xref: /openbmc/qemu/hw/display/virtio-gpu.c (revision 083fab02)
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-common.h"
16 #include "qemu/iov.h"
17 #include "ui/console.h"
18 #include "trace.h"
19 #include "hw/virtio/virtio.h"
20 #include "hw/virtio/virtio-gpu.h"
21 #include "hw/virtio/virtio-bus.h"
22 #include "migration/blocker.h"
23 #include "qemu/log.h"
24 #include "qapi/error.h"
25 
26 #define VIRTIO_GPU_VM_VERSION 1
27 
28 static struct virtio_gpu_simple_resource*
29 virtio_gpu_find_resource(VirtIOGPU *g, uint32_t resource_id);
30 
31 static void virtio_gpu_cleanup_mapping(struct virtio_gpu_simple_resource *res);
32 
33 static void
34 virtio_gpu_ctrl_hdr_bswap(struct virtio_gpu_ctrl_hdr *hdr)
35 {
36     le32_to_cpus(&hdr->type);
37     le32_to_cpus(&hdr->flags);
38     le64_to_cpus(&hdr->fence_id);
39     le32_to_cpus(&hdr->ctx_id);
40     le32_to_cpus(&hdr->padding);
41 }
42 
43 static void virtio_gpu_bswap_32(void *ptr,
44                                 size_t size)
45 {
46 #ifdef HOST_WORDS_BIGENDIAN
47 
48     size_t i;
49     struct virtio_gpu_ctrl_hdr *hdr = (struct virtio_gpu_ctrl_hdr *) ptr;
50 
51     virtio_gpu_ctrl_hdr_bswap(hdr);
52 
53     i = sizeof(struct virtio_gpu_ctrl_hdr);
54     while (i < size) {
55         le32_to_cpus((uint32_t *)(ptr + i));
56         i = i + sizeof(uint32_t);
57     }
58 
59 #endif
60 }
61 
62 static void
63 virtio_gpu_t2d_bswap(struct virtio_gpu_transfer_to_host_2d *t2d)
64 {
65     virtio_gpu_ctrl_hdr_bswap(&t2d->hdr);
66     le32_to_cpus(&t2d->r.x);
67     le32_to_cpus(&t2d->r.y);
68     le32_to_cpus(&t2d->r.width);
69     le32_to_cpus(&t2d->r.height);
70     le64_to_cpus(&t2d->offset);
71     le32_to_cpus(&t2d->resource_id);
72     le32_to_cpus(&t2d->padding);
73 }
74 
75 #ifdef CONFIG_VIRGL
76 #include <virglrenderer.h>
77 #define VIRGL(_g, _virgl, _simple, ...)                     \
78     do {                                                    \
79         if (_g->use_virgl_renderer) {                       \
80             _virgl(__VA_ARGS__);                            \
81         } else {                                            \
82             _simple(__VA_ARGS__);                           \
83         }                                                   \
84     } while (0)
85 #else
86 #define VIRGL(_g, _virgl, _simple, ...)                 \
87     do {                                                \
88         _simple(__VA_ARGS__);                           \
89     } while (0)
90 #endif
91 
92 static void update_cursor_data_simple(VirtIOGPU *g,
93                                       struct virtio_gpu_scanout *s,
94                                       uint32_t resource_id)
95 {
96     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
97     uint32_t pixels;
98 
99     res = virtio_gpu_find_resource(g, resource_id);
100     if (!res) {
101         return;
102     }
103 
104     if (pixman_image_get_width(res->image)  != s->current_cursor->width ||
105         pixman_image_get_height(res->image) != s->current_cursor->height) {
106         return;
107     }
108 
109     pixels = s->current_cursor->width * s->current_cursor->height;
110     memcpy(s->current_cursor->data,
111            pixman_image_get_data(res->image),
112            pixels * sizeof(uint32_t));
113 }
114 
115 #ifdef CONFIG_VIRGL
116 
117 static void update_cursor_data_virgl(VirtIOGPU *g,
118                                      struct virtio_gpu_scanout *s,
119                                      uint32_t resource_id)
120 {
121     uint32_t width, height;
122     uint32_t pixels, *data;
123 
124     data = virgl_renderer_get_cursor_data(resource_id, &width, &height);
125     if (!data) {
126         return;
127     }
128 
129     if (width != s->current_cursor->width ||
130         height != s->current_cursor->height) {
131         free(data);
132         return;
133     }
134 
135     pixels = s->current_cursor->width * s->current_cursor->height;
136     memcpy(s->current_cursor->data, data, pixels * sizeof(uint32_t));
137     free(data);
138 }
139 
140 #endif
141 
142 static void update_cursor(VirtIOGPU *g, struct virtio_gpu_update_cursor *cursor)
143 {
144     struct virtio_gpu_scanout *s;
145     bool move = cursor->hdr.type == VIRTIO_GPU_CMD_MOVE_CURSOR;
146 
147     if (cursor->pos.scanout_id >= g->conf.max_outputs) {
148         return;
149     }
150     s = &g->scanout[cursor->pos.scanout_id];
151 
152     trace_virtio_gpu_update_cursor(cursor->pos.scanout_id,
153                                    cursor->pos.x,
154                                    cursor->pos.y,
155                                    move ? "move" : "update",
156                                    cursor->resource_id);
157 
158     if (!move) {
159         if (!s->current_cursor) {
160             s->current_cursor = cursor_alloc(64, 64);
161         }
162 
163         s->current_cursor->hot_x = cursor->hot_x;
164         s->current_cursor->hot_y = cursor->hot_y;
165 
166         if (cursor->resource_id > 0) {
167             VIRGL(g, update_cursor_data_virgl, update_cursor_data_simple,
168                   g, s, cursor->resource_id);
169         }
170         dpy_cursor_define(s->con, s->current_cursor);
171 
172         s->cursor = *cursor;
173     } else {
174         s->cursor.pos.x = cursor->pos.x;
175         s->cursor.pos.y = cursor->pos.y;
176     }
177     dpy_mouse_set(s->con, cursor->pos.x, cursor->pos.y,
178                   cursor->resource_id ? 1 : 0);
179 }
180 
181 static void virtio_gpu_get_config(VirtIODevice *vdev, uint8_t *config)
182 {
183     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
184     memcpy(config, &g->virtio_config, sizeof(g->virtio_config));
185 }
186 
187 static void virtio_gpu_set_config(VirtIODevice *vdev, const uint8_t *config)
188 {
189     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
190     struct virtio_gpu_config vgconfig;
191 
192     memcpy(&vgconfig, config, sizeof(g->virtio_config));
193 
194     if (vgconfig.events_clear) {
195         g->virtio_config.events_read &= ~vgconfig.events_clear;
196     }
197 }
198 
199 static uint64_t virtio_gpu_get_features(VirtIODevice *vdev, uint64_t features,
200                                         Error **errp)
201 {
202     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
203 
204     if (virtio_gpu_virgl_enabled(g->conf)) {
205         features |= (1 << VIRTIO_GPU_F_VIRGL);
206     }
207     return features;
208 }
209 
210 static void virtio_gpu_set_features(VirtIODevice *vdev, uint64_t features)
211 {
212     static const uint32_t virgl = (1 << VIRTIO_GPU_F_VIRGL);
213     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
214 
215     g->use_virgl_renderer = ((features & virgl) == virgl);
216     trace_virtio_gpu_features(g->use_virgl_renderer);
217 }
218 
219 static void virtio_gpu_notify_event(VirtIOGPU *g, uint32_t event_type)
220 {
221     g->virtio_config.events_read |= event_type;
222     virtio_notify_config(&g->parent_obj);
223 }
224 
225 static struct virtio_gpu_simple_resource *
226 virtio_gpu_find_resource(VirtIOGPU *g, uint32_t resource_id)
227 {
228     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
229 
230     QTAILQ_FOREACH(res, &g->reslist, next) {
231         if (res->resource_id == resource_id) {
232             return res;
233         }
234     }
235     return NULL;
236 }
237 
238 void virtio_gpu_ctrl_response(VirtIOGPU *g,
239                               struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
240                               struct virtio_gpu_ctrl_hdr *resp,
241                               size_t resp_len)
242 {
243     size_t s;
244 
245     if (cmd->cmd_hdr.flags & VIRTIO_GPU_FLAG_FENCE) {
246         resp->flags |= VIRTIO_GPU_FLAG_FENCE;
247         resp->fence_id = cmd->cmd_hdr.fence_id;
248         resp->ctx_id = cmd->cmd_hdr.ctx_id;
249     }
250     virtio_gpu_ctrl_hdr_bswap(resp);
251     s = iov_from_buf(cmd->elem.in_sg, cmd->elem.in_num, 0, resp, resp_len);
252     if (s != resp_len) {
253         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
254                       "%s: response size incorrect %zu vs %zu\n",
255                       __func__, s, resp_len);
256     }
257     virtqueue_push(cmd->vq, &cmd->elem, s);
258     virtio_notify(VIRTIO_DEVICE(g), cmd->vq);
259     cmd->finished = true;
260 }
261 
262 void virtio_gpu_ctrl_response_nodata(VirtIOGPU *g,
263                                      struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
264                                      enum virtio_gpu_ctrl_type type)
265 {
266     struct virtio_gpu_ctrl_hdr resp;
267 
268     memset(&resp, 0, sizeof(resp));
269     resp.type = type;
270     virtio_gpu_ctrl_response(g, cmd, &resp, sizeof(resp));
271 }
272 
273 static void
274 virtio_gpu_fill_display_info(VirtIOGPU *g,
275                              struct virtio_gpu_resp_display_info *dpy_info)
276 {
277     int i;
278 
279     for (i = 0; i < g->conf.max_outputs; i++) {
280         if (g->enabled_output_bitmask & (1 << i)) {
281             dpy_info->pmodes[i].enabled = 1;
282             dpy_info->pmodes[i].r.width = cpu_to_le32(g->req_state[i].width);
283             dpy_info->pmodes[i].r.height = cpu_to_le32(g->req_state[i].height);
284         }
285     }
286 }
287 
288 void virtio_gpu_get_display_info(VirtIOGPU *g,
289                                  struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
290 {
291     struct virtio_gpu_resp_display_info display_info;
292 
293     trace_virtio_gpu_cmd_get_display_info();
294     memset(&display_info, 0, sizeof(display_info));
295     display_info.hdr.type = VIRTIO_GPU_RESP_OK_DISPLAY_INFO;
296     virtio_gpu_fill_display_info(g, &display_info);
297     virtio_gpu_ctrl_response(g, cmd, &display_info.hdr,
298                              sizeof(display_info));
299 }
300 
301 static pixman_format_code_t get_pixman_format(uint32_t virtio_gpu_format)
302 {
303     switch (virtio_gpu_format) {
304     case VIRTIO_GPU_FORMAT_B8G8R8X8_UNORM:
305         return PIXMAN_BE_b8g8r8x8;
306     case VIRTIO_GPU_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM:
307         return PIXMAN_BE_b8g8r8a8;
308     case VIRTIO_GPU_FORMAT_X8R8G8B8_UNORM:
309         return PIXMAN_BE_x8r8g8b8;
310     case VIRTIO_GPU_FORMAT_A8R8G8B8_UNORM:
311         return PIXMAN_BE_a8r8g8b8;
312     case VIRTIO_GPU_FORMAT_R8G8B8X8_UNORM:
313         return PIXMAN_BE_r8g8b8x8;
314     case VIRTIO_GPU_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM:
315         return PIXMAN_BE_r8g8b8a8;
316     case VIRTIO_GPU_FORMAT_X8B8G8R8_UNORM:
317         return PIXMAN_BE_x8b8g8r8;
318     case VIRTIO_GPU_FORMAT_A8B8G8R8_UNORM:
319         return PIXMAN_BE_a8b8g8r8;
320     default:
321         return 0;
322     }
323 }
324 
325 static void virtio_gpu_resource_create_2d(VirtIOGPU *g,
326                                           struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
327 {
328     pixman_format_code_t pformat;
329     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
330     struct virtio_gpu_resource_create_2d c2d;
331 
332     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(c2d);
333     virtio_gpu_bswap_32(&c2d, sizeof(c2d));
334     trace_virtio_gpu_cmd_res_create_2d(c2d.resource_id, c2d.format,
335                                        c2d.width, c2d.height);
336 
337     if (c2d.resource_id == 0) {
338         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource id 0 is not allowed\n",
339                       __func__);
340         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
341         return;
342     }
343 
344     res = virtio_gpu_find_resource(g, c2d.resource_id);
345     if (res) {
346         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource already exists %d\n",
347                       __func__, c2d.resource_id);
348         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
349         return;
350     }
351 
352     res = g_new0(struct virtio_gpu_simple_resource, 1);
353 
354     res->width = c2d.width;
355     res->height = c2d.height;
356     res->format = c2d.format;
357     res->resource_id = c2d.resource_id;
358 
359     pformat = get_pixman_format(c2d.format);
360     if (!pformat) {
361         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
362                       "%s: host couldn't handle guest format %d\n",
363                       __func__, c2d.format);
364         g_free(res);
365         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
366         return;
367     }
368 
369     res->hostmem = PIXMAN_FORMAT_BPP(pformat) * c2d.width * c2d.height;
370     if (res->hostmem + g->hostmem < g->conf.max_hostmem) {
371         res->image = pixman_image_create_bits(pformat,
372                                               c2d.width,
373                                               c2d.height,
374                                               NULL, 0);
375     }
376 
377     if (!res->image) {
378         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
379                       "%s: resource creation failed %d %d %d\n",
380                       __func__, c2d.resource_id, c2d.width, c2d.height);
381         g_free(res);
382         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_OUT_OF_MEMORY;
383         return;
384     }
385 
386     QTAILQ_INSERT_HEAD(&g->reslist, res, next);
387     g->hostmem += res->hostmem;
388 }
389 
390 static void virtio_gpu_resource_destroy(VirtIOGPU *g,
391                                         struct virtio_gpu_simple_resource *res)
392 {
393     pixman_image_unref(res->image);
394     virtio_gpu_cleanup_mapping(res);
395     QTAILQ_REMOVE(&g->reslist, res, next);
396     g->hostmem -= res->hostmem;
397     g_free(res);
398 }
399 
400 static void virtio_gpu_resource_unref(VirtIOGPU *g,
401                                       struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
402 {
403     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
404     struct virtio_gpu_resource_unref unref;
405 
406     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(unref);
407     virtio_gpu_bswap_32(&unref, sizeof(unref));
408     trace_virtio_gpu_cmd_res_unref(unref.resource_id);
409 
410     res = virtio_gpu_find_resource(g, unref.resource_id);
411     if (!res) {
412         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
413                       __func__, unref.resource_id);
414         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
415         return;
416     }
417     virtio_gpu_resource_destroy(g, res);
418 }
419 
420 static void virtio_gpu_transfer_to_host_2d(VirtIOGPU *g,
421                                            struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
422 {
423     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
424     int h;
425     uint32_t src_offset, dst_offset, stride;
426     int bpp;
427     pixman_format_code_t format;
428     struct virtio_gpu_transfer_to_host_2d t2d;
429 
430     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(t2d);
431     virtio_gpu_t2d_bswap(&t2d);
432     trace_virtio_gpu_cmd_res_xfer_toh_2d(t2d.resource_id);
433 
434     res = virtio_gpu_find_resource(g, t2d.resource_id);
435     if (!res || !res->iov) {
436         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
437                       __func__, t2d.resource_id);
438         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
439         return;
440     }
441 
442     if (t2d.r.x > res->width ||
443         t2d.r.y > res->height ||
444         t2d.r.width > res->width ||
445         t2d.r.height > res->height ||
446         t2d.r.x + t2d.r.width > res->width ||
447         t2d.r.y + t2d.r.height > res->height) {
448         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: transfer bounds outside resource"
449                       " bounds for resource %d: %d %d %d %d vs %d %d\n",
450                       __func__, t2d.resource_id, t2d.r.x, t2d.r.y,
451                       t2d.r.width, t2d.r.height, res->width, res->height);
452         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
453         return;
454     }
455 
456     format = pixman_image_get_format(res->image);
457     bpp = DIV_ROUND_UP(PIXMAN_FORMAT_BPP(format), 8);
458     stride = pixman_image_get_stride(res->image);
459 
460     if (t2d.offset || t2d.r.x || t2d.r.y ||
461         t2d.r.width != pixman_image_get_width(res->image)) {
462         void *img_data = pixman_image_get_data(res->image);
463         for (h = 0; h < t2d.r.height; h++) {
464             src_offset = t2d.offset + stride * h;
465             dst_offset = (t2d.r.y + h) * stride + (t2d.r.x * bpp);
466 
467             iov_to_buf(res->iov, res->iov_cnt, src_offset,
468                        (uint8_t *)img_data
469                        + dst_offset, t2d.r.width * bpp);
470         }
471     } else {
472         iov_to_buf(res->iov, res->iov_cnt, 0,
473                    pixman_image_get_data(res->image),
474                    pixman_image_get_stride(res->image)
475                    * pixman_image_get_height(res->image));
476     }
477 }
478 
479 static void virtio_gpu_resource_flush(VirtIOGPU *g,
480                                       struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
481 {
482     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
483     struct virtio_gpu_resource_flush rf;
484     pixman_region16_t flush_region;
485     int i;
486 
487     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(rf);
488     virtio_gpu_bswap_32(&rf, sizeof(rf));
489     trace_virtio_gpu_cmd_res_flush(rf.resource_id,
490                                    rf.r.width, rf.r.height, rf.r.x, rf.r.y);
491 
492     res = virtio_gpu_find_resource(g, rf.resource_id);
493     if (!res) {
494         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
495                       __func__, rf.resource_id);
496         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
497         return;
498     }
499 
500     if (rf.r.x > res->width ||
501         rf.r.y > res->height ||
502         rf.r.width > res->width ||
503         rf.r.height > res->height ||
504         rf.r.x + rf.r.width > res->width ||
505         rf.r.y + rf.r.height > res->height) {
506         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: flush bounds outside resource"
507                       " bounds for resource %d: %d %d %d %d vs %d %d\n",
508                       __func__, rf.resource_id, rf.r.x, rf.r.y,
509                       rf.r.width, rf.r.height, res->width, res->height);
510         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
511         return;
512     }
513 
514     pixman_region_init_rect(&flush_region,
515                             rf.r.x, rf.r.y, rf.r.width, rf.r.height);
516     for (i = 0; i < g->conf.max_outputs; i++) {
517         struct virtio_gpu_scanout *scanout;
518         pixman_region16_t region, finalregion;
519         pixman_box16_t *extents;
520 
521         if (!(res->scanout_bitmask & (1 << i))) {
522             continue;
523         }
524         scanout = &g->scanout[i];
525 
526         pixman_region_init(&finalregion);
527         pixman_region_init_rect(&region, scanout->x, scanout->y,
528                                 scanout->width, scanout->height);
529 
530         pixman_region_intersect(&finalregion, &flush_region, &region);
531         pixman_region_translate(&finalregion, -scanout->x, -scanout->y);
532         extents = pixman_region_extents(&finalregion);
533         /* work out the area we need to update for each console */
534         dpy_gfx_update(g->scanout[i].con,
535                        extents->x1, extents->y1,
536                        extents->x2 - extents->x1,
537                        extents->y2 - extents->y1);
538 
539         pixman_region_fini(&region);
540         pixman_region_fini(&finalregion);
541     }
542     pixman_region_fini(&flush_region);
543 }
544 
545 static void virtio_unref_resource(pixman_image_t *image, void *data)
546 {
547     pixman_image_unref(data);
548 }
549 
550 static void virtio_gpu_set_scanout(VirtIOGPU *g,
551                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
552 {
553     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
554     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
555     pixman_format_code_t format;
556     uint32_t offset;
557     int bpp;
558     struct virtio_gpu_set_scanout ss;
559 
560     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(ss);
561     virtio_gpu_bswap_32(&ss, sizeof(ss));
562     trace_virtio_gpu_cmd_set_scanout(ss.scanout_id, ss.resource_id,
563                                      ss.r.width, ss.r.height, ss.r.x, ss.r.y);
564 
565     if (ss.scanout_id >= g->conf.max_outputs) {
566         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal scanout id specified %d",
567                       __func__, ss.scanout_id);
568         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_SCANOUT_ID;
569         return;
570     }
571 
572     g->enable = 1;
573     if (ss.resource_id == 0) {
574         scanout = &g->scanout[ss.scanout_id];
575         if (scanout->resource_id) {
576             res = virtio_gpu_find_resource(g, scanout->resource_id);
577             if (res) {
578                 res->scanout_bitmask &= ~(1 << ss.scanout_id);
579             }
580         }
581         if (ss.scanout_id == 0) {
582             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
583                           "%s: illegal scanout id specified %d",
584                           __func__, ss.scanout_id);
585             cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_SCANOUT_ID;
586             return;
587         }
588         dpy_gfx_replace_surface(g->scanout[ss.scanout_id].con, NULL);
589         scanout->ds = NULL;
590         scanout->width = 0;
591         scanout->height = 0;
592         return;
593     }
594 
595     /* create a surface for this scanout */
596     res = virtio_gpu_find_resource(g, ss.resource_id);
597     if (!res) {
598         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
599                       __func__, ss.resource_id);
600         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
601         return;
602     }
603 
604     if (ss.r.x > res->width ||
605         ss.r.y > res->height ||
606         ss.r.width > res->width ||
607         ss.r.height > res->height ||
608         ss.r.x + ss.r.width > res->width ||
609         ss.r.y + ss.r.height > res->height) {
610         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal scanout %d bounds for"
611                       " resource %d, (%d,%d)+%d,%d vs %d %d\n",
612                       __func__, ss.scanout_id, ss.resource_id, ss.r.x, ss.r.y,
613                       ss.r.width, ss.r.height, res->width, res->height);
614         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
615         return;
616     }
617 
618     scanout = &g->scanout[ss.scanout_id];
619 
620     format = pixman_image_get_format(res->image);
621     bpp = DIV_ROUND_UP(PIXMAN_FORMAT_BPP(format), 8);
622     offset = (ss.r.x * bpp) + ss.r.y * pixman_image_get_stride(res->image);
623     if (!scanout->ds || surface_data(scanout->ds)
624         != ((uint8_t *)pixman_image_get_data(res->image) + offset) ||
625         scanout->width != ss.r.width ||
626         scanout->height != ss.r.height) {
627         pixman_image_t *rect;
628         void *ptr = (uint8_t *)pixman_image_get_data(res->image) + offset;
629         rect = pixman_image_create_bits(format, ss.r.width, ss.r.height, ptr,
630                                         pixman_image_get_stride(res->image));
631         pixman_image_ref(res->image);
632         pixman_image_set_destroy_function(rect, virtio_unref_resource,
633                                           res->image);
634         /* realloc the surface ptr */
635         scanout->ds = qemu_create_displaysurface_pixman(rect);
636         if (!scanout->ds) {
637             cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
638             return;
639         }
640         pixman_image_unref(rect);
641         dpy_gfx_replace_surface(g->scanout[ss.scanout_id].con, scanout->ds);
642     }
643 
644     res->scanout_bitmask |= (1 << ss.scanout_id);
645     scanout->resource_id = ss.resource_id;
646     scanout->x = ss.r.x;
647     scanout->y = ss.r.y;
648     scanout->width = ss.r.width;
649     scanout->height = ss.r.height;
650 }
651 
652 int virtio_gpu_create_mapping_iov(struct virtio_gpu_resource_attach_backing *ab,
653                                   struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
654                                   uint64_t **addr, struct iovec **iov)
655 {
656     struct virtio_gpu_mem_entry *ents;
657     size_t esize, s;
658     int i;
659 
660     if (ab->nr_entries > 16384) {
661         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
662                       "%s: nr_entries is too big (%d > 16384)\n",
663                       __func__, ab->nr_entries);
664         return -1;
665     }
666 
667     esize = sizeof(*ents) * ab->nr_entries;
668     ents = g_malloc(esize);
669     s = iov_to_buf(cmd->elem.out_sg, cmd->elem.out_num,
670                    sizeof(*ab), ents, esize);
671     if (s != esize) {
672         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
673                       "%s: command data size incorrect %zu vs %zu\n",
674                       __func__, s, esize);
675         g_free(ents);
676         return -1;
677     }
678 
679     *iov = g_malloc0(sizeof(struct iovec) * ab->nr_entries);
680     if (addr) {
681         *addr = g_malloc0(sizeof(uint64_t) * ab->nr_entries);
682     }
683     for (i = 0; i < ab->nr_entries; i++) {
684         uint64_t a = le64_to_cpu(ents[i].addr);
685         uint32_t l = le32_to_cpu(ents[i].length);
686         hwaddr len = l;
687         (*iov)[i].iov_len = l;
688         (*iov)[i].iov_base = cpu_physical_memory_map(a, &len, 1);
689         if (addr) {
690             (*addr)[i] = a;
691         }
692         if (!(*iov)[i].iov_base || len != l) {
693             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: failed to map MMIO memory for"
694                           " resource %d element %d\n",
695                           __func__, ab->resource_id, i);
696             virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(*iov, i);
697             g_free(ents);
698             *iov = NULL;
699             if (addr) {
700                 g_free(*addr);
701                 *addr = NULL;
702             }
703             return -1;
704         }
705     }
706     g_free(ents);
707     return 0;
708 }
709 
710 void virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(struct iovec *iov, uint32_t count)
711 {
712     int i;
713 
714     for (i = 0; i < count; i++) {
715         cpu_physical_memory_unmap(iov[i].iov_base, iov[i].iov_len, 1,
716                                   iov[i].iov_len);
717     }
718     g_free(iov);
719 }
720 
721 static void virtio_gpu_cleanup_mapping(struct virtio_gpu_simple_resource *res)
722 {
723     virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(res->iov, res->iov_cnt);
724     res->iov = NULL;
725     res->iov_cnt = 0;
726     g_free(res->addrs);
727     res->addrs = NULL;
728 }
729 
730 static void
731 virtio_gpu_resource_attach_backing(VirtIOGPU *g,
732                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
733 {
734     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
735     struct virtio_gpu_resource_attach_backing ab;
736     int ret;
737 
738     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(ab);
739     virtio_gpu_bswap_32(&ab, sizeof(ab));
740     trace_virtio_gpu_cmd_res_back_attach(ab.resource_id);
741 
742     res = virtio_gpu_find_resource(g, ab.resource_id);
743     if (!res) {
744         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
745                       __func__, ab.resource_id);
746         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
747         return;
748     }
749 
750     if (res->iov) {
751         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
752         return;
753     }
754 
755     ret = virtio_gpu_create_mapping_iov(&ab, cmd, &res->addrs, &res->iov);
756     if (ret != 0) {
757         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
758         return;
759     }
760 
761     res->iov_cnt = ab.nr_entries;
762 }
763 
764 static void
765 virtio_gpu_resource_detach_backing(VirtIOGPU *g,
766                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
767 {
768     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
769     struct virtio_gpu_resource_detach_backing detach;
770 
771     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(detach);
772     virtio_gpu_bswap_32(&detach, sizeof(detach));
773     trace_virtio_gpu_cmd_res_back_detach(detach.resource_id);
774 
775     res = virtio_gpu_find_resource(g, detach.resource_id);
776     if (!res || !res->iov) {
777         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
778                       __func__, detach.resource_id);
779         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
780         return;
781     }
782     virtio_gpu_cleanup_mapping(res);
783 }
784 
785 static void virtio_gpu_simple_process_cmd(VirtIOGPU *g,
786                                           struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
787 {
788     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(cmd->cmd_hdr);
789     virtio_gpu_ctrl_hdr_bswap(&cmd->cmd_hdr);
790 
791     switch (cmd->cmd_hdr.type) {
792     case VIRTIO_GPU_CMD_GET_DISPLAY_INFO:
793         virtio_gpu_get_display_info(g, cmd);
794         break;
795     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_CREATE_2D:
796         virtio_gpu_resource_create_2d(g, cmd);
797         break;
798     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_UNREF:
799         virtio_gpu_resource_unref(g, cmd);
800         break;
801     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_FLUSH:
802         virtio_gpu_resource_flush(g, cmd);
803         break;
804     case VIRTIO_GPU_CMD_TRANSFER_TO_HOST_2D:
805         virtio_gpu_transfer_to_host_2d(g, cmd);
806         break;
807     case VIRTIO_GPU_CMD_SET_SCANOUT:
808         virtio_gpu_set_scanout(g, cmd);
809         break;
810     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_ATTACH_BACKING:
811         virtio_gpu_resource_attach_backing(g, cmd);
812         break;
813     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_DETACH_BACKING:
814         virtio_gpu_resource_detach_backing(g, cmd);
815         break;
816     default:
817         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
818         break;
819     }
820     if (!cmd->finished) {
821         virtio_gpu_ctrl_response_nodata(g, cmd, cmd->error ? cmd->error :
822                                         VIRTIO_GPU_RESP_OK_NODATA);
823     }
824 }
825 
826 static void virtio_gpu_handle_ctrl_cb(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
827 {
828     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
829     qemu_bh_schedule(g->ctrl_bh);
830 }
831 
832 static void virtio_gpu_handle_cursor_cb(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
833 {
834     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
835     qemu_bh_schedule(g->cursor_bh);
836 }
837 
838 void virtio_gpu_process_cmdq(VirtIOGPU *g)
839 {
840     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd;
841 
842     while (!QTAILQ_EMPTY(&g->cmdq)) {
843         cmd = QTAILQ_FIRST(&g->cmdq);
844 
845         /* process command */
846         VIRGL(g, virtio_gpu_virgl_process_cmd, virtio_gpu_simple_process_cmd,
847               g, cmd);
848         if (cmd->waiting) {
849             break;
850         }
851         QTAILQ_REMOVE(&g->cmdq, cmd, next);
852         if (virtio_gpu_stats_enabled(g->conf)) {
853             g->stats.requests++;
854         }
855 
856         if (!cmd->finished) {
857             QTAILQ_INSERT_TAIL(&g->fenceq, cmd, next);
858             g->inflight++;
859             if (virtio_gpu_stats_enabled(g->conf)) {
860                 if (g->stats.max_inflight < g->inflight) {
861                     g->stats.max_inflight = g->inflight;
862                 }
863                 fprintf(stderr, "inflight: %3d (+)\r", g->inflight);
864             }
865         } else {
866             g_free(cmd);
867         }
868     }
869 }
870 
871 static void virtio_gpu_handle_ctrl(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
872 {
873     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
874     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd;
875 
876     if (!virtio_queue_ready(vq)) {
877         return;
878     }
879 
880 #ifdef CONFIG_VIRGL
881     if (!g->renderer_inited && g->use_virgl_renderer) {
882         virtio_gpu_virgl_init(g);
883         g->renderer_inited = true;
884     }
885 #endif
886 
887     cmd = virtqueue_pop(vq, sizeof(struct virtio_gpu_ctrl_command));
888     while (cmd) {
889         cmd->vq = vq;
890         cmd->error = 0;
891         cmd->finished = false;
892         cmd->waiting = false;
893         QTAILQ_INSERT_TAIL(&g->cmdq, cmd, next);
894         cmd = virtqueue_pop(vq, sizeof(struct virtio_gpu_ctrl_command));
895     }
896 
897     virtio_gpu_process_cmdq(g);
898 
899 #ifdef CONFIG_VIRGL
900     if (g->use_virgl_renderer) {
901         virtio_gpu_virgl_fence_poll(g);
902     }
903 #endif
904 }
905 
906 static void virtio_gpu_ctrl_bh(void *opaque)
907 {
908     VirtIOGPU *g = opaque;
909     virtio_gpu_handle_ctrl(&g->parent_obj, g->ctrl_vq);
910 }
911 
912 static void virtio_gpu_handle_cursor(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
913 {
914     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
915     VirtQueueElement *elem;
916     size_t s;
917     struct virtio_gpu_update_cursor cursor_info;
918 
919     if (!virtio_queue_ready(vq)) {
920         return;
921     }
922     for (;;) {
923         elem = virtqueue_pop(vq, sizeof(VirtQueueElement));
924         if (!elem) {
925             break;
926         }
927 
928         s = iov_to_buf(elem->out_sg, elem->out_num, 0,
929                        &cursor_info, sizeof(cursor_info));
930         if (s != sizeof(cursor_info)) {
931             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
932                           "%s: cursor size incorrect %zu vs %zu\n",
933                           __func__, s, sizeof(cursor_info));
934         } else {
935             virtio_gpu_bswap_32(&cursor_info, sizeof(cursor_info));
936             update_cursor(g, &cursor_info);
937         }
938         virtqueue_push(vq, elem, 0);
939         virtio_notify(vdev, vq);
940         g_free(elem);
941     }
942 }
943 
944 static void virtio_gpu_cursor_bh(void *opaque)
945 {
946     VirtIOGPU *g = opaque;
947     virtio_gpu_handle_cursor(&g->parent_obj, g->cursor_vq);
948 }
949 
950 static void virtio_gpu_invalidate_display(void *opaque)
951 {
952 }
953 
954 static void virtio_gpu_update_display(void *opaque)
955 {
956 }
957 
958 static void virtio_gpu_text_update(void *opaque, console_ch_t *chardata)
959 {
960 }
961 
962 static int virtio_gpu_ui_info(void *opaque, uint32_t idx, QemuUIInfo *info)
963 {
964     VirtIOGPU *g = opaque;
965 
966     if (idx >= g->conf.max_outputs) {
967         return -1;
968     }
969 
970     g->req_state[idx].x = info->xoff;
971     g->req_state[idx].y = info->yoff;
972     g->req_state[idx].width = info->width;
973     g->req_state[idx].height = info->height;
974 
975     if (info->width && info->height) {
976         g->enabled_output_bitmask |= (1 << idx);
977     } else {
978         g->enabled_output_bitmask &= ~(1 << idx);
979     }
980 
981     /* send event to guest */
982     virtio_gpu_notify_event(g, VIRTIO_GPU_EVENT_DISPLAY);
983     return 0;
984 }
985 
986 const GraphicHwOps virtio_gpu_ops = {
987     .invalidate = virtio_gpu_invalidate_display,
988     .gfx_update = virtio_gpu_update_display,
989     .text_update = virtio_gpu_text_update,
990     .ui_info = virtio_gpu_ui_info,
991 #ifdef CONFIG_VIRGL
992     .gl_block = virtio_gpu_gl_block,
993 #endif
994 };
995 
996 static const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu_scanout = {
997     .name = "virtio-gpu-one-scanout",
998     .version_id = 1,
999     .fields = (VMStateField[]) {
1000         VMSTATE_UINT32(resource_id, struct virtio_gpu_scanout),
1001         VMSTATE_UINT32(width, struct virtio_gpu_scanout),
1002         VMSTATE_UINT32(height, struct virtio_gpu_scanout),
1003         VMSTATE_INT32(x, struct virtio_gpu_scanout),
1004         VMSTATE_INT32(y, struct virtio_gpu_scanout),
1005         VMSTATE_UINT32(cursor.resource_id, struct virtio_gpu_scanout),
1006         VMSTATE_UINT32(cursor.hot_x, struct virtio_gpu_scanout),
1007         VMSTATE_UINT32(cursor.hot_y, struct virtio_gpu_scanout),
1008         VMSTATE_UINT32(cursor.pos.x, struct virtio_gpu_scanout),
1009         VMSTATE_UINT32(cursor.pos.y, struct virtio_gpu_scanout),
1010         VMSTATE_END_OF_LIST()
1011     },
1012 };
1013 
1014 static const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu_scanouts = {
1015     .name = "virtio-gpu-scanouts",
1016     .version_id = 1,
1017     .fields = (VMStateField[]) {
1018         VMSTATE_INT32(enable, struct VirtIOGPU),
1019         VMSTATE_UINT32_EQUAL(conf.max_outputs, struct VirtIOGPU, NULL),
1020         VMSTATE_STRUCT_VARRAY_UINT32(scanout, struct VirtIOGPU,
1021                                      conf.max_outputs, 1,
1022                                      vmstate_virtio_gpu_scanout,
1023                                      struct virtio_gpu_scanout),
1024         VMSTATE_END_OF_LIST()
1025     },
1026 };
1027 
1028 static int virtio_gpu_save(QEMUFile *f, void *opaque, size_t size,
1029                            VMStateField *field, QJSON *vmdesc)
1030 {
1031     VirtIOGPU *g = opaque;
1032     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
1033     int i;
1034 
1035     /* in 2d mode we should never find unprocessed commands here */
1036     assert(QTAILQ_EMPTY(&g->cmdq));
1037 
1038     QTAILQ_FOREACH(res, &g->reslist, next) {
1039         qemu_put_be32(f, res->resource_id);
1040         qemu_put_be32(f, res->width);
1041         qemu_put_be32(f, res->height);
1042         qemu_put_be32(f, res->format);
1043         qemu_put_be32(f, res->iov_cnt);
1044         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1045             qemu_put_be64(f, res->addrs[i]);
1046             qemu_put_be32(f, res->iov[i].iov_len);
1047         }
1048         qemu_put_buffer(f, (void *)pixman_image_get_data(res->image),
1049                         pixman_image_get_stride(res->image) * res->height);
1050     }
1051     qemu_put_be32(f, 0); /* end of list */
1052 
1053     return vmstate_save_state(f, &vmstate_virtio_gpu_scanouts, g, NULL);
1054 }
1055 
1056 static int virtio_gpu_load(QEMUFile *f, void *opaque, size_t size,
1057                            VMStateField *field)
1058 {
1059     VirtIOGPU *g = opaque;
1060     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
1061     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
1062     uint32_t resource_id, pformat;
1063     int i;
1064 
1065     g->hostmem = 0;
1066 
1067     resource_id = qemu_get_be32(f);
1068     while (resource_id != 0) {
1069         res = g_new0(struct virtio_gpu_simple_resource, 1);
1070         res->resource_id = resource_id;
1071         res->width = qemu_get_be32(f);
1072         res->height = qemu_get_be32(f);
1073         res->format = qemu_get_be32(f);
1074         res->iov_cnt = qemu_get_be32(f);
1075 
1076         /* allocate */
1077         pformat = get_pixman_format(res->format);
1078         if (!pformat) {
1079             g_free(res);
1080             return -EINVAL;
1081         }
1082         res->image = pixman_image_create_bits(pformat,
1083                                               res->width, res->height,
1084                                               NULL, 0);
1085         if (!res->image) {
1086             g_free(res);
1087             return -EINVAL;
1088         }
1089 
1090         res->hostmem = PIXMAN_FORMAT_BPP(pformat) * res->width * res->height;
1091 
1092         res->addrs = g_new(uint64_t, res->iov_cnt);
1093         res->iov = g_new(struct iovec, res->iov_cnt);
1094 
1095         /* read data */
1096         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1097             res->addrs[i] = qemu_get_be64(f);
1098             res->iov[i].iov_len = qemu_get_be32(f);
1099         }
1100         qemu_get_buffer(f, (void *)pixman_image_get_data(res->image),
1101                         pixman_image_get_stride(res->image) * res->height);
1102 
1103         /* restore mapping */
1104         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1105             hwaddr len = res->iov[i].iov_len;
1106             res->iov[i].iov_base =
1107                 cpu_physical_memory_map(res->addrs[i], &len, 1);
1108             if (!res->iov[i].iov_base || len != res->iov[i].iov_len) {
1109                 /* Clean up the half-a-mapping we just created... */
1110                 if (res->iov[i].iov_base) {
1111                     cpu_physical_memory_unmap(res->iov[i].iov_base,
1112                                               len, 0, 0);
1113                 }
1114                 /* ...and the mappings for previous loop iterations */
1115                 res->iov_cnt = i;
1116                 virtio_gpu_cleanup_mapping(res);
1117                 pixman_image_unref(res->image);
1118                 g_free(res);
1119                 return -EINVAL;
1120             }
1121         }
1122 
1123         QTAILQ_INSERT_HEAD(&g->reslist, res, next);
1124         g->hostmem += res->hostmem;
1125 
1126         resource_id = qemu_get_be32(f);
1127     }
1128 
1129     /* load & apply scanout state */
1130     vmstate_load_state(f, &vmstate_virtio_gpu_scanouts, g, 1);
1131     for (i = 0; i < g->conf.max_outputs; i++) {
1132         scanout = &g->scanout[i];
1133         if (!scanout->resource_id) {
1134             continue;
1135         }
1136         res = virtio_gpu_find_resource(g, scanout->resource_id);
1137         if (!res) {
1138             return -EINVAL;
1139         }
1140         scanout->ds = qemu_create_displaysurface_pixman(res->image);
1141         if (!scanout->ds) {
1142             return -EINVAL;
1143         }
1144 
1145         dpy_gfx_replace_surface(scanout->con, scanout->ds);
1146         dpy_gfx_update(scanout->con, 0, 0, scanout->width, scanout->height);
1147         if (scanout->cursor.resource_id) {
1148             update_cursor(g, &scanout->cursor);
1149         }
1150         res->scanout_bitmask |= (1 << i);
1151     }
1152 
1153     return 0;
1154 }
1155 
1156 static void virtio_gpu_device_realize(DeviceState *qdev, Error **errp)
1157 {
1158     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(qdev);
1159     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(qdev);
1160     bool have_virgl;
1161     Error *local_err = NULL;
1162     int i;
1163 
1164     if (g->conf.max_outputs > VIRTIO_GPU_MAX_SCANOUTS) {
1165         error_setg(errp, "invalid max_outputs > %d", VIRTIO_GPU_MAX_SCANOUTS);
1166         return;
1167     }
1168 
1169     g->use_virgl_renderer = false;
1170 #if !defined(CONFIG_VIRGL) || defined(HOST_WORDS_BIGENDIAN)
1171     have_virgl = false;
1172 #else
1173     have_virgl = display_opengl;
1174 #endif
1175     if (!have_virgl) {
1176         g->conf.flags &= ~(1 << VIRTIO_GPU_FLAG_VIRGL_ENABLED);
1177     }
1178 
1179     if (virtio_gpu_virgl_enabled(g->conf)) {
1180         error_setg(&g->migration_blocker, "virgl is not yet migratable");
1181         migrate_add_blocker(g->migration_blocker, &local_err);
1182         if (local_err) {
1183             error_propagate(errp, local_err);
1184             error_free(g->migration_blocker);
1185             return;
1186         }
1187     }
1188 
1189     g->config_size = sizeof(struct virtio_gpu_config);
1190     g->virtio_config.num_scanouts = cpu_to_le32(g->conf.max_outputs);
1191     virtio_init(VIRTIO_DEVICE(g), "virtio-gpu", VIRTIO_ID_GPU,
1192                 g->config_size);
1193 
1194     g->req_state[0].width = g->conf.xres;
1195     g->req_state[0].height = g->conf.yres;
1196 
1197     if (virtio_gpu_virgl_enabled(g->conf)) {
1198         /* use larger control queue in 3d mode */
1199         g->ctrl_vq   = virtio_add_queue(vdev, 256, virtio_gpu_handle_ctrl_cb);
1200         g->cursor_vq = virtio_add_queue(vdev, 16, virtio_gpu_handle_cursor_cb);
1201         g->virtio_config.num_capsets = 1;
1202     } else {
1203         g->ctrl_vq   = virtio_add_queue(vdev, 64, virtio_gpu_handle_ctrl_cb);
1204         g->cursor_vq = virtio_add_queue(vdev, 16, virtio_gpu_handle_cursor_cb);
1205     }
1206 
1207     g->ctrl_bh = qemu_bh_new(virtio_gpu_ctrl_bh, g);
1208     g->cursor_bh = qemu_bh_new(virtio_gpu_cursor_bh, g);
1209     QTAILQ_INIT(&g->reslist);
1210     QTAILQ_INIT(&g->cmdq);
1211     QTAILQ_INIT(&g->fenceq);
1212 
1213     g->enabled_output_bitmask = 1;
1214     g->qdev = qdev;
1215 
1216     for (i = 0; i < g->conf.max_outputs; i++) {
1217         g->scanout[i].con =
1218             graphic_console_init(DEVICE(g), i, &virtio_gpu_ops, g);
1219         if (i > 0) {
1220             dpy_gfx_replace_surface(g->scanout[i].con, NULL);
1221         }
1222     }
1223 }
1224 
1225 static void virtio_gpu_device_unrealize(DeviceState *qdev, Error **errp)
1226 {
1227     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(qdev);
1228     if (g->migration_blocker) {
1229         migrate_del_blocker(g->migration_blocker);
1230         error_free(g->migration_blocker);
1231     }
1232 }
1233 
1234 static void virtio_gpu_instance_init(Object *obj)
1235 {
1236 }
1237 
1238 static void virtio_gpu_reset(VirtIODevice *vdev)
1239 {
1240     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1241     struct virtio_gpu_simple_resource *res, *tmp;
1242     int i;
1243 
1244     g->enable = 0;
1245 
1246     QTAILQ_FOREACH_SAFE(res, &g->reslist, next, tmp) {
1247         virtio_gpu_resource_destroy(g, res);
1248     }
1249     for (i = 0; i < g->conf.max_outputs; i++) {
1250         g->scanout[i].resource_id = 0;
1251         g->scanout[i].width = 0;
1252         g->scanout[i].height = 0;
1253         g->scanout[i].x = 0;
1254         g->scanout[i].y = 0;
1255         g->scanout[i].ds = NULL;
1256     }
1257 
1258 #ifdef CONFIG_VIRGL
1259     if (g->use_virgl_renderer) {
1260         virtio_gpu_virgl_reset(g);
1261         g->use_virgl_renderer = 0;
1262     }
1263 #endif
1264 }
1265 
1266 /*
1267  * For historical reasons virtio_gpu does not adhere to virtio migration
1268  * scheme as described in doc/virtio-migration.txt, in a sense that no
1269  * save/load callback are provided to the core. Instead the device data
1270  * is saved/loaded after the core data.
1271  *
1272  * Because of this we need a special vmsd.
1273  */
1274 static const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu = {
1275     .name = "virtio-gpu",
1276     .minimum_version_id = VIRTIO_GPU_VM_VERSION,
1277     .version_id = VIRTIO_GPU_VM_VERSION,
1278     .fields = (VMStateField[]) {
1279         VMSTATE_VIRTIO_DEVICE /* core */,
1280         {
1281             .name = "virtio-gpu",
1282             .info = &(const VMStateInfo) {
1283                         .name = "virtio-gpu",
1284                         .get = virtio_gpu_load,
1285                         .put = virtio_gpu_save,
1286             },
1287             .flags = VMS_SINGLE,
1288         } /* device */,
1289         VMSTATE_END_OF_LIST()
1290     },
1291 };
1292 
1293 static Property virtio_gpu_properties[] = {
1294     DEFINE_PROP_UINT32("max_outputs", VirtIOGPU, conf.max_outputs, 1),
1295     DEFINE_PROP_SIZE("max_hostmem", VirtIOGPU, conf.max_hostmem,
1296                      256 * 1024 * 1024),
1297 #ifdef CONFIG_VIRGL
1298     DEFINE_PROP_BIT("virgl", VirtIOGPU, conf.flags,
1299                     VIRTIO_GPU_FLAG_VIRGL_ENABLED, true),
1300     DEFINE_PROP_BIT("stats", VirtIOGPU, conf.flags,
1301                     VIRTIO_GPU_FLAG_STATS_ENABLED, false),
1302 #endif
1303     DEFINE_PROP_UINT32("xres", VirtIOGPU, conf.xres, 1024),
1304     DEFINE_PROP_UINT32("yres", VirtIOGPU, conf.yres, 768),
1305     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
1306 };
1307 
1308 static void virtio_gpu_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
1309 {
1310     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
1311     VirtioDeviceClass *vdc = VIRTIO_DEVICE_CLASS(klass);
1312 
1313     vdc->realize = virtio_gpu_device_realize;
1314     vdc->unrealize = virtio_gpu_device_unrealize;
1315     vdc->get_config = virtio_gpu_get_config;
1316     vdc->set_config = virtio_gpu_set_config;
1317     vdc->get_features = virtio_gpu_get_features;
1318     vdc->set_features = virtio_gpu_set_features;
1319 
1320     vdc->reset = virtio_gpu_reset;
1321 
1322     set_bit(DEVICE_CATEGORY_DISPLAY, dc->categories);
1323     dc->props = virtio_gpu_properties;
1324     dc->vmsd = &vmstate_virtio_gpu;
1325     dc->hotpluggable = false;
1326 }
1327 
1328 static const TypeInfo virtio_gpu_info = {
1329     .name = TYPE_VIRTIO_GPU,
1330     .parent = TYPE_VIRTIO_DEVICE,
1331     .instance_size = sizeof(VirtIOGPU),
1332     .instance_init = virtio_gpu_instance_init,
1333     .class_init = virtio_gpu_class_init,
1334 };
1335 
1336 static void virtio_register_types(void)
1337 {
1338     type_register_static(&virtio_gpu_info);
1339 }
1340 
1341 type_init(virtio_register_types)
1342 
1343 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_ctrl_hdr)                != 24);
1344 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_update_cursor)           != 56);
1345 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_resource_unref)          != 32);
1346 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_resource_create_2d)      != 40);
1347 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_set_scanout)             != 48);
1348 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_resource_flush)          != 48);
1349 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_transfer_to_host_2d)     != 56);
1350 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_mem_entry)               != 16);
1351 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_resource_attach_backing) != 32);
1352 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_resource_detach_backing) != 32);
1353 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_resp_display_info)       != 408);
1354 
1355 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_transfer_host_3d)        != 72);
1356 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_resource_create_3d)      != 72);
1357 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_ctx_create)              != 96);
1358 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_ctx_destroy)             != 24);
1359 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_ctx_resource)            != 32);
1360 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_cmd_submit)              != 32);
1361 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_get_capset_info)         != 32);
1362 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_resp_capset_info)        != 40);
1363 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_get_capset)              != 32);
1364 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_gpu_resp_capset)             != 24);
1365