) {
660da3e04b2SZhenzhong Duan             vbasedev->name = g_strdup_printf("VFIO_FD%d", vbasedev->fd);
661da3e04b2SZhenzhong Duan         }
662da3e04b2SZhenzhong Duan     }
663da3e04b2SZhenzhong Duan 
664c6c6cf91SZhenzhong Duan     return true;
665da3e04b2SZhenzhong Duan }
666da3e04b2SZhenzhong Duan 
vfio_device_set_fd(VFIODevice * vbasedev,const char * str,Error ** errp)667da3e04b2SZhenzhong Duan void vfio_device_set_fd(VFIODevice *vbasedev, const char *str, Error **errp)
668da3e04b2SZhenzhong Duan {
66989a8a2e9SZhao Liu     ERRP_GUARD();
670da3e04b2SZhenzhong Duan     int fd = monitor_fd_param(monitor_cur(), str, errp);
671da3e04b2SZhenzhong Duan 
672da3e04b2SZhenzhong Duan     if (fd < 0) {
673da3e04b2SZhenzhong Duan         error_prepend(errp, "Could not parse remote object fd %s:", str);
674da3e04b2SZhenzhong Duan         return;
675da3e04b2SZhenzhong Duan     }
676da3e04b2SZhenzhong Duan     vbasedev->fd = fd;
677da3e04b2SZhenzhong Duan }
6786106a329SZhenzhong Duan 
vfio_device_init(VFIODevice * vbasedev,int type,VFIODeviceOps * ops,DeviceState * dev,bool ram_discard)6796106a329SZhenzhong Duan void vfio_device_init(VFIODevice *vbasedev, int type, VFIODeviceOps *ops,
6806106a329SZhenzhong Duan                       DeviceState *dev, bool ram_discard)
6816106a329SZhenzhong Duan {
6826106a329SZhenzhong Duan     vbasedev->type = type;
6836106a329SZhenzhong Duan     vbasedev->ops = ops;
6846106a329SZhenzhong Duan     vbasedev->dev = dev;
6856106a329SZhenzhong Duan     vbasedev->fd = -1;
6866106a329SZhenzhong Duan 
6876106a329SZhenzhong Duan     vbasedev->ram_block_discard_allowed = ram_discard;
6886106a329SZhenzhong Duan }
689d441e05eSZhenzhong Duan 
vfio_device_get_aw_bits(VFIODevice * vdev)690d441e05eSZhenzhong Duan int vfio_device_get_aw_bits(VFIODevice *vdev)
691d441e05eSZhenzhong Duan {
692d441e05eSZhenzhong Duan     /*
693d441e05eSZhenzhong Duan      * iova_ranges is a sorted list. For old kernels that support
694d441e05eSZhenzhong Duan      * VFIO but not support query of iova ranges, iova_ranges is NULL,
695d441e05eSZhenzhong Duan      * in this case HOST_IOMMU_DEVICE_CAP_AW_BITS_MAX(64) is returned.
696d441e05eSZhenzhong Duan      */
697d441e05eSZhenzhong Duan     GList *l = g_list_last(vdev->bcontainer->iova_ranges);
698d441e05eSZhenzhong Duan 
699d441e05eSZhenzhong Duan     if (l) {
700d441e05eSZhenzhong Duan         Range *range = l->data;
701d441e05eSZhenzhong Duan         return range_get_last_bit(range) + 1;
702d441e05eSZhenzhong Duan     }
703d441e05eSZhenzhong Duan 
704d441e05eSZhenzhong Duan     return HOST_IOMMU_DEVICE_CAP_AW_BITS_MAX;
705d441e05eSZhenzhong Duan }
70613e522f6SJoao Martins 
vfio_device_is_mdev(VFIODevice * vbasedev)70713e522f6SJoao Martins bool vfio_device_is_mdev(VFIODevice *vbasedev)
70813e522f6SJoao Martins {
70913e522f6SJoao Martins     g_autofree char *subsys = NULL;
71013e522f6SJoao Martins     g_autofree char *tmp = NULL;
71113e522f6SJoao Martins 
71213e522f6SJoao Martins     if (!vbasedev->sysfsdev) {
71313e522f6SJoao Martins         return false;
71413e522f6SJoao Martins     }
71513e522f6SJoao Martins 
71613e522f6SJoao Martins     tmp = g_strdup_printf("%s/subsystem", vbasedev->sysfsdev);
71713e522f6SJoao Martins     subsys = realpath(tmp, NULL);
71813e522f6SJoao Martins     return subsys && (strcmp(subsys, "/sys/bus/mdev") == 0);
71913e522f6SJoao Martins }
72083a4d596SJoao Martins 
vfio_device_hiod_realize(VFIODevice * vbasedev,Error ** errp)72183a4d596SJoao Martins bool vfio_device_hiod_realize(VFIODevice *vbasedev, Error **errp)
72283a4d596SJoao Martins {
72383a4d596SJoao Martins     HostIOMMUDevice *hiod = vbasedev->hiod;
72483a4d596SJoao Martins 
72583a4d596SJoao Martins     if (!hiod) {
72683a4d596SJoao Martins         return true;
72783a4d596SJoao Martins     }
72883a4d596SJoao Martins 
72983a4d596SJoao Martins     return HOST_IOMMU_DEVICE_GET_CLASS(hiod)->realize(hiod, vbasedev, errp);
73083a4d596SJoao Martins }
731