xref: /openbmc/qemu/hw/display/virtio-gpu.c (revision 0139a4f2)
1 /*
2  * Virtio GPU Device
3  *
4  * Copyright Red Hat, Inc. 2013-2014
5  *
6  * Authors:
7  *     Dave Airlie <airlied@redhat.com>
8  *     Gerd Hoffmann <kraxel@redhat.com>
9  *
10  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or later.
11  * See the COPYING file in the top-level directory.
12  */
13 
14 #include "qemu/osdep.h"
15 #include "qemu/units.h"
16 #include "qemu/iov.h"
17 #include "sysemu/cpus.h"
18 #include "ui/console.h"
19 #include "ui/rect.h"
20 #include "trace.h"
21 #include "sysemu/dma.h"
22 #include "sysemu/sysemu.h"
23 #include "hw/virtio/virtio.h"
24 #include "migration/qemu-file-types.h"
25 #include "hw/virtio/virtio-gpu.h"
26 #include "hw/virtio/virtio-gpu-bswap.h"
27 #include "hw/virtio/virtio-gpu-pixman.h"
28 #include "hw/virtio/virtio-bus.h"
29 #include "hw/qdev-properties.h"
30 #include "qemu/log.h"
31 #include "qemu/memfd.h"
32 #include "qemu/module.h"
33 #include "qapi/error.h"
34 #include "qemu/error-report.h"
35 
36 #define VIRTIO_GPU_VM_VERSION 1
37 
38 static struct virtio_gpu_simple_resource *
39 virtio_gpu_find_check_resource(VirtIOGPU *g, uint32_t resource_id,
40                                bool require_backing,
41                                const char *caller, uint32_t *error);
42 
43 static void virtio_gpu_reset_bh(void *opaque);
44 
45 void virtio_gpu_update_cursor_data(VirtIOGPU *g,
46                                    struct virtio_gpu_scanout *s,
47                                    uint32_t resource_id)
48 {
49     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
50     uint32_t pixels;
51     void *data;
52 
53     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, resource_id, false,
54                                          __func__, NULL);
55     if (!res) {
56         return;
57     }
58 
59     if (res->blob_size) {
60         if (res->blob_size < (s->current_cursor->width *
61                               s->current_cursor->height * 4)) {
62             return;
63         }
64         data = res->blob;
65     } else {
66         if (pixman_image_get_width(res->image)  != s->current_cursor->width ||
67             pixman_image_get_height(res->image) != s->current_cursor->height) {
68             return;
69         }
70         data = pixman_image_get_data(res->image);
71     }
72 
73     pixels = s->current_cursor->width * s->current_cursor->height;
74     memcpy(s->current_cursor->data, data,
75            pixels * sizeof(uint32_t));
76 }
77 
78 static void update_cursor(VirtIOGPU *g, struct virtio_gpu_update_cursor *cursor)
79 {
80     struct virtio_gpu_scanout *s;
81     VirtIOGPUClass *vgc = VIRTIO_GPU_GET_CLASS(g);
82     bool move = cursor->hdr.type == VIRTIO_GPU_CMD_MOVE_CURSOR;
83 
84     if (cursor->pos.scanout_id >= g->parent_obj.conf.max_outputs) {
85         return;
86     }
87     s = &g->parent_obj.scanout[cursor->pos.scanout_id];
88 
89     trace_virtio_gpu_update_cursor(cursor->pos.scanout_id,
90                                    cursor->pos.x,
91                                    cursor->pos.y,
92                                    move ? "move" : "update",
93                                    cursor->resource_id);
94 
95     if (!move) {
96         if (!s->current_cursor) {
97             s->current_cursor = cursor_alloc(64, 64);
98         }
99 
100         s->current_cursor->hot_x = cursor->hot_x;
101         s->current_cursor->hot_y = cursor->hot_y;
102 
103         if (cursor->resource_id > 0) {
104             vgc->update_cursor_data(g, s, cursor->resource_id);
105         }
106         dpy_cursor_define(s->con, s->current_cursor);
107 
108         s->cursor = *cursor;
109     } else {
110         s->cursor.pos.x = cursor->pos.x;
111         s->cursor.pos.y = cursor->pos.y;
112     }
113     dpy_mouse_set(s->con, cursor->pos.x, cursor->pos.y, cursor->resource_id);
114 }
115 
116 struct virtio_gpu_simple_resource *
117 virtio_gpu_find_resource(VirtIOGPU *g, uint32_t resource_id)
118 {
119     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
120 
121     QTAILQ_FOREACH(res, &g->reslist, next) {
122         if (res->resource_id == resource_id) {
123             return res;
124         }
125     }
126     return NULL;
127 }
128 
129 static struct virtio_gpu_simple_resource *
130 virtio_gpu_find_check_resource(VirtIOGPU *g, uint32_t resource_id,
131                                bool require_backing,
132                                const char *caller, uint32_t *error)
133 {
134     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
135 
136     res = virtio_gpu_find_resource(g, resource_id);
137     if (!res) {
138         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: invalid resource specified %d\n",
139                       caller, resource_id);
140         if (error) {
141             *error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
142         }
143         return NULL;
144     }
145 
146     if (require_backing) {
147         if (!res->iov || (!res->image && !res->blob)) {
148             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: no backing storage %d\n",
149                           caller, resource_id);
150             if (error) {
151                 *error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
152             }
153             return NULL;
154         }
155     }
156 
157     return res;
158 }
159 
160 void virtio_gpu_ctrl_response(VirtIOGPU *g,
161                               struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
162                               struct virtio_gpu_ctrl_hdr *resp,
163                               size_t resp_len)
164 {
165     size_t s;
166 
167     if (cmd->cmd_hdr.flags & VIRTIO_GPU_FLAG_FENCE) {
168         resp->flags |= VIRTIO_GPU_FLAG_FENCE;
169         resp->fence_id = cmd->cmd_hdr.fence_id;
170         resp->ctx_id = cmd->cmd_hdr.ctx_id;
171     }
172     virtio_gpu_ctrl_hdr_bswap(resp);
173     s = iov_from_buf(cmd->elem.in_sg, cmd->elem.in_num, 0, resp, resp_len);
174     if (s != resp_len) {
175         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
176                       "%s: response size incorrect %zu vs %zu\n",
177                       __func__, s, resp_len);
178     }
179     virtqueue_push(cmd->vq, &cmd->elem, s);
180     virtio_notify(VIRTIO_DEVICE(g), cmd->vq);
181     cmd->finished = true;
182 }
183 
184 void virtio_gpu_ctrl_response_nodata(VirtIOGPU *g,
185                                      struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
186                                      enum virtio_gpu_ctrl_type type)
187 {
188     struct virtio_gpu_ctrl_hdr resp;
189 
190     memset(&resp, 0, sizeof(resp));
191     resp.type = type;
192     virtio_gpu_ctrl_response(g, cmd, &resp, sizeof(resp));
193 }
194 
195 void virtio_gpu_get_display_info(VirtIOGPU *g,
196                                  struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
197 {
198     struct virtio_gpu_resp_display_info display_info;
199 
200     trace_virtio_gpu_cmd_get_display_info();
201     memset(&display_info, 0, sizeof(display_info));
202     display_info.hdr.type = VIRTIO_GPU_RESP_OK_DISPLAY_INFO;
203     virtio_gpu_base_fill_display_info(VIRTIO_GPU_BASE(g), &display_info);
204     virtio_gpu_ctrl_response(g, cmd, &display_info.hdr,
205                              sizeof(display_info));
206 }
207 
208 void virtio_gpu_get_edid(VirtIOGPU *g,
209                          struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
210 {
211     struct virtio_gpu_resp_edid edid;
212     struct virtio_gpu_cmd_get_edid get_edid;
213     VirtIOGPUBase *b = VIRTIO_GPU_BASE(g);
214 
215     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(get_edid);
216     virtio_gpu_bswap_32(&get_edid, sizeof(get_edid));
217 
218     if (get_edid.scanout >= b->conf.max_outputs) {
219         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
220         return;
221     }
222 
223     trace_virtio_gpu_cmd_get_edid(get_edid.scanout);
224     memset(&edid, 0, sizeof(edid));
225     edid.hdr.type = VIRTIO_GPU_RESP_OK_EDID;
226     virtio_gpu_base_generate_edid(VIRTIO_GPU_BASE(g), get_edid.scanout, &edid);
227     virtio_gpu_ctrl_response(g, cmd, &edid.hdr, sizeof(edid));
228 }
229 
230 static uint32_t calc_image_hostmem(pixman_format_code_t pformat,
231                                    uint32_t width, uint32_t height)
232 {
233     /* Copied from pixman/pixman-bits-image.c, skip integer overflow check.
234      * pixman_image_create_bits will fail in case it overflow.
235      */
236 
237     int bpp = PIXMAN_FORMAT_BPP(pformat);
238     int stride = ((width * bpp + 0x1f) >> 5) * sizeof(uint32_t);
239     return height * stride;
240 }
241 
242 static void virtio_gpu_resource_create_2d(VirtIOGPU *g,
243                                           struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
244 {
245     pixman_format_code_t pformat;
246     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
247     struct virtio_gpu_resource_create_2d c2d;
248 
249     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(c2d);
250     virtio_gpu_bswap_32(&c2d, sizeof(c2d));
251     trace_virtio_gpu_cmd_res_create_2d(c2d.resource_id, c2d.format,
252                                        c2d.width, c2d.height);
253 
254     if (c2d.resource_id == 0) {
255         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource id 0 is not allowed\n",
256                       __func__);
257         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
258         return;
259     }
260 
261     res = virtio_gpu_find_resource(g, c2d.resource_id);
262     if (res) {
263         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource already exists %d\n",
264                       __func__, c2d.resource_id);
265         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
266         return;
267     }
268 
269     res = g_new0(struct virtio_gpu_simple_resource, 1);
270 
271     res->width = c2d.width;
272     res->height = c2d.height;
273     res->format = c2d.format;
274     res->resource_id = c2d.resource_id;
275 
276     pformat = virtio_gpu_get_pixman_format(c2d.format);
277     if (!pformat) {
278         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
279                       "%s: host couldn't handle guest format %d\n",
280                       __func__, c2d.format);
281         g_free(res);
282         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
283         return;
284     }
285 
286     res->hostmem = calc_image_hostmem(pformat, c2d.width, c2d.height);
287     if (res->hostmem + g->hostmem < g->conf_max_hostmem) {
288         if (!qemu_pixman_image_new_shareable(
289                 &res->image,
290                 &res->share_handle,
291                 "virtio-gpu res",
292                 pformat,
293                 c2d.width,
294                 c2d.height,
295                 c2d.height ? res->hostmem / c2d.height : 0,
296                 &error_warn)) {
297             goto end;
298         }
299     }
300 
301 end:
302     if (!res->image) {
303         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
304                       "%s: resource creation failed %d %d %d\n",
305                       __func__, c2d.resource_id, c2d.width, c2d.height);
306         g_free(res);
307         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_OUT_OF_MEMORY;
308         return;
309     }
310 
311     QTAILQ_INSERT_HEAD(&g->reslist, res, next);
312     g->hostmem += res->hostmem;
313 }
314 
315 static void virtio_gpu_resource_create_blob(VirtIOGPU *g,
316                                             struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
317 {
318     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
319     struct virtio_gpu_resource_create_blob cblob;
320     int ret;
321 
322     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(cblob);
323     virtio_gpu_create_blob_bswap(&cblob);
324     trace_virtio_gpu_cmd_res_create_blob(cblob.resource_id, cblob.size);
325 
326     if (cblob.resource_id == 0) {
327         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource id 0 is not allowed\n",
328                       __func__);
329         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
330         return;
331     }
332 
333     if (cblob.blob_mem != VIRTIO_GPU_BLOB_MEM_GUEST &&
334         cblob.blob_flags != VIRTIO_GPU_BLOB_FLAG_USE_SHAREABLE) {
335         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: invalid memory type\n",
336                       __func__);
337         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
338         return;
339     }
340 
341     if (virtio_gpu_find_resource(g, cblob.resource_id)) {
342         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource already exists %d\n",
343                       __func__, cblob.resource_id);
344         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
345         return;
346     }
347 
348     res = g_new0(struct virtio_gpu_simple_resource, 1);
349     res->resource_id = cblob.resource_id;
350     res->blob_size = cblob.size;
351 
352     ret = virtio_gpu_create_mapping_iov(g, cblob.nr_entries, sizeof(cblob),
353                                         cmd, &res->addrs, &res->iov,
354                                         &res->iov_cnt);
355     if (ret != 0) {
356         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
357         g_free(res);
358         return;
359     }
360 
361     virtio_gpu_init_udmabuf(res);
362     QTAILQ_INSERT_HEAD(&g->reslist, res, next);
363 }
364 
365 void virtio_gpu_disable_scanout(VirtIOGPU *g, int scanout_id)
366 {
367     struct virtio_gpu_scanout *scanout = &g->parent_obj.scanout[scanout_id];
368     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
369 
370     if (scanout->resource_id == 0) {
371         return;
372     }
373 
374     res = virtio_gpu_find_resource(g, scanout->resource_id);
375     if (res) {
376         res->scanout_bitmask &= ~(1 << scanout_id);
377     }
378 
379     dpy_gfx_replace_surface(scanout->con, NULL);
380     scanout->resource_id = 0;
381     scanout->ds = NULL;
382     scanout->width = 0;
383     scanout->height = 0;
384 }
385 
386 static void virtio_gpu_resource_destroy(VirtIOGPU *g,
387                                         struct virtio_gpu_simple_resource *res,
388                                         Error **errp)
389 {
390     int i;
391 
392     if (res->scanout_bitmask) {
393         for (i = 0; i < g->parent_obj.conf.max_outputs; i++) {
394             if (res->scanout_bitmask & (1 << i)) {
395                 virtio_gpu_disable_scanout(g, i);
396             }
397         }
398     }
399 
400     qemu_pixman_image_unref(res->image);
401     virtio_gpu_cleanup_mapping(g, res);
402     QTAILQ_REMOVE(&g->reslist, res, next);
403     g->hostmem -= res->hostmem;
404     g_free(res);
405 }
406 
407 static void virtio_gpu_resource_unref(VirtIOGPU *g,
408                                       struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
409 {
410     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
411     struct virtio_gpu_resource_unref unref;
412 
413     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(unref);
414     virtio_gpu_bswap_32(&unref, sizeof(unref));
415     trace_virtio_gpu_cmd_res_unref(unref.resource_id);
416 
417     res = virtio_gpu_find_resource(g, unref.resource_id);
418     if (!res) {
419         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
420                       __func__, unref.resource_id);
421         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
422         return;
423     }
424     /*
425      * virtio_gpu_resource_destroy does not set any errors, so pass a NULL errp
426      * to ignore them.
427      */
428     virtio_gpu_resource_destroy(g, res, NULL);
429 }
430 
431 static void virtio_gpu_transfer_to_host_2d(VirtIOGPU *g,
432                                            struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
433 {
434     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
435     int h, bpp;
436     uint32_t src_offset, dst_offset, stride;
437     pixman_format_code_t format;
438     struct virtio_gpu_transfer_to_host_2d t2d;
439     void *img_data;
440 
441     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(t2d);
442     virtio_gpu_t2d_bswap(&t2d);
443     trace_virtio_gpu_cmd_res_xfer_toh_2d(t2d.resource_id);
444 
445     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, t2d.resource_id, true,
446                                          __func__, &cmd->error);
447     if (!res || res->blob) {
448         return;
449     }
450 
451     if (t2d.r.x > res->width ||
452         t2d.r.y > res->height ||
453         t2d.r.width > res->width ||
454         t2d.r.height > res->height ||
455         t2d.r.x + t2d.r.width > res->width ||
456         t2d.r.y + t2d.r.height > res->height) {
457         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: transfer bounds outside resource"
458                       " bounds for resource %d: %d %d %d %d vs %d %d\n",
459                       __func__, t2d.resource_id, t2d.r.x, t2d.r.y,
460                       t2d.r.width, t2d.r.height, res->width, res->height);
461         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
462         return;
463     }
464 
465     format = pixman_image_get_format(res->image);
466     bpp = DIV_ROUND_UP(PIXMAN_FORMAT_BPP(format), 8);
467     stride = pixman_image_get_stride(res->image);
468     img_data = pixman_image_get_data(res->image);
469 
470     if (t2d.r.x || t2d.r.width != pixman_image_get_width(res->image)) {
471         for (h = 0; h < t2d.r.height; h++) {
472             src_offset = t2d.offset + stride * h;
473             dst_offset = (t2d.r.y + h) * stride + (t2d.r.x * bpp);
474 
475             iov_to_buf(res->iov, res->iov_cnt, src_offset,
476                        (uint8_t *)img_data + dst_offset,
477                        t2d.r.width * bpp);
478         }
479     } else {
480         src_offset = t2d.offset;
481         dst_offset = t2d.r.y * stride + t2d.r.x * bpp;
482         iov_to_buf(res->iov, res->iov_cnt, src_offset,
483                    (uint8_t *)img_data + dst_offset,
484                    stride * t2d.r.height);
485     }
486 }
487 
488 static void virtio_gpu_resource_flush(VirtIOGPU *g,
489                                       struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
490 {
491     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
492     struct virtio_gpu_resource_flush rf;
493     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
494     QemuRect flush_rect;
495     bool within_bounds = false;
496     bool update_submitted = false;
497     int i;
498 
499     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(rf);
500     virtio_gpu_bswap_32(&rf, sizeof(rf));
501     trace_virtio_gpu_cmd_res_flush(rf.resource_id,
502                                    rf.r.width, rf.r.height, rf.r.x, rf.r.y);
503 
504     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, rf.resource_id, false,
505                                          __func__, &cmd->error);
506     if (!res) {
507         return;
508     }
509 
510     if (res->blob) {
511         for (i = 0; i < g->parent_obj.conf.max_outputs; i++) {
512             scanout = &g->parent_obj.scanout[i];
513             if (scanout->resource_id == res->resource_id &&
514                 rf.r.x < scanout->x + scanout->width &&
515                 rf.r.x + rf.r.width >= scanout->x &&
516                 rf.r.y < scanout->y + scanout->height &&
517                 rf.r.y + rf.r.height >= scanout->y) {
518                 within_bounds = true;
519 
520                 if (console_has_gl(scanout->con)) {
521                     dpy_gl_update(scanout->con, 0, 0, scanout->width,
522                                   scanout->height);
523                     update_submitted = true;
524                 }
525             }
526         }
527 
528         if (update_submitted) {
529             return;
530         }
531         if (!within_bounds) {
532             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: flush bounds outside scanouts"
533                           " bounds for flush %d: %d %d %d %d\n",
534                           __func__, rf.resource_id, rf.r.x, rf.r.y,
535                           rf.r.width, rf.r.height);
536             cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
537             return;
538         }
539     }
540 
541     if (!res->blob &&
542         (rf.r.x > res->width ||
543         rf.r.y > res->height ||
544         rf.r.width > res->width ||
545         rf.r.height > res->height ||
546         rf.r.x + rf.r.width > res->width ||
547         rf.r.y + rf.r.height > res->height)) {
548         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: flush bounds outside resource"
549                       " bounds for resource %d: %d %d %d %d vs %d %d\n",
550                       __func__, rf.resource_id, rf.r.x, rf.r.y,
551                       rf.r.width, rf.r.height, res->width, res->height);
552         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
553         return;
554     }
555 
556     qemu_rect_init(&flush_rect, rf.r.x, rf.r.y, rf.r.width, rf.r.height);
557     for (i = 0; i < g->parent_obj.conf.max_outputs; i++) {
558         QemuRect rect;
559 
560         if (!(res->scanout_bitmask & (1 << i))) {
561             continue;
562         }
563         scanout = &g->parent_obj.scanout[i];
564 
565         qemu_rect_init(&rect, scanout->x, scanout->y,
566                        scanout->width, scanout->height);
567 
568         /* work out the area we need to update for each console */
569         if (qemu_rect_intersect(&flush_rect, &rect, &rect)) {
570             qemu_rect_translate(&rect, -scanout->x, -scanout->y);
571             dpy_gfx_update(g->parent_obj.scanout[i].con,
572                            rect.x, rect.y, rect.width, rect.height);
573         }
574     }
575 }
576 
577 static void virtio_unref_resource(pixman_image_t *image, void *data)
578 {
579     pixman_image_unref(data);
580 }
581 
582 void virtio_gpu_update_scanout(VirtIOGPU *g,
583                                uint32_t scanout_id,
584                                struct virtio_gpu_simple_resource *res,
585                                struct virtio_gpu_framebuffer *fb,
586                                struct virtio_gpu_rect *r)
587 {
588     struct virtio_gpu_simple_resource *ores;
589     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
590 
591     scanout = &g->parent_obj.scanout[scanout_id];
592     ores = virtio_gpu_find_resource(g, scanout->resource_id);
593     if (ores) {
594         ores->scanout_bitmask &= ~(1 << scanout_id);
595     }
596 
597     res->scanout_bitmask |= (1 << scanout_id);
598     scanout->resource_id = res->resource_id;
599     scanout->x = r->x;
600     scanout->y = r->y;
601     scanout->width = r->width;
602     scanout->height = r->height;
603     scanout->fb = *fb;
604 }
605 
606 static bool virtio_gpu_do_set_scanout(VirtIOGPU *g,
607                                       uint32_t scanout_id,
608                                       struct virtio_gpu_framebuffer *fb,
609                                       struct virtio_gpu_simple_resource *res,
610                                       struct virtio_gpu_rect *r,
611                                       uint32_t *error)
612 {
613     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
614     uint8_t *data;
615 
616     scanout = &g->parent_obj.scanout[scanout_id];
617 
618     if (r->x > fb->width ||
619         r->y > fb->height ||
620         r->width < 16 ||
621         r->height < 16 ||
622         r->width > fb->width ||
623         r->height > fb->height ||
624         r->x + r->width > fb->width ||
625         r->y + r->height > fb->height) {
626         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal scanout %d bounds for"
627                       " resource %d, rect (%d,%d)+%d,%d, fb %d %d\n",
628                       __func__, scanout_id, res->resource_id,
629                       r->x, r->y, r->width, r->height,
630                       fb->width, fb->height);
631         *error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
632         return false;
633     }
634 
635     g->parent_obj.enable = 1;
636 
637     if (res->blob) {
638         if (console_has_gl(scanout->con)) {
639             if (!virtio_gpu_update_dmabuf(g, scanout_id, res, fb, r)) {
640                 virtio_gpu_update_scanout(g, scanout_id, res, fb, r);
641             } else {
642                 *error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_OUT_OF_MEMORY;
643                 return false;
644             }
645             return true;
646         }
647 
648         data = res->blob;
649     } else {
650         data = (uint8_t *)pixman_image_get_data(res->image);
651     }
652 
653     /* create a surface for this scanout */
654     if ((res->blob && !console_has_gl(scanout->con)) ||
655         !scanout->ds ||
656         surface_data(scanout->ds) != data + fb->offset ||
657         scanout->width != r->width ||
658         scanout->height != r->height) {
659         pixman_image_t *rect;
660         void *ptr = data + fb->offset;
661         rect = pixman_image_create_bits(fb->format, r->width, r->height,
662                                         ptr, fb->stride);
663 
664         if (res->image) {
665             pixman_image_ref(res->image);
666             pixman_image_set_destroy_function(rect, virtio_unref_resource,
667                                               res->image);
668         }
669 
670         /* realloc the surface ptr */
671         scanout->ds = qemu_create_displaysurface_pixman(rect);
672         qemu_displaysurface_set_share_handle(scanout->ds, res->share_handle, fb->offset);
673 
674         pixman_image_unref(rect);
675         dpy_gfx_replace_surface(g->parent_obj.scanout[scanout_id].con,
676                                 scanout->ds);
677     }
678 
679     virtio_gpu_update_scanout(g, scanout_id, res, fb, r);
680     return true;
681 }
682 
683 static void virtio_gpu_set_scanout(VirtIOGPU *g,
684                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
685 {
686     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
687     struct virtio_gpu_framebuffer fb = { 0 };
688     struct virtio_gpu_set_scanout ss;
689 
690     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(ss);
691     virtio_gpu_bswap_32(&ss, sizeof(ss));
692     trace_virtio_gpu_cmd_set_scanout(ss.scanout_id, ss.resource_id,
693                                      ss.r.width, ss.r.height, ss.r.x, ss.r.y);
694 
695     if (ss.scanout_id >= g->parent_obj.conf.max_outputs) {
696         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal scanout id specified %d",
697                       __func__, ss.scanout_id);
698         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_SCANOUT_ID;
699         return;
700     }
701 
702     if (ss.resource_id == 0) {
703         virtio_gpu_disable_scanout(g, ss.scanout_id);
704         return;
705     }
706 
707     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, ss.resource_id, true,
708                                          __func__, &cmd->error);
709     if (!res) {
710         return;
711     }
712 
713     fb.format = pixman_image_get_format(res->image);
714     fb.bytes_pp = DIV_ROUND_UP(PIXMAN_FORMAT_BPP(fb.format), 8);
715     fb.width  = pixman_image_get_width(res->image);
716     fb.height = pixman_image_get_height(res->image);
717     fb.stride = pixman_image_get_stride(res->image);
718     fb.offset = ss.r.x * fb.bytes_pp + ss.r.y * fb.stride;
719 
720     virtio_gpu_do_set_scanout(g, ss.scanout_id,
721                               &fb, res, &ss.r, &cmd->error);
722 }
723 
724 bool virtio_gpu_scanout_blob_to_fb(struct virtio_gpu_framebuffer *fb,
725                                    struct virtio_gpu_set_scanout_blob *ss,
726                                    uint64_t blob_size)
727 {
728     uint64_t fbend;
729 
730     fb->format = virtio_gpu_get_pixman_format(ss->format);
731     if (!fb->format) {
732         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
733                       "%s: host couldn't handle guest format %d\n",
734                       __func__, ss->format);
735         return false;
736     }
737 
738     fb->bytes_pp = DIV_ROUND_UP(PIXMAN_FORMAT_BPP(fb->format), 8);
739     fb->width = ss->width;
740     fb->height = ss->height;
741     fb->stride = ss->strides[0];
742     fb->offset = ss->offsets[0] + ss->r.x * fb->bytes_pp + ss->r.y * fb->stride;
743 
744     fbend = fb->offset;
745     fbend += (uint64_t) fb->stride * ss->r.height;
746 
747     if (fbend > blob_size) {
748         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
749                       "%s: fb end out of range\n",
750                       __func__);
751         return false;
752     }
753 
754     return true;
755 }
756 
757 
758 
759 static void virtio_gpu_set_scanout_blob(VirtIOGPU *g,
760                                         struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
761 {
762     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
763     struct virtio_gpu_framebuffer fb = { 0 };
764     struct virtio_gpu_set_scanout_blob ss;
765 
766     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(ss);
767     virtio_gpu_scanout_blob_bswap(&ss);
768     trace_virtio_gpu_cmd_set_scanout_blob(ss.scanout_id, ss.resource_id,
769                                           ss.r.width, ss.r.height, ss.r.x,
770                                           ss.r.y);
771 
772     if (ss.scanout_id >= g->parent_obj.conf.max_outputs) {
773         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal scanout id specified %d",
774                       __func__, ss.scanout_id);
775         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_SCANOUT_ID;
776         return;
777     }
778 
779     if (ss.resource_id == 0) {
780         virtio_gpu_disable_scanout(g, ss.scanout_id);
781         return;
782     }
783 
784     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, ss.resource_id, true,
785                                          __func__, &cmd->error);
786     if (!res) {
787         return;
788     }
789 
790     if (!virtio_gpu_scanout_blob_to_fb(&fb, &ss, res->blob_size)) {
791         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
792         return;
793     }
794 
795     virtio_gpu_do_set_scanout(g, ss.scanout_id,
796                               &fb, res, &ss.r, &cmd->error);
797 }
798 
799 int virtio_gpu_create_mapping_iov(VirtIOGPU *g,
800                                   uint32_t nr_entries, uint32_t offset,
801                                   struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
802                                   uint64_t **addr, struct iovec **iov,
803                                   uint32_t *niov)
804 {
805     struct virtio_gpu_mem_entry *ents;
806     size_t esize, s;
807     int e, v;
808 
809     if (nr_entries > 16384) {
810         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
811                       "%s: nr_entries is too big (%d > 16384)\n",
812                       __func__, nr_entries);
813         return -1;
814     }
815 
816     esize = sizeof(*ents) * nr_entries;
817     ents = g_malloc(esize);
818     s = iov_to_buf(cmd->elem.out_sg, cmd->elem.out_num,
819                    offset, ents, esize);
820     if (s != esize) {
821         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
822                       "%s: command data size incorrect %zu vs %zu\n",
823                       __func__, s, esize);
824         g_free(ents);
825         return -1;
826     }
827 
828     *iov = NULL;
829     if (addr) {
830         *addr = NULL;
831     }
832     for (e = 0, v = 0; e < nr_entries; e++) {
833         uint64_t a = le64_to_cpu(ents[e].addr);
834         uint32_t l = le32_to_cpu(ents[e].length);
835         hwaddr len;
836         void *map;
837 
838         do {
839             len = l;
840             map = dma_memory_map(VIRTIO_DEVICE(g)->dma_as, a, &len,
841                                  DMA_DIRECTION_TO_DEVICE,
842                                  MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
843             if (!map) {
844                 qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: failed to map MMIO memory for"
845                               " element %d\n", __func__, e);
846                 virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(g, *iov, v);
847                 g_free(ents);
848                 *iov = NULL;
849                 if (addr) {
850                     g_free(*addr);
851                     *addr = NULL;
852                 }
853                 return -1;
854             }
855 
856             if (!(v % 16)) {
857                 *iov = g_renew(struct iovec, *iov, v + 16);
858                 if (addr) {
859                     *addr = g_renew(uint64_t, *addr, v + 16);
860                 }
861             }
862             (*iov)[v].iov_base = map;
863             (*iov)[v].iov_len = len;
864             if (addr) {
865                 (*addr)[v] = a;
866             }
867 
868             a += len;
869             l -= len;
870             v += 1;
871         } while (l > 0);
872     }
873     *niov = v;
874 
875     g_free(ents);
876     return 0;
877 }
878 
879 void virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(VirtIOGPU *g,
880                                     struct iovec *iov, uint32_t count)
881 {
882     int i;
883 
884     for (i = 0; i < count; i++) {
885         dma_memory_unmap(VIRTIO_DEVICE(g)->dma_as,
886                          iov[i].iov_base, iov[i].iov_len,
887                          DMA_DIRECTION_TO_DEVICE,
888                          iov[i].iov_len);
889     }
890     g_free(iov);
891 }
892 
893 void virtio_gpu_cleanup_mapping(VirtIOGPU *g,
894                                 struct virtio_gpu_simple_resource *res)
895 {
896     virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(g, res->iov, res->iov_cnt);
897     res->iov = NULL;
898     res->iov_cnt = 0;
899     g_free(res->addrs);
900     res->addrs = NULL;
901 
902     if (res->blob) {
903         virtio_gpu_fini_udmabuf(res);
904     }
905 }
906 
907 static void
908 virtio_gpu_resource_attach_backing(VirtIOGPU *g,
909                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
910 {
911     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
912     struct virtio_gpu_resource_attach_backing ab;
913     int ret;
914 
915     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(ab);
916     virtio_gpu_bswap_32(&ab, sizeof(ab));
917     trace_virtio_gpu_cmd_res_back_attach(ab.resource_id);
918 
919     res = virtio_gpu_find_resource(g, ab.resource_id);
920     if (!res) {
921         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
922                       __func__, ab.resource_id);
923         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
924         return;
925     }
926 
927     if (res->iov) {
928         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
929         return;
930     }
931 
932     ret = virtio_gpu_create_mapping_iov(g, ab.nr_entries, sizeof(ab), cmd,
933                                         &res->addrs, &res->iov, &res->iov_cnt);
934     if (ret != 0) {
935         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
936         return;
937     }
938 }
939 
940 static void
941 virtio_gpu_resource_detach_backing(VirtIOGPU *g,
942                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
943 {
944     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
945     struct virtio_gpu_resource_detach_backing detach;
946 
947     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(detach);
948     virtio_gpu_bswap_32(&detach, sizeof(detach));
949     trace_virtio_gpu_cmd_res_back_detach(detach.resource_id);
950 
951     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, detach.resource_id, true,
952                                          __func__, &cmd->error);
953     if (!res) {
954         return;
955     }
956     virtio_gpu_cleanup_mapping(g, res);
957 }
958 
959 void virtio_gpu_simple_process_cmd(VirtIOGPU *g,
960                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
961 {
962     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(cmd->cmd_hdr);
963     virtio_gpu_ctrl_hdr_bswap(&cmd->cmd_hdr);
964 
965     switch (cmd->cmd_hdr.type) {
966     case VIRTIO_GPU_CMD_GET_DISPLAY_INFO:
967         virtio_gpu_get_display_info(g, cmd);
968         break;
969     case VIRTIO_GPU_CMD_GET_EDID:
970         virtio_gpu_get_edid(g, cmd);
971         break;
972     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_CREATE_2D:
973         virtio_gpu_resource_create_2d(g, cmd);
974         break;
975     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_CREATE_BLOB:
976         if (!virtio_gpu_blob_enabled(g->parent_obj.conf)) {
977             cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
978             break;
979         }
980         virtio_gpu_resource_create_blob(g, cmd);
981         break;
982     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_UNREF:
983         virtio_gpu_resource_unref(g, cmd);
984         break;
985     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_FLUSH:
986         virtio_gpu_resource_flush(g, cmd);
987         break;
988     case VIRTIO_GPU_CMD_TRANSFER_TO_HOST_2D:
989         virtio_gpu_transfer_to_host_2d(g, cmd);
990         break;
991     case VIRTIO_GPU_CMD_SET_SCANOUT:
992         virtio_gpu_set_scanout(g, cmd);
993         break;
994     case VIRTIO_GPU_CMD_SET_SCANOUT_BLOB:
995         if (!virtio_gpu_blob_enabled(g->parent_obj.conf)) {
996             cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
997             break;
998         }
999         virtio_gpu_set_scanout_blob(g, cmd);
1000         break;
1001     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_ATTACH_BACKING:
1002         virtio_gpu_resource_attach_backing(g, cmd);
1003         break;
1004     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_DETACH_BACKING:
1005         virtio_gpu_resource_detach_backing(g, cmd);
1006         break;
1007     default:
1008         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
1009         break;
1010     }
1011     if (!cmd->finished) {
1012         if (!g->parent_obj.renderer_blocked) {
1013             virtio_gpu_ctrl_response_nodata(g, cmd, cmd->error ? cmd->error :
1014                                             VIRTIO_GPU_RESP_OK_NODATA);
1015         }
1016     }
1017 }
1018 
1019 static void virtio_gpu_handle_ctrl_cb(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
1020 {
1021     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1022     qemu_bh_schedule(g->ctrl_bh);
1023 }
1024 
1025 static void virtio_gpu_handle_cursor_cb(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
1026 {
1027     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1028     qemu_bh_schedule(g->cursor_bh);
1029 }
1030 
1031 void virtio_gpu_process_cmdq(VirtIOGPU *g)
1032 {
1033     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd;
1034     VirtIOGPUClass *vgc = VIRTIO_GPU_GET_CLASS(g);
1035 
1036     if (g->processing_cmdq) {
1037         return;
1038     }
1039     g->processing_cmdq = true;
1040     while (!QTAILQ_EMPTY(&g->cmdq)) {
1041         cmd = QTAILQ_FIRST(&g->cmdq);
1042 
1043         if (g->parent_obj.renderer_blocked) {
1044             break;
1045         }
1046 
1047         /* process command */
1048         vgc->process_cmd(g, cmd);
1049 
1050         /* command suspended */
1051         if (!cmd->finished && !(cmd->cmd_hdr.flags & VIRTIO_GPU_FLAG_FENCE)) {
1052             trace_virtio_gpu_cmd_suspended(cmd->cmd_hdr.type);
1053             break;
1054         }
1055 
1056         QTAILQ_REMOVE(&g->cmdq, cmd, next);
1057         if (virtio_gpu_stats_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1058             g->stats.requests++;
1059         }
1060 
1061         if (!cmd->finished) {
1062             QTAILQ_INSERT_TAIL(&g->fenceq, cmd, next);
1063             g->inflight++;
1064             if (virtio_gpu_stats_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1065                 if (g->stats.max_inflight < g->inflight) {
1066                     g->stats.max_inflight = g->inflight;
1067                 }
1068                 trace_virtio_gpu_inc_inflight_fences(g->inflight);
1069             }
1070         } else {
1071             g_free(cmd);
1072         }
1073     }
1074     g->processing_cmdq = false;
1075 }
1076 
1077 static void virtio_gpu_process_fenceq(VirtIOGPU *g)
1078 {
1079     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd, *tmp;
1080 
1081     QTAILQ_FOREACH_SAFE(cmd, &g->fenceq, next, tmp) {
1082         trace_virtio_gpu_fence_resp(cmd->cmd_hdr.fence_id);
1083         virtio_gpu_ctrl_response_nodata(g, cmd, VIRTIO_GPU_RESP_OK_NODATA);
1084         QTAILQ_REMOVE(&g->fenceq, cmd, next);
1085         g_free(cmd);
1086         g->inflight--;
1087         if (virtio_gpu_stats_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1088             trace_virtio_gpu_dec_inflight_fences(g->inflight);
1089         }
1090     }
1091 }
1092 
1093 static void virtio_gpu_handle_gl_flushed(VirtIOGPUBase *b)
1094 {
1095     VirtIOGPU *g = container_of(b, VirtIOGPU, parent_obj);
1096 
1097     virtio_gpu_process_fenceq(g);
1098     virtio_gpu_process_cmdq(g);
1099 }
1100 
1101 static void virtio_gpu_handle_ctrl(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
1102 {
1103     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1104     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd;
1105 
1106     if (!virtio_queue_ready(vq)) {
1107         return;
1108     }
1109 
1110     cmd = virtqueue_pop(vq, sizeof(struct virtio_gpu_ctrl_command));
1111     while (cmd) {
1112         cmd->vq = vq;
1113         cmd->error = 0;
1114         cmd->finished = false;
1115         QTAILQ_INSERT_TAIL(&g->cmdq, cmd, next);
1116         cmd = virtqueue_pop(vq, sizeof(struct virtio_gpu_ctrl_command));
1117     }
1118 
1119     virtio_gpu_process_cmdq(g);
1120 }
1121 
1122 static void virtio_gpu_ctrl_bh(void *opaque)
1123 {
1124     VirtIOGPU *g = opaque;
1125     VirtIOGPUClass *vgc = VIRTIO_GPU_GET_CLASS(g);
1126 
1127     vgc->handle_ctrl(VIRTIO_DEVICE(g), g->ctrl_vq);
1128 }
1129 
1130 static void virtio_gpu_handle_cursor(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
1131 {
1132     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1133     VirtQueueElement *elem;
1134     size_t s;
1135     struct virtio_gpu_update_cursor cursor_info;
1136 
1137     if (!virtio_queue_ready(vq)) {
1138         return;
1139     }
1140     for (;;) {
1141         elem = virtqueue_pop(vq, sizeof(VirtQueueElement));
1142         if (!elem) {
1143             break;
1144         }
1145 
1146         s = iov_to_buf(elem->out_sg, elem->out_num, 0,
1147                        &cursor_info, sizeof(cursor_info));
1148         if (s != sizeof(cursor_info)) {
1149             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
1150                           "%s: cursor size incorrect %zu vs %zu\n",
1151                           __func__, s, sizeof(cursor_info));
1152         } else {
1153             virtio_gpu_bswap_32(&cursor_info, sizeof(cursor_info));
1154             update_cursor(g, &cursor_info);
1155         }
1156         virtqueue_push(vq, elem, 0);
1157         virtio_notify(vdev, vq);
1158         g_free(elem);
1159     }
1160 }
1161 
1162 static void virtio_gpu_cursor_bh(void *opaque)
1163 {
1164     VirtIOGPU *g = opaque;
1165     virtio_gpu_handle_cursor(&g->parent_obj.parent_obj, g->cursor_vq);
1166 }
1167 
1168 static bool scanout_vmstate_after_v2(void *opaque, int version)
1169 {
1170     struct VirtIOGPUBase *base = container_of(opaque, VirtIOGPUBase, scanout);
1171     struct VirtIOGPU *gpu = container_of(base, VirtIOGPU, parent_obj);
1172 
1173     return gpu->scanout_vmstate_version >= 2;
1174 }
1175 
1176 static const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu_scanout = {
1177     .name = "virtio-gpu-one-scanout",
1178     .version_id = 1,
1179     .fields = (const VMStateField[]) {
1180         VMSTATE_UINT32(resource_id, struct virtio_gpu_scanout),
1181         VMSTATE_UINT32(width, struct virtio_gpu_scanout),
1182         VMSTATE_UINT32(height, struct virtio_gpu_scanout),
1183         VMSTATE_INT32(x, struct virtio_gpu_scanout),
1184         VMSTATE_INT32(y, struct virtio_gpu_scanout),
1185         VMSTATE_UINT32(cursor.resource_id, struct virtio_gpu_scanout),
1186         VMSTATE_UINT32(cursor.hot_x, struct virtio_gpu_scanout),
1187         VMSTATE_UINT32(cursor.hot_y, struct virtio_gpu_scanout),
1188         VMSTATE_UINT32(cursor.pos.x, struct virtio_gpu_scanout),
1189         VMSTATE_UINT32(cursor.pos.y, struct virtio_gpu_scanout),
1190         VMSTATE_UINT32_TEST(fb.format, struct virtio_gpu_scanout,
1191                             scanout_vmstate_after_v2),
1192         VMSTATE_UINT32_TEST(fb.bytes_pp, struct virtio_gpu_scanout,
1193                             scanout_vmstate_after_v2),
1194         VMSTATE_UINT32_TEST(fb.width, struct virtio_gpu_scanout,
1195                             scanout_vmstate_after_v2),
1196         VMSTATE_UINT32_TEST(fb.height, struct virtio_gpu_scanout,
1197                             scanout_vmstate_after_v2),
1198         VMSTATE_UINT32_TEST(fb.stride, struct virtio_gpu_scanout,
1199                             scanout_vmstate_after_v2),
1200         VMSTATE_UINT32_TEST(fb.offset, struct virtio_gpu_scanout,
1201                             scanout_vmstate_after_v2),
1202         VMSTATE_END_OF_LIST()
1203     },
1204 };
1205 
1206 static const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu_scanouts = {
1207     .name = "virtio-gpu-scanouts",
1208     .version_id = 1,
1209     .fields = (const VMStateField[]) {
1210         VMSTATE_INT32(parent_obj.enable, struct VirtIOGPU),
1211         VMSTATE_UINT32_EQUAL(parent_obj.conf.max_outputs,
1212                              struct VirtIOGPU, NULL),
1213         VMSTATE_STRUCT_VARRAY_UINT32(parent_obj.scanout, struct VirtIOGPU,
1214                                      parent_obj.conf.max_outputs, 1,
1215                                      vmstate_virtio_gpu_scanout,
1216                                      struct virtio_gpu_scanout),
1217         VMSTATE_END_OF_LIST()
1218     },
1219 };
1220 
1221 static int virtio_gpu_save(QEMUFile *f, void *opaque, size_t size,
1222                            const VMStateField *field, JSONWriter *vmdesc)
1223 {
1224     VirtIOGPU *g = opaque;
1225     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
1226     int i;
1227 
1228     /* in 2d mode we should never find unprocessed commands here */
1229     assert(QTAILQ_EMPTY(&g->cmdq));
1230 
1231     QTAILQ_FOREACH(res, &g->reslist, next) {
1232         if (res->blob_size) {
1233             continue;
1234         }
1235         qemu_put_be32(f, res->resource_id);
1236         qemu_put_be32(f, res->width);
1237         qemu_put_be32(f, res->height);
1238         qemu_put_be32(f, res->format);
1239         qemu_put_be32(f, res->iov_cnt);
1240         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1241             qemu_put_be64(f, res->addrs[i]);
1242             qemu_put_be32(f, res->iov[i].iov_len);
1243         }
1244         qemu_put_buffer(f, (void *)pixman_image_get_data(res->image),
1245                         pixman_image_get_stride(res->image) * res->height);
1246     }
1247     qemu_put_be32(f, 0); /* end of list */
1248 
1249     return vmstate_save_state(f, &vmstate_virtio_gpu_scanouts, g, NULL);
1250 }
1251 
1252 static bool virtio_gpu_load_restore_mapping(VirtIOGPU *g,
1253                                             struct virtio_gpu_simple_resource *res)
1254 {
1255     int i;
1256 
1257     for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1258         hwaddr len = res->iov[i].iov_len;
1259         res->iov[i].iov_base =
1260             dma_memory_map(VIRTIO_DEVICE(g)->dma_as, res->addrs[i], &len,
1261                            DMA_DIRECTION_TO_DEVICE, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
1262 
1263         if (!res->iov[i].iov_base || len != res->iov[i].iov_len) {
1264             /* Clean up the half-a-mapping we just created... */
1265             if (res->iov[i].iov_base) {
1266                 dma_memory_unmap(VIRTIO_DEVICE(g)->dma_as, res->iov[i].iov_base,
1267                                  len, DMA_DIRECTION_TO_DEVICE, 0);
1268             }
1269             /* ...and the mappings for previous loop iterations */
1270             res->iov_cnt = i;
1271             virtio_gpu_cleanup_mapping(g, res);
1272             return false;
1273         }
1274     }
1275 
1276     QTAILQ_INSERT_HEAD(&g->reslist, res, next);
1277     g->hostmem += res->hostmem;
1278     return true;
1279 }
1280 
1281 static int virtio_gpu_load(QEMUFile *f, void *opaque, size_t size,
1282                            const VMStateField *field)
1283 {
1284     VirtIOGPU *g = opaque;
1285     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
1286     uint32_t resource_id, pformat;
1287     int i;
1288 
1289     g->hostmem = 0;
1290 
1291     resource_id = qemu_get_be32(f);
1292     while (resource_id != 0) {
1293         res = virtio_gpu_find_resource(g, resource_id);
1294         if (res) {
1295             return -EINVAL;
1296         }
1297 
1298         res = g_new0(struct virtio_gpu_simple_resource, 1);
1299         res->resource_id = resource_id;
1300         res->width = qemu_get_be32(f);
1301         res->height = qemu_get_be32(f);
1302         res->format = qemu_get_be32(f);
1303         res->iov_cnt = qemu_get_be32(f);
1304 
1305         /* allocate */
1306         pformat = virtio_gpu_get_pixman_format(res->format);
1307         if (!pformat) {
1308             g_free(res);
1309             return -EINVAL;
1310         }
1311 
1312         res->hostmem = calc_image_hostmem(pformat, res->width, res->height);
1313         if (!qemu_pixman_image_new_shareable(&res->image,
1314                                              &res->share_handle,
1315                                              "virtio-gpu res",
1316                                              pformat,
1317                                              res->width,
1318                                              res->height,
1319                                              res->height ? res->hostmem / res->height : 0,
1320                                              &error_warn)) {
1321             g_free(res);
1322             return -EINVAL;
1323         }
1324 
1325         res->addrs = g_new(uint64_t, res->iov_cnt);
1326         res->iov = g_new(struct iovec, res->iov_cnt);
1327 
1328         /* read data */
1329         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1330             res->addrs[i] = qemu_get_be64(f);
1331             res->iov[i].iov_len = qemu_get_be32(f);
1332         }
1333         qemu_get_buffer(f, (void *)pixman_image_get_data(res->image),
1334                         pixman_image_get_stride(res->image) * res->height);
1335 
1336         if (!virtio_gpu_load_restore_mapping(g, res)) {
1337             pixman_image_unref(res->image);
1338             g_free(res);
1339             return -EINVAL;
1340         }
1341 
1342         resource_id = qemu_get_be32(f);
1343     }
1344 
1345     /* load & apply scanout state */
1346     vmstate_load_state(f, &vmstate_virtio_gpu_scanouts, g, 1);
1347 
1348     return 0;
1349 }
1350 
1351 static int virtio_gpu_blob_save(QEMUFile *f, void *opaque, size_t size,
1352                                 const VMStateField *field, JSONWriter *vmdesc)
1353 {
1354     VirtIOGPU *g = opaque;
1355     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
1356     int i;
1357 
1358     /* in 2d mode we should never find unprocessed commands here */
1359     assert(QTAILQ_EMPTY(&g->cmdq));
1360 
1361     QTAILQ_FOREACH(res, &g->reslist, next) {
1362         if (!res->blob_size) {
1363             continue;
1364         }
1365         assert(!res->image);
1366         qemu_put_be32(f, res->resource_id);
1367         qemu_put_be32(f, res->blob_size);
1368         qemu_put_be32(f, res->iov_cnt);
1369         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1370             qemu_put_be64(f, res->addrs[i]);
1371             qemu_put_be32(f, res->iov[i].iov_len);
1372         }
1373     }
1374     qemu_put_be32(f, 0); /* end of list */
1375 
1376     return 0;
1377 }
1378 
1379 static int virtio_gpu_blob_load(QEMUFile *f, void *opaque, size_t size,
1380                                 const VMStateField *field)
1381 {
1382     VirtIOGPU *g = opaque;
1383     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
1384     uint32_t resource_id;
1385     int i;
1386 
1387     resource_id = qemu_get_be32(f);
1388     while (resource_id != 0) {
1389         res = virtio_gpu_find_resource(g, resource_id);
1390         if (res) {
1391             return -EINVAL;
1392         }
1393 
1394         res = g_new0(struct virtio_gpu_simple_resource, 1);
1395         res->resource_id = resource_id;
1396         res->blob_size = qemu_get_be32(f);
1397         res->iov_cnt = qemu_get_be32(f);
1398         res->addrs = g_new(uint64_t, res->iov_cnt);
1399         res->iov = g_new(struct iovec, res->iov_cnt);
1400 
1401         /* read data */
1402         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1403             res->addrs[i] = qemu_get_be64(f);
1404             res->iov[i].iov_len = qemu_get_be32(f);
1405         }
1406 
1407         if (!virtio_gpu_load_restore_mapping(g, res)) {
1408             g_free(res);
1409             return -EINVAL;
1410         }
1411 
1412         virtio_gpu_init_udmabuf(res);
1413 
1414         resource_id = qemu_get_be32(f);
1415     }
1416 
1417     return 0;
1418 }
1419 
1420 static int virtio_gpu_post_load(void *opaque, int version_id)
1421 {
1422     VirtIOGPU *g = opaque;
1423     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
1424     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
1425     int i;
1426 
1427     for (i = 0; i < g->parent_obj.conf.max_outputs; i++) {
1428         scanout = &g->parent_obj.scanout[i];
1429         if (!scanout->resource_id) {
1430             continue;
1431         }
1432 
1433         res = virtio_gpu_find_resource(g, scanout->resource_id);
1434         if (!res) {
1435             return -EINVAL;
1436         }
1437 
1438         if (scanout->fb.format != 0) {
1439             uint32_t error = 0;
1440             struct virtio_gpu_rect r = {
1441                 .x = scanout->x,
1442                 .y = scanout->y,
1443                 .width = scanout->width,
1444                 .height = scanout->height
1445             };
1446 
1447             if (!virtio_gpu_do_set_scanout(g, i, &scanout->fb, res, &r, &error)) {
1448                 return -EINVAL;
1449             }
1450         } else {
1451             /* legacy v1 migration support */
1452             if (!res->image) {
1453                 return -EINVAL;
1454             }
1455             scanout->ds = qemu_create_displaysurface_pixman(res->image);
1456             qemu_displaysurface_set_share_handle(scanout->ds, res->share_handle, 0);
1457             dpy_gfx_replace_surface(scanout->con, scanout->ds);
1458         }
1459 
1460         dpy_gfx_update_full(scanout->con);
1461         if (scanout->cursor.resource_id) {
1462             update_cursor(g, &scanout->cursor);
1463         }
1464         res->scanout_bitmask |= (1 << i);
1465     }
1466 
1467     return 0;
1468 }
1469 
1470 void virtio_gpu_device_realize(DeviceState *qdev, Error **errp)
1471 {
1472     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(qdev);
1473     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(qdev);
1474 
1475     if (virtio_gpu_blob_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1476         if (!virtio_gpu_rutabaga_enabled(g->parent_obj.conf) &&
1477             !virtio_gpu_virgl_enabled(g->parent_obj.conf) &&
1478             !virtio_gpu_have_udmabuf()) {
1479             error_setg(errp, "need rutabaga or udmabuf for blob resources");
1480             return;
1481         }
1482 
1483 #ifdef VIRGL_VERSION_MAJOR
1484     #if VIRGL_VERSION_MAJOR < 1
1485         if (virtio_gpu_virgl_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1486             error_setg(errp, "old virglrenderer, blob resources unsupported");
1487             return;
1488         }
1489     #endif
1490 #endif
1491     }
1492 
1493     if (virtio_gpu_venus_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1494 #ifdef VIRGL_VERSION_MAJOR
1495     #if VIRGL_VERSION_MAJOR >= 1
1496         if (!virtio_gpu_blob_enabled(g->parent_obj.conf) ||
1497             !virtio_gpu_hostmem_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1498             error_setg(errp, "venus requires enabled blob and hostmem options");
1499             return;
1500         }
1501     #else
1502         error_setg(errp, "old virglrenderer, venus unsupported");
1503         return;
1504     #endif
1505 #endif
1506     }
1507 
1508     if (!virtio_gpu_base_device_realize(qdev,
1509                                         virtio_gpu_handle_ctrl_cb,
1510                                         virtio_gpu_handle_cursor_cb,
1511                                         errp)) {
1512         return;
1513     }
1514 
1515     g->ctrl_vq = virtio_get_queue(vdev, 0);
1516     g->cursor_vq = virtio_get_queue(vdev, 1);
1517     g->ctrl_bh = virtio_bh_new_guarded(qdev, virtio_gpu_ctrl_bh, g);
1518     g->cursor_bh = virtio_bh_new_guarded(qdev, virtio_gpu_cursor_bh, g);
1519     g->reset_bh = qemu_bh_new(virtio_gpu_reset_bh, g);
1520     qemu_cond_init(&g->reset_cond);
1521     QTAILQ_INIT(&g->reslist);
1522     QTAILQ_INIT(&g->cmdq);
1523     QTAILQ_INIT(&g->fenceq);
1524 }
1525 
1526 static void virtio_gpu_device_unrealize(DeviceState *qdev)
1527 {
1528     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(qdev);
1529 
1530     g_clear_pointer(&g->ctrl_bh, qemu_bh_delete);
1531     g_clear_pointer(&g->cursor_bh, qemu_bh_delete);
1532     g_clear_pointer(&g->reset_bh, qemu_bh_delete);
1533     qemu_cond_destroy(&g->reset_cond);
1534     virtio_gpu_base_device_unrealize(qdev);
1535 }
1536 
1537 static void virtio_gpu_reset_bh(void *opaque)
1538 {
1539     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(opaque);
1540     VirtIOGPUClass *vgc = VIRTIO_GPU_GET_CLASS(g);
1541     struct virtio_gpu_simple_resource *res, *tmp;
1542     uint32_t resource_id;
1543     Error *local_err = NULL;
1544     int i = 0;
1545 
1546     QTAILQ_FOREACH_SAFE(res, &g->reslist, next, tmp) {
1547         resource_id = res->resource_id;
1548         vgc->resource_destroy(g, res, &local_err);
1549         if (local_err) {
1550             error_append_hint(&local_err, "%s: %s resource_destroy"
1551                               "for resource_id = %"PRIu32" failed.\n",
1552                               __func__, object_get_typename(OBJECT(g)),
1553                               resource_id);
1554             /* error_report_err frees the error object for us */
1555             error_report_err(local_err);
1556             local_err = NULL;
1557         }
1558     }
1559 
1560     for (i = 0; i < g->parent_obj.conf.max_outputs; i++) {
1561         dpy_gfx_replace_surface(g->parent_obj.scanout[i].con, NULL);
1562     }
1563 
1564     g->reset_finished = true;
1565     qemu_cond_signal(&g->reset_cond);
1566 }
1567 
1568 void virtio_gpu_reset(VirtIODevice *vdev)
1569 {
1570     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1571     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd;
1572 
1573     if (qemu_in_vcpu_thread()) {
1574         g->reset_finished = false;
1575         qemu_bh_schedule(g->reset_bh);
1576         while (!g->reset_finished) {
1577             qemu_cond_wait_bql(&g->reset_cond);
1578         }
1579     } else {
1580         aio_bh_call(g->reset_bh);
1581     }
1582 
1583     while (!QTAILQ_EMPTY(&g->cmdq)) {
1584         cmd = QTAILQ_FIRST(&g->cmdq);
1585         QTAILQ_REMOVE(&g->cmdq, cmd, next);
1586         g_free(cmd);
1587     }
1588 
1589     while (!QTAILQ_EMPTY(&g->fenceq)) {
1590         cmd = QTAILQ_FIRST(&g->fenceq);
1591         QTAILQ_REMOVE(&g->fenceq, cmd, next);
1592         g->inflight--;
1593         g_free(cmd);
1594     }
1595 
1596     virtio_gpu_base_reset(VIRTIO_GPU_BASE(vdev));
1597 }
1598 
1599 static void
1600 virtio_gpu_get_config(VirtIODevice *vdev, uint8_t *config)
1601 {
1602     VirtIOGPUBase *g = VIRTIO_GPU_BASE(vdev);
1603 
1604     memcpy(config, &g->virtio_config, sizeof(g->virtio_config));
1605 }
1606 
1607 static void
1608 virtio_gpu_set_config(VirtIODevice *vdev, const uint8_t *config)
1609 {
1610     VirtIOGPUBase *g = VIRTIO_GPU_BASE(vdev);
1611     const struct virtio_gpu_config *vgconfig =
1612         (const struct virtio_gpu_config *)config;
1613 
1614     if (vgconfig->events_clear) {
1615         g->virtio_config.events_read &= ~vgconfig->events_clear;
1616     }
1617 }
1618 
1619 static bool virtio_gpu_blob_state_needed(void *opaque)
1620 {
1621     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(opaque);
1622 
1623     return virtio_gpu_blob_enabled(g->parent_obj.conf);
1624 }
1625 
1626 const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu_blob_state = {
1627     .name = "virtio-gpu/blob",
1628     .minimum_version_id = VIRTIO_GPU_VM_VERSION,
1629     .version_id = VIRTIO_GPU_VM_VERSION,
1630     .needed = virtio_gpu_blob_state_needed,
1631     .fields = (const VMStateField[]){
1632         {
1633             .name = "virtio-gpu/blob",
1634             .info = &(const VMStateInfo) {
1635                 .name = "blob",
1636                 .get = virtio_gpu_blob_load,
1637                 .put = virtio_gpu_blob_save,
1638             },
1639             .flags = VMS_SINGLE,
1640         } /* device */,
1641         VMSTATE_END_OF_LIST()
1642     },
1643 };
1644 
1645 /*
1646  * For historical reasons virtio_gpu does not adhere to virtio migration
1647  * scheme as described in doc/virtio-migration.txt, in a sense that no
1648  * save/load callback are provided to the core. Instead the device data
1649  * is saved/loaded after the core data.
1650  *
1651  * Because of this we need a special vmsd.
1652  */
1653 static const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu = {
1654     .name = "virtio-gpu",
1655     .minimum_version_id = VIRTIO_GPU_VM_VERSION,
1656     .version_id = VIRTIO_GPU_VM_VERSION,
1657     .fields = (const VMStateField[]) {
1658         VMSTATE_VIRTIO_DEVICE /* core */,
1659         {
1660             .name = "virtio-gpu",
1661             .info = &(const VMStateInfo) {
1662                         .name = "virtio-gpu",
1663                         .get = virtio_gpu_load,
1664                         .put = virtio_gpu_save,
1665             },
1666             .flags = VMS_SINGLE,
1667         } /* device */,
1668         VMSTATE_END_OF_LIST()
1669     },
1670     .subsections = (const VMStateDescription * const []) {
1671         &vmstate_virtio_gpu_blob_state,
1672         NULL
1673     },
1674     .post_load = virtio_gpu_post_load,
1675 };
1676 
1677 static Property virtio_gpu_properties[] = {
1678     VIRTIO_GPU_BASE_PROPERTIES(VirtIOGPU, parent_obj.conf),
1679     DEFINE_PROP_SIZE("max_hostmem", VirtIOGPU, conf_max_hostmem,
1680                      256 * MiB),
1681     DEFINE_PROP_BIT("blob", VirtIOGPU, parent_obj.conf.flags,
1682                     VIRTIO_GPU_FLAG_BLOB_ENABLED, false),
1683     DEFINE_PROP_SIZE("hostmem", VirtIOGPU, parent_obj.conf.hostmem, 0),
1684     DEFINE_PROP_UINT8("x-scanout-vmstate-version", VirtIOGPU, scanout_vmstate_version, 2),
1685     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
1686 };
1687 
1688 static void virtio_gpu_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
1689 {
1690     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
1691     VirtioDeviceClass *vdc = VIRTIO_DEVICE_CLASS(klass);
1692     VirtIOGPUClass *vgc = VIRTIO_GPU_CLASS(klass);
1693     VirtIOGPUBaseClass *vgbc = &vgc->parent;
1694 
1695     vgc->handle_ctrl = virtio_gpu_handle_ctrl;
1696     vgc->process_cmd = virtio_gpu_simple_process_cmd;
1697     vgc->update_cursor_data = virtio_gpu_update_cursor_data;
1698     vgc->resource_destroy = virtio_gpu_resource_destroy;
1699     vgbc->gl_flushed = virtio_gpu_handle_gl_flushed;
1700 
1701     vdc->realize = virtio_gpu_device_realize;
1702     vdc->unrealize = virtio_gpu_device_unrealize;
1703     vdc->reset = virtio_gpu_reset;
1704     vdc->get_config = virtio_gpu_get_config;
1705     vdc->set_config = virtio_gpu_set_config;
1706 
1707     dc->vmsd = &vmstate_virtio_gpu;
1708     device_class_set_props(dc, virtio_gpu_properties);
1709 }
1710 
1711 static const TypeInfo virtio_gpu_info = {
1712     .name = TYPE_VIRTIO_GPU,
1713     .parent = TYPE_VIRTIO_GPU_BASE,
1714     .instance_size = sizeof(VirtIOGPU),
1715     .class_size = sizeof(VirtIOGPUClass),
1716     .class_init = virtio_gpu_class_init,
1717 };
1718 module_obj(TYPE_VIRTIO_GPU);
1719 module_kconfig(VIRTIO_GPU);
1720 
1721 static void virtio_register_types(void)
1722 {
1723     type_register_static(&virtio_gpu_info);
1724 }
1725 
1726 type_init(virtio_register_types)
1727