xref: /openbmc/qemu/hw/display/virtio-gpu.c (revision 89aafcf2)
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 "ui/console.h"
18 #include "trace.h"
19 #include "sysemu/dma.h"
20 #include "sysemu/sysemu.h"
21 #include "hw/virtio/virtio.h"
22 #include "migration/qemu-file-types.h"
23 #include "hw/virtio/virtio-gpu.h"
24 #include "hw/virtio/virtio-gpu-bswap.h"
25 #include "hw/virtio/virtio-gpu-pixman.h"
26 #include "hw/virtio/virtio-bus.h"
27 #include "hw/display/edid.h"
28 #include "hw/qdev-properties.h"
29 #include "qemu/log.h"
30 #include "qemu/module.h"
31 #include "qapi/error.h"
32 #include "qemu/error-report.h"
33 
34 #define VIRTIO_GPU_VM_VERSION 1
35 
36 static struct virtio_gpu_simple_resource*
37 virtio_gpu_find_resource(VirtIOGPU *g, uint32_t resource_id);
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_cleanup_mapping(VirtIOGPU *g,
44                                        struct virtio_gpu_simple_resource *res);
45 
46 void virtio_gpu_update_cursor_data(VirtIOGPU *g,
47                                    struct virtio_gpu_scanout *s,
48                                    uint32_t resource_id)
49 {
50     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
51     uint32_t pixels;
52     void *data;
53 
54     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, resource_id, false,
55                                          __func__, NULL);
56     if (!res) {
57         return;
58     }
59 
60     if (res->blob_size) {
61         if (res->blob_size < (s->current_cursor->width *
62                               s->current_cursor->height * 4)) {
63             return;
64         }
65         data = res->blob;
66     } else {
67         if (pixman_image_get_width(res->image)  != s->current_cursor->width ||
68             pixman_image_get_height(res->image) != s->current_cursor->height) {
69             return;
70         }
71         data = pixman_image_get_data(res->image);
72     }
73 
74     pixels = s->current_cursor->width * s->current_cursor->height;
75     memcpy(s->current_cursor->data, data,
76            pixels * sizeof(uint32_t));
77 }
78 
79 static void update_cursor(VirtIOGPU *g, struct virtio_gpu_update_cursor *cursor)
80 {
81     struct virtio_gpu_scanout *s;
82     VirtIOGPUClass *vgc = VIRTIO_GPU_GET_CLASS(g);
83     bool move = cursor->hdr.type == VIRTIO_GPU_CMD_MOVE_CURSOR;
84 
85     if (cursor->pos.scanout_id >= g->parent_obj.conf.max_outputs) {
86         return;
87     }
88     s = &g->parent_obj.scanout[cursor->pos.scanout_id];
89 
90     trace_virtio_gpu_update_cursor(cursor->pos.scanout_id,
91                                    cursor->pos.x,
92                                    cursor->pos.y,
93                                    move ? "move" : "update",
94                                    cursor->resource_id);
95 
96     if (!move) {
97         if (!s->current_cursor) {
98             s->current_cursor = cursor_alloc(64, 64);
99         }
100 
101         s->current_cursor->hot_x = cursor->hot_x;
102         s->current_cursor->hot_y = cursor->hot_y;
103 
104         if (cursor->resource_id > 0) {
105             vgc->update_cursor_data(g, s, cursor->resource_id);
106         }
107         dpy_cursor_define(s->con, s->current_cursor);
108 
109         s->cursor = *cursor;
110     } else {
111         s->cursor.pos.x = cursor->pos.x;
112         s->cursor.pos.y = cursor->pos.y;
113     }
114     dpy_mouse_set(s->con, cursor->pos.x, cursor->pos.y,
115                   cursor->resource_id ? 1 : 0);
116 }
117 
118 static struct virtio_gpu_simple_resource *
119 virtio_gpu_find_resource(VirtIOGPU *g, uint32_t resource_id)
120 {
121     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
122 
123     QTAILQ_FOREACH(res, &g->reslist, next) {
124         if (res->resource_id == resource_id) {
125             return res;
126         }
127     }
128     return NULL;
129 }
130 
131 static struct virtio_gpu_simple_resource *
132 virtio_gpu_find_check_resource(VirtIOGPU *g, uint32_t resource_id,
133                                bool require_backing,
134                                const char *caller, uint32_t *error)
135 {
136     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
137 
138     res = virtio_gpu_find_resource(g, resource_id);
139     if (!res) {
140         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: invalid resource specified %d\n",
141                       caller, resource_id);
142         if (error) {
143             *error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
144         }
145         return NULL;
146     }
147 
148     if (require_backing) {
149         if (!res->iov || (!res->image && !res->blob)) {
150             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: no backing storage %d\n",
151                           caller, resource_id);
152             if (error) {
153                 *error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
154             }
155             return NULL;
156         }
157     }
158 
159     return res;
160 }
161 
162 void virtio_gpu_ctrl_response(VirtIOGPU *g,
163                               struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
164                               struct virtio_gpu_ctrl_hdr *resp,
165                               size_t resp_len)
166 {
167     size_t s;
168 
169     if (cmd->cmd_hdr.flags & VIRTIO_GPU_FLAG_FENCE) {
170         resp->flags |= VIRTIO_GPU_FLAG_FENCE;
171         resp->fence_id = cmd->cmd_hdr.fence_id;
172         resp->ctx_id = cmd->cmd_hdr.ctx_id;
173     }
174     virtio_gpu_ctrl_hdr_bswap(resp);
175     s = iov_from_buf(cmd->elem.in_sg, cmd->elem.in_num, 0, resp, resp_len);
176     if (s != resp_len) {
177         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
178                       "%s: response size incorrect %zu vs %zu\n",
179                       __func__, s, resp_len);
180     }
181     virtqueue_push(cmd->vq, &cmd->elem, s);
182     virtio_notify(VIRTIO_DEVICE(g), cmd->vq);
183     cmd->finished = true;
184 }
185 
186 void virtio_gpu_ctrl_response_nodata(VirtIOGPU *g,
187                                      struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
188                                      enum virtio_gpu_ctrl_type type)
189 {
190     struct virtio_gpu_ctrl_hdr resp;
191 
192     memset(&resp, 0, sizeof(resp));
193     resp.type = type;
194     virtio_gpu_ctrl_response(g, cmd, &resp, sizeof(resp));
195 }
196 
197 void virtio_gpu_get_display_info(VirtIOGPU *g,
198                                  struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
199 {
200     struct virtio_gpu_resp_display_info display_info;
201 
202     trace_virtio_gpu_cmd_get_display_info();
203     memset(&display_info, 0, sizeof(display_info));
204     display_info.hdr.type = VIRTIO_GPU_RESP_OK_DISPLAY_INFO;
205     virtio_gpu_base_fill_display_info(VIRTIO_GPU_BASE(g), &display_info);
206     virtio_gpu_ctrl_response(g, cmd, &display_info.hdr,
207                              sizeof(display_info));
208 }
209 
210 static void
211 virtio_gpu_generate_edid(VirtIOGPU *g, int scanout,
212                          struct virtio_gpu_resp_edid *edid)
213 {
214     VirtIOGPUBase *b = VIRTIO_GPU_BASE(g);
215     qemu_edid_info info = {
216         .width_mm = b->req_state[scanout].width_mm,
217         .height_mm = b->req_state[scanout].height_mm,
218         .prefx = b->req_state[scanout].width,
219         .prefy = b->req_state[scanout].height,
220         .refresh_rate = b->req_state[scanout].refresh_rate,
221     };
222 
223     edid->size = cpu_to_le32(sizeof(edid->edid));
224     qemu_edid_generate(edid->edid, sizeof(edid->edid), &info);
225 }
226 
227 void virtio_gpu_get_edid(VirtIOGPU *g,
228                          struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
229 {
230     struct virtio_gpu_resp_edid edid;
231     struct virtio_gpu_cmd_get_edid get_edid;
232     VirtIOGPUBase *b = VIRTIO_GPU_BASE(g);
233 
234     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(get_edid);
235     virtio_gpu_bswap_32(&get_edid, sizeof(get_edid));
236 
237     if (get_edid.scanout >= b->conf.max_outputs) {
238         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
239         return;
240     }
241 
242     trace_virtio_gpu_cmd_get_edid(get_edid.scanout);
243     memset(&edid, 0, sizeof(edid));
244     edid.hdr.type = VIRTIO_GPU_RESP_OK_EDID;
245     virtio_gpu_generate_edid(g, get_edid.scanout, &edid);
246     virtio_gpu_ctrl_response(g, cmd, &edid.hdr, sizeof(edid));
247 }
248 
249 static uint32_t calc_image_hostmem(pixman_format_code_t pformat,
250                                    uint32_t width, uint32_t height)
251 {
252     /* Copied from pixman/pixman-bits-image.c, skip integer overflow check.
253      * pixman_image_create_bits will fail in case it overflow.
254      */
255 
256     int bpp = PIXMAN_FORMAT_BPP(pformat);
257     int stride = ((width * bpp + 0x1f) >> 5) * sizeof(uint32_t);
258     return height * stride;
259 }
260 
261 static void virtio_gpu_resource_create_2d(VirtIOGPU *g,
262                                           struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
263 {
264     pixman_format_code_t pformat;
265     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
266     struct virtio_gpu_resource_create_2d c2d;
267 
268     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(c2d);
269     virtio_gpu_bswap_32(&c2d, sizeof(c2d));
270     trace_virtio_gpu_cmd_res_create_2d(c2d.resource_id, c2d.format,
271                                        c2d.width, c2d.height);
272 
273     if (c2d.resource_id == 0) {
274         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource id 0 is not allowed\n",
275                       __func__);
276         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
277         return;
278     }
279 
280     res = virtio_gpu_find_resource(g, c2d.resource_id);
281     if (res) {
282         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource already exists %d\n",
283                       __func__, c2d.resource_id);
284         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
285         return;
286     }
287 
288     res = g_new0(struct virtio_gpu_simple_resource, 1);
289 
290     res->width = c2d.width;
291     res->height = c2d.height;
292     res->format = c2d.format;
293     res->resource_id = c2d.resource_id;
294 
295     pformat = virtio_gpu_get_pixman_format(c2d.format);
296     if (!pformat) {
297         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
298                       "%s: host couldn't handle guest format %d\n",
299                       __func__, c2d.format);
300         g_free(res);
301         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
302         return;
303     }
304 
305     res->hostmem = calc_image_hostmem(pformat, c2d.width, c2d.height);
306     if (res->hostmem + g->hostmem < g->conf_max_hostmem) {
307         res->image = pixman_image_create_bits(pformat,
308                                               c2d.width,
309                                               c2d.height,
310                                               NULL, 0);
311     }
312 
313     if (!res->image) {
314         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
315                       "%s: resource creation failed %d %d %d\n",
316                       __func__, c2d.resource_id, c2d.width, c2d.height);
317         g_free(res);
318         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_OUT_OF_MEMORY;
319         return;
320     }
321 
322     QTAILQ_INSERT_HEAD(&g->reslist, res, next);
323     g->hostmem += res->hostmem;
324 }
325 
326 static void virtio_gpu_resource_create_blob(VirtIOGPU *g,
327                                             struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
328 {
329     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
330     struct virtio_gpu_resource_create_blob cblob;
331     int ret;
332 
333     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(cblob);
334     virtio_gpu_create_blob_bswap(&cblob);
335     trace_virtio_gpu_cmd_res_create_blob(cblob.resource_id, cblob.size);
336 
337     if (cblob.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     if (cblob.blob_mem != VIRTIO_GPU_BLOB_MEM_GUEST &&
345         cblob.blob_flags != VIRTIO_GPU_BLOB_FLAG_USE_SHAREABLE) {
346         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: invalid memory type\n",
347                       __func__);
348         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
349         return;
350     }
351 
352     if (virtio_gpu_find_resource(g, cblob.resource_id)) {
353         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource already exists %d\n",
354                       __func__, cblob.resource_id);
355         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
356         return;
357     }
358 
359     res = g_new0(struct virtio_gpu_simple_resource, 1);
360     res->resource_id = cblob.resource_id;
361     res->blob_size = cblob.size;
362 
363     ret = virtio_gpu_create_mapping_iov(g, cblob.nr_entries, sizeof(cblob),
364                                         cmd, &res->addrs, &res->iov,
365                                         &res->iov_cnt);
366     if (ret != 0) {
367         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
368         g_free(res);
369         return;
370     }
371 
372     virtio_gpu_init_udmabuf(res);
373     QTAILQ_INSERT_HEAD(&g->reslist, res, next);
374 }
375 
376 static void virtio_gpu_disable_scanout(VirtIOGPU *g, int scanout_id)
377 {
378     struct virtio_gpu_scanout *scanout = &g->parent_obj.scanout[scanout_id];
379     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
380 
381     if (scanout->resource_id == 0) {
382         return;
383     }
384 
385     res = virtio_gpu_find_resource(g, scanout->resource_id);
386     if (res) {
387         res->scanout_bitmask &= ~(1 << scanout_id);
388     }
389 
390     dpy_gfx_replace_surface(scanout->con, NULL);
391     scanout->resource_id = 0;
392     scanout->ds = NULL;
393     scanout->width = 0;
394     scanout->height = 0;
395 }
396 
397 static void virtio_gpu_resource_destroy(VirtIOGPU *g,
398                                         struct virtio_gpu_simple_resource *res)
399 {
400     int i;
401 
402     if (res->scanout_bitmask) {
403         for (i = 0; i < g->parent_obj.conf.max_outputs; i++) {
404             if (res->scanout_bitmask & (1 << i)) {
405                 virtio_gpu_disable_scanout(g, i);
406             }
407         }
408     }
409 
410     qemu_pixman_image_unref(res->image);
411     virtio_gpu_cleanup_mapping(g, res);
412     QTAILQ_REMOVE(&g->reslist, res, next);
413     g->hostmem -= res->hostmem;
414     g_free(res);
415 }
416 
417 static void virtio_gpu_resource_unref(VirtIOGPU *g,
418                                       struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
419 {
420     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
421     struct virtio_gpu_resource_unref unref;
422 
423     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(unref);
424     virtio_gpu_bswap_32(&unref, sizeof(unref));
425     trace_virtio_gpu_cmd_res_unref(unref.resource_id);
426 
427     res = virtio_gpu_find_resource(g, unref.resource_id);
428     if (!res) {
429         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
430                       __func__, unref.resource_id);
431         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
432         return;
433     }
434     virtio_gpu_resource_destroy(g, res);
435 }
436 
437 static void virtio_gpu_transfer_to_host_2d(VirtIOGPU *g,
438                                            struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
439 {
440     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
441     int h;
442     uint32_t src_offset, dst_offset, stride;
443     int bpp;
444     pixman_format_code_t format;
445     struct virtio_gpu_transfer_to_host_2d t2d;
446 
447     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(t2d);
448     virtio_gpu_t2d_bswap(&t2d);
449     trace_virtio_gpu_cmd_res_xfer_toh_2d(t2d.resource_id);
450 
451     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, t2d.resource_id, true,
452                                          __func__, &cmd->error);
453     if (!res || res->blob) {
454         return;
455     }
456 
457     if (t2d.r.x > res->width ||
458         t2d.r.y > res->height ||
459         t2d.r.width > res->width ||
460         t2d.r.height > res->height ||
461         t2d.r.x + t2d.r.width > res->width ||
462         t2d.r.y + t2d.r.height > res->height) {
463         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: transfer bounds outside resource"
464                       " bounds for resource %d: %d %d %d %d vs %d %d\n",
465                       __func__, t2d.resource_id, t2d.r.x, t2d.r.y,
466                       t2d.r.width, t2d.r.height, res->width, res->height);
467         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
468         return;
469     }
470 
471     format = pixman_image_get_format(res->image);
472     bpp = DIV_ROUND_UP(PIXMAN_FORMAT_BPP(format), 8);
473     stride = pixman_image_get_stride(res->image);
474 
475     if (t2d.offset || t2d.r.x || t2d.r.y ||
476         t2d.r.width != pixman_image_get_width(res->image)) {
477         void *img_data = pixman_image_get_data(res->image);
478         for (h = 0; h < t2d.r.height; h++) {
479             src_offset = t2d.offset + stride * h;
480             dst_offset = (t2d.r.y + h) * stride + (t2d.r.x * bpp);
481 
482             iov_to_buf(res->iov, res->iov_cnt, src_offset,
483                        (uint8_t *)img_data
484                        + dst_offset, t2d.r.width * bpp);
485         }
486     } else {
487         iov_to_buf(res->iov, res->iov_cnt, 0,
488                    pixman_image_get_data(res->image),
489                    pixman_image_get_stride(res->image)
490                    * pixman_image_get_height(res->image));
491     }
492 }
493 
494 static void virtio_gpu_resource_flush(VirtIOGPU *g,
495                                       struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
496 {
497     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
498     struct virtio_gpu_resource_flush rf;
499     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
500     pixman_region16_t flush_region;
501     int i;
502 
503     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(rf);
504     virtio_gpu_bswap_32(&rf, sizeof(rf));
505     trace_virtio_gpu_cmd_res_flush(rf.resource_id,
506                                    rf.r.width, rf.r.height, rf.r.x, rf.r.y);
507 
508     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, rf.resource_id, false,
509                                          __func__, &cmd->error);
510     if (!res) {
511         return;
512     }
513 
514     if (res->blob) {
515         for (i = 0; i < g->parent_obj.conf.max_outputs; i++) {
516             scanout = &g->parent_obj.scanout[i];
517             if (scanout->resource_id == res->resource_id &&
518                 rf.r.x < scanout->x + scanout->width &&
519                 rf.r.x + rf.r.width >= scanout->x &&
520                 rf.r.y < scanout->y + scanout->height &&
521                 rf.r.y + rf.r.height >= scanout->y &&
522                 console_has_gl(scanout->con)) {
523                 dpy_gl_update(scanout->con, 0, 0, scanout->width,
524                               scanout->height);
525             }
526         }
527         return;
528     }
529 
530     if (!res->blob &&
531         (rf.r.x > res->width ||
532         rf.r.y > res->height ||
533         rf.r.width > res->width ||
534         rf.r.height > res->height ||
535         rf.r.x + rf.r.width > res->width ||
536         rf.r.y + rf.r.height > res->height)) {
537         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: flush bounds outside resource"
538                       " bounds for resource %d: %d %d %d %d vs %d %d\n",
539                       __func__, rf.resource_id, rf.r.x, rf.r.y,
540                       rf.r.width, rf.r.height, res->width, res->height);
541         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
542         return;
543     }
544 
545     pixman_region_init_rect(&flush_region,
546                             rf.r.x, rf.r.y, rf.r.width, rf.r.height);
547     for (i = 0; i < g->parent_obj.conf.max_outputs; i++) {
548         pixman_region16_t region, finalregion;
549         pixman_box16_t *extents;
550 
551         if (!(res->scanout_bitmask & (1 << i))) {
552             continue;
553         }
554         scanout = &g->parent_obj.scanout[i];
555 
556         pixman_region_init(&finalregion);
557         pixman_region_init_rect(&region, scanout->x, scanout->y,
558                                 scanout->width, scanout->height);
559 
560         pixman_region_intersect(&finalregion, &flush_region, &region);
561         pixman_region_translate(&finalregion, -scanout->x, -scanout->y);
562         extents = pixman_region_extents(&finalregion);
563         /* work out the area we need to update for each console */
564         dpy_gfx_update(g->parent_obj.scanout[i].con,
565                        extents->x1, extents->y1,
566                        extents->x2 - extents->x1,
567                        extents->y2 - extents->y1);
568 
569         pixman_region_fini(&region);
570         pixman_region_fini(&finalregion);
571     }
572     pixman_region_fini(&flush_region);
573 }
574 
575 static void virtio_unref_resource(pixman_image_t *image, void *data)
576 {
577     pixman_image_unref(data);
578 }
579 
580 static void virtio_gpu_update_scanout(VirtIOGPU *g,
581                                       uint32_t scanout_id,
582                                       struct virtio_gpu_simple_resource *res,
583                                       struct virtio_gpu_rect *r)
584 {
585     struct virtio_gpu_simple_resource *ores;
586     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
587 
588     scanout = &g->parent_obj.scanout[scanout_id];
589     ores = virtio_gpu_find_resource(g, scanout->resource_id);
590     if (ores) {
591         ores->scanout_bitmask &= ~(1 << scanout_id);
592     }
593 
594     res->scanout_bitmask |= (1 << scanout_id);
595     scanout->resource_id = res->resource_id;
596     scanout->x = r->x;
597     scanout->y = r->y;
598     scanout->width = r->width;
599     scanout->height = r->height;
600 }
601 
602 static void virtio_gpu_do_set_scanout(VirtIOGPU *g,
603                                       uint32_t scanout_id,
604                                       struct virtio_gpu_framebuffer *fb,
605                                       struct virtio_gpu_simple_resource *res,
606                                       struct virtio_gpu_rect *r,
607                                       uint32_t *error)
608 {
609     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
610     uint8_t *data;
611 
612     scanout = &g->parent_obj.scanout[scanout_id];
613 
614     if (r->x > fb->width ||
615         r->y > fb->height ||
616         r->width < 16 ||
617         r->height < 16 ||
618         r->width > fb->width ||
619         r->height > fb->height ||
620         r->x + r->width > fb->width ||
621         r->y + r->height > fb->height) {
622         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal scanout %d bounds for"
623                       " resource %d, rect (%d,%d)+%d,%d, fb %d %d\n",
624                       __func__, scanout_id, res->resource_id,
625                       r->x, r->y, r->width, r->height,
626                       fb->width, fb->height);
627         *error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
628         return;
629     }
630 
631     g->parent_obj.enable = 1;
632 
633     if (res->blob) {
634         if (console_has_gl(scanout->con)) {
635             if (!virtio_gpu_update_dmabuf(g, scanout_id, res, fb, r)) {
636                 virtio_gpu_update_scanout(g, scanout_id, res, r);
637                 return;
638             }
639         }
640 
641         data = res->blob;
642     } else {
643         data = (uint8_t *)pixman_image_get_data(res->image);
644     }
645 
646     /* create a surface for this scanout */
647     if ((res->blob && !console_has_gl(scanout->con)) ||
648         !scanout->ds ||
649         surface_data(scanout->ds) != data + fb->offset ||
650         scanout->width != r->width ||
651         scanout->height != r->height) {
652         pixman_image_t *rect;
653         void *ptr = data + fb->offset;
654         rect = pixman_image_create_bits(fb->format, r->width, r->height,
655                                         ptr, fb->stride);
656 
657         if (res->image) {
658             pixman_image_ref(res->image);
659             pixman_image_set_destroy_function(rect, virtio_unref_resource,
660                                               res->image);
661         }
662 
663         /* realloc the surface ptr */
664         scanout->ds = qemu_create_displaysurface_pixman(rect);
665         if (!scanout->ds) {
666             *error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
667             return;
668         }
669 
670         pixman_image_unref(rect);
671         dpy_gfx_replace_surface(g->parent_obj.scanout[scanout_id].con,
672                                 scanout->ds);
673     }
674 
675     virtio_gpu_update_scanout(g, scanout_id, res, r);
676 }
677 
678 static void virtio_gpu_set_scanout(VirtIOGPU *g,
679                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
680 {
681     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
682     struct virtio_gpu_framebuffer fb = { 0 };
683     struct virtio_gpu_set_scanout ss;
684 
685     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(ss);
686     virtio_gpu_bswap_32(&ss, sizeof(ss));
687     trace_virtio_gpu_cmd_set_scanout(ss.scanout_id, ss.resource_id,
688                                      ss.r.width, ss.r.height, ss.r.x, ss.r.y);
689 
690     if (ss.scanout_id >= g->parent_obj.conf.max_outputs) {
691         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal scanout id specified %d",
692                       __func__, ss.scanout_id);
693         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_SCANOUT_ID;
694         return;
695     }
696 
697     if (ss.resource_id == 0) {
698         virtio_gpu_disable_scanout(g, ss.scanout_id);
699         return;
700     }
701 
702     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, ss.resource_id, true,
703                                          __func__, &cmd->error);
704     if (!res) {
705         return;
706     }
707 
708     fb.format = pixman_image_get_format(res->image);
709     fb.bytes_pp = DIV_ROUND_UP(PIXMAN_FORMAT_BPP(fb.format), 8);
710     fb.width  = pixman_image_get_width(res->image);
711     fb.height = pixman_image_get_height(res->image);
712     fb.stride = pixman_image_get_stride(res->image);
713     fb.offset = ss.r.x * fb.bytes_pp + ss.r.y * fb.stride;
714 
715     virtio_gpu_do_set_scanout(g, ss.scanout_id,
716                               &fb, res, &ss.r, &cmd->error);
717 }
718 
719 static void virtio_gpu_set_scanout_blob(VirtIOGPU *g,
720                                         struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
721 {
722     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
723     struct virtio_gpu_framebuffer fb = { 0 };
724     struct virtio_gpu_set_scanout_blob ss;
725     uint64_t fbend;
726 
727     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(ss);
728     virtio_gpu_scanout_blob_bswap(&ss);
729     trace_virtio_gpu_cmd_set_scanout_blob(ss.scanout_id, ss.resource_id,
730                                           ss.r.width, ss.r.height, ss.r.x,
731                                           ss.r.y);
732 
733     if (ss.scanout_id >= g->parent_obj.conf.max_outputs) {
734         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal scanout id specified %d",
735                       __func__, ss.scanout_id);
736         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_SCANOUT_ID;
737         return;
738     }
739 
740     if (ss.resource_id == 0) {
741         virtio_gpu_disable_scanout(g, ss.scanout_id);
742         return;
743     }
744 
745     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, ss.resource_id, true,
746                                          __func__, &cmd->error);
747     if (!res) {
748         return;
749     }
750 
751     fb.format = virtio_gpu_get_pixman_format(ss.format);
752     if (!fb.format) {
753         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
754                       "%s: host couldn't handle guest format %d\n",
755                       __func__, ss.format);
756         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
757         return;
758     }
759 
760     fb.bytes_pp = DIV_ROUND_UP(PIXMAN_FORMAT_BPP(fb.format), 8);
761     fb.width = ss.width;
762     fb.height = ss.height;
763     fb.stride = ss.strides[0];
764     fb.offset = ss.offsets[0] + ss.r.x * fb.bytes_pp + ss.r.y * fb.stride;
765 
766     fbend = fb.offset;
767     fbend += fb.stride * (ss.r.height - 1);
768     fbend += fb.bytes_pp * ss.r.width;
769     if (fbend > res->blob_size) {
770         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
771                       "%s: fb end out of range\n",
772                       __func__);
773         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
774         return;
775     }
776 
777     virtio_gpu_do_set_scanout(g, ss.scanout_id,
778                               &fb, res, &ss.r, &cmd->error);
779 }
780 
781 int virtio_gpu_create_mapping_iov(VirtIOGPU *g,
782                                   uint32_t nr_entries, uint32_t offset,
783                                   struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
784                                   uint64_t **addr, struct iovec **iov,
785                                   uint32_t *niov)
786 {
787     struct virtio_gpu_mem_entry *ents;
788     size_t esize, s;
789     int e, v;
790 
791     if (nr_entries > 16384) {
792         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
793                       "%s: nr_entries is too big (%d > 16384)\n",
794                       __func__, nr_entries);
795         return -1;
796     }
797 
798     esize = sizeof(*ents) * nr_entries;
799     ents = g_malloc(esize);
800     s = iov_to_buf(cmd->elem.out_sg, cmd->elem.out_num,
801                    offset, ents, esize);
802     if (s != esize) {
803         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
804                       "%s: command data size incorrect %zu vs %zu\n",
805                       __func__, s, esize);
806         g_free(ents);
807         return -1;
808     }
809 
810     *iov = NULL;
811     if (addr) {
812         *addr = NULL;
813     }
814     for (e = 0, v = 0; e < nr_entries; e++) {
815         uint64_t a = le64_to_cpu(ents[e].addr);
816         uint32_t l = le32_to_cpu(ents[e].length);
817         hwaddr len;
818         void *map;
819 
820         do {
821             len = l;
822             map = dma_memory_map(VIRTIO_DEVICE(g)->dma_as, a, &len,
823                                  DMA_DIRECTION_TO_DEVICE,
824                                  MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
825             if (!map) {
826                 qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: failed to map MMIO memory for"
827                               " element %d\n", __func__, e);
828                 virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(g, *iov, v);
829                 g_free(ents);
830                 *iov = NULL;
831                 if (addr) {
832                     g_free(*addr);
833                     *addr = NULL;
834                 }
835                 return -1;
836             }
837 
838             if (!(v % 16)) {
839                 *iov = g_renew(struct iovec, *iov, v + 16);
840                 if (addr) {
841                     *addr = g_renew(uint64_t, *addr, v + 16);
842                 }
843             }
844             (*iov)[v].iov_base = map;
845             (*iov)[v].iov_len = len;
846             if (addr) {
847                 (*addr)[v] = a;
848             }
849 
850             a += len;
851             l -= len;
852             v += 1;
853         } while (l > 0);
854     }
855     *niov = v;
856 
857     g_free(ents);
858     return 0;
859 }
860 
861 void virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(VirtIOGPU *g,
862                                     struct iovec *iov, uint32_t count)
863 {
864     int i;
865 
866     for (i = 0; i < count; i++) {
867         dma_memory_unmap(VIRTIO_DEVICE(g)->dma_as,
868                          iov[i].iov_base, iov[i].iov_len,
869                          DMA_DIRECTION_TO_DEVICE,
870                          iov[i].iov_len);
871     }
872     g_free(iov);
873 }
874 
875 static void virtio_gpu_cleanup_mapping(VirtIOGPU *g,
876                                        struct virtio_gpu_simple_resource *res)
877 {
878     virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(g, res->iov, res->iov_cnt);
879     res->iov = NULL;
880     res->iov_cnt = 0;
881     g_free(res->addrs);
882     res->addrs = NULL;
883 
884     if (res->blob) {
885         virtio_gpu_fini_udmabuf(res);
886     }
887 }
888 
889 static void
890 virtio_gpu_resource_attach_backing(VirtIOGPU *g,
891                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
892 {
893     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
894     struct virtio_gpu_resource_attach_backing ab;
895     int ret;
896 
897     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(ab);
898     virtio_gpu_bswap_32(&ab, sizeof(ab));
899     trace_virtio_gpu_cmd_res_back_attach(ab.resource_id);
900 
901     res = virtio_gpu_find_resource(g, ab.resource_id);
902     if (!res) {
903         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
904                       __func__, ab.resource_id);
905         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
906         return;
907     }
908 
909     if (res->iov) {
910         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
911         return;
912     }
913 
914     ret = virtio_gpu_create_mapping_iov(g, ab.nr_entries, sizeof(ab), cmd,
915                                         &res->addrs, &res->iov, &res->iov_cnt);
916     if (ret != 0) {
917         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
918         return;
919     }
920 }
921 
922 static void
923 virtio_gpu_resource_detach_backing(VirtIOGPU *g,
924                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
925 {
926     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
927     struct virtio_gpu_resource_detach_backing detach;
928 
929     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(detach);
930     virtio_gpu_bswap_32(&detach, sizeof(detach));
931     trace_virtio_gpu_cmd_res_back_detach(detach.resource_id);
932 
933     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, detach.resource_id, true,
934                                          __func__, &cmd->error);
935     if (!res) {
936         return;
937     }
938     virtio_gpu_cleanup_mapping(g, res);
939 }
940 
941 void virtio_gpu_simple_process_cmd(VirtIOGPU *g,
942                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
943 {
944     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(cmd->cmd_hdr);
945     virtio_gpu_ctrl_hdr_bswap(&cmd->cmd_hdr);
946 
947     switch (cmd->cmd_hdr.type) {
948     case VIRTIO_GPU_CMD_GET_DISPLAY_INFO:
949         virtio_gpu_get_display_info(g, cmd);
950         break;
951     case VIRTIO_GPU_CMD_GET_EDID:
952         virtio_gpu_get_edid(g, cmd);
953         break;
954     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_CREATE_2D:
955         virtio_gpu_resource_create_2d(g, cmd);
956         break;
957     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_CREATE_BLOB:
958         if (!virtio_gpu_blob_enabled(g->parent_obj.conf)) {
959             cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
960             break;
961         }
962         virtio_gpu_resource_create_blob(g, cmd);
963         break;
964     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_UNREF:
965         virtio_gpu_resource_unref(g, cmd);
966         break;
967     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_FLUSH:
968         virtio_gpu_resource_flush(g, cmd);
969         break;
970     case VIRTIO_GPU_CMD_TRANSFER_TO_HOST_2D:
971         virtio_gpu_transfer_to_host_2d(g, cmd);
972         break;
973     case VIRTIO_GPU_CMD_SET_SCANOUT:
974         virtio_gpu_set_scanout(g, cmd);
975         break;
976     case VIRTIO_GPU_CMD_SET_SCANOUT_BLOB:
977         if (!virtio_gpu_blob_enabled(g->parent_obj.conf)) {
978             cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
979             break;
980         }
981         virtio_gpu_set_scanout_blob(g, cmd);
982         break;
983     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_ATTACH_BACKING:
984         virtio_gpu_resource_attach_backing(g, cmd);
985         break;
986     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_DETACH_BACKING:
987         virtio_gpu_resource_detach_backing(g, cmd);
988         break;
989     default:
990         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
991         break;
992     }
993     if (!cmd->finished) {
994         if (!g->parent_obj.renderer_blocked) {
995             virtio_gpu_ctrl_response_nodata(g, cmd, cmd->error ? cmd->error :
996                                             VIRTIO_GPU_RESP_OK_NODATA);
997         }
998     }
999 }
1000 
1001 static void virtio_gpu_handle_ctrl_cb(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
1002 {
1003     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1004     qemu_bh_schedule(g->ctrl_bh);
1005 }
1006 
1007 static void virtio_gpu_handle_cursor_cb(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
1008 {
1009     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1010     qemu_bh_schedule(g->cursor_bh);
1011 }
1012 
1013 void virtio_gpu_process_cmdq(VirtIOGPU *g)
1014 {
1015     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd;
1016     VirtIOGPUClass *vgc = VIRTIO_GPU_GET_CLASS(g);
1017 
1018     if (g->processing_cmdq) {
1019         return;
1020     }
1021     g->processing_cmdq = true;
1022     while (!QTAILQ_EMPTY(&g->cmdq)) {
1023         cmd = QTAILQ_FIRST(&g->cmdq);
1024 
1025         if (g->parent_obj.renderer_blocked) {
1026             break;
1027         }
1028 
1029         /* process command */
1030         vgc->process_cmd(g, cmd);
1031 
1032         QTAILQ_REMOVE(&g->cmdq, cmd, next);
1033         if (virtio_gpu_stats_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1034             g->stats.requests++;
1035         }
1036 
1037         if (!cmd->finished) {
1038             QTAILQ_INSERT_TAIL(&g->fenceq, cmd, next);
1039             g->inflight++;
1040             if (virtio_gpu_stats_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1041                 if (g->stats.max_inflight < g->inflight) {
1042                     g->stats.max_inflight = g->inflight;
1043                 }
1044                 fprintf(stderr, "inflight: %3d (+)\r", g->inflight);
1045             }
1046         } else {
1047             g_free(cmd);
1048         }
1049     }
1050     g->processing_cmdq = false;
1051 }
1052 
1053 static void virtio_gpu_process_fenceq(VirtIOGPU *g)
1054 {
1055     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd, *tmp;
1056 
1057     QTAILQ_FOREACH_SAFE(cmd, &g->fenceq, next, tmp) {
1058         trace_virtio_gpu_fence_resp(cmd->cmd_hdr.fence_id);
1059         virtio_gpu_ctrl_response_nodata(g, cmd, VIRTIO_GPU_RESP_OK_NODATA);
1060         QTAILQ_REMOVE(&g->fenceq, cmd, next);
1061         g_free(cmd);
1062         g->inflight--;
1063         if (virtio_gpu_stats_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1064             fprintf(stderr, "inflight: %3d (-)\r", g->inflight);
1065         }
1066     }
1067 }
1068 
1069 static void virtio_gpu_handle_gl_flushed(VirtIOGPUBase *b)
1070 {
1071     VirtIOGPU *g = container_of(b, VirtIOGPU, parent_obj);
1072 
1073     virtio_gpu_process_fenceq(g);
1074     virtio_gpu_process_cmdq(g);
1075 }
1076 
1077 static void virtio_gpu_handle_ctrl(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
1078 {
1079     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1080     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd;
1081 
1082     if (!virtio_queue_ready(vq)) {
1083         return;
1084     }
1085 
1086     cmd = virtqueue_pop(vq, sizeof(struct virtio_gpu_ctrl_command));
1087     while (cmd) {
1088         cmd->vq = vq;
1089         cmd->error = 0;
1090         cmd->finished = false;
1091         QTAILQ_INSERT_TAIL(&g->cmdq, cmd, next);
1092         cmd = virtqueue_pop(vq, sizeof(struct virtio_gpu_ctrl_command));
1093     }
1094 
1095     virtio_gpu_process_cmdq(g);
1096 }
1097 
1098 static void virtio_gpu_ctrl_bh(void *opaque)
1099 {
1100     VirtIOGPU *g = opaque;
1101     VirtIOGPUClass *vgc = VIRTIO_GPU_GET_CLASS(g);
1102 
1103     vgc->handle_ctrl(&g->parent_obj.parent_obj, g->ctrl_vq);
1104 }
1105 
1106 static void virtio_gpu_handle_cursor(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
1107 {
1108     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1109     VirtQueueElement *elem;
1110     size_t s;
1111     struct virtio_gpu_update_cursor cursor_info;
1112 
1113     if (!virtio_queue_ready(vq)) {
1114         return;
1115     }
1116     for (;;) {
1117         elem = virtqueue_pop(vq, sizeof(VirtQueueElement));
1118         if (!elem) {
1119             break;
1120         }
1121 
1122         s = iov_to_buf(elem->out_sg, elem->out_num, 0,
1123                        &cursor_info, sizeof(cursor_info));
1124         if (s != sizeof(cursor_info)) {
1125             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
1126                           "%s: cursor size incorrect %zu vs %zu\n",
1127                           __func__, s, sizeof(cursor_info));
1128         } else {
1129             virtio_gpu_bswap_32(&cursor_info, sizeof(cursor_info));
1130             update_cursor(g, &cursor_info);
1131         }
1132         virtqueue_push(vq, elem, 0);
1133         virtio_notify(vdev, vq);
1134         g_free(elem);
1135     }
1136 }
1137 
1138 static void virtio_gpu_cursor_bh(void *opaque)
1139 {
1140     VirtIOGPU *g = opaque;
1141     virtio_gpu_handle_cursor(&g->parent_obj.parent_obj, g->cursor_vq);
1142 }
1143 
1144 static const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu_scanout = {
1145     .name = "virtio-gpu-one-scanout",
1146     .version_id = 1,
1147     .fields = (VMStateField[]) {
1148         VMSTATE_UINT32(resource_id, struct virtio_gpu_scanout),
1149         VMSTATE_UINT32(width, struct virtio_gpu_scanout),
1150         VMSTATE_UINT32(height, struct virtio_gpu_scanout),
1151         VMSTATE_INT32(x, struct virtio_gpu_scanout),
1152         VMSTATE_INT32(y, struct virtio_gpu_scanout),
1153         VMSTATE_UINT32(cursor.resource_id, struct virtio_gpu_scanout),
1154         VMSTATE_UINT32(cursor.hot_x, struct virtio_gpu_scanout),
1155         VMSTATE_UINT32(cursor.hot_y, struct virtio_gpu_scanout),
1156         VMSTATE_UINT32(cursor.pos.x, struct virtio_gpu_scanout),
1157         VMSTATE_UINT32(cursor.pos.y, struct virtio_gpu_scanout),
1158         VMSTATE_END_OF_LIST()
1159     },
1160 };
1161 
1162 static const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu_scanouts = {
1163     .name = "virtio-gpu-scanouts",
1164     .version_id = 1,
1165     .fields = (VMStateField[]) {
1166         VMSTATE_INT32(parent_obj.enable, struct VirtIOGPU),
1167         VMSTATE_UINT32_EQUAL(parent_obj.conf.max_outputs,
1168                              struct VirtIOGPU, NULL),
1169         VMSTATE_STRUCT_VARRAY_UINT32(parent_obj.scanout, struct VirtIOGPU,
1170                                      parent_obj.conf.max_outputs, 1,
1171                                      vmstate_virtio_gpu_scanout,
1172                                      struct virtio_gpu_scanout),
1173         VMSTATE_END_OF_LIST()
1174     },
1175 };
1176 
1177 static int virtio_gpu_save(QEMUFile *f, void *opaque, size_t size,
1178                            const VMStateField *field, JSONWriter *vmdesc)
1179 {
1180     VirtIOGPU *g = opaque;
1181     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
1182     int i;
1183 
1184     /* in 2d mode we should never find unprocessed commands here */
1185     assert(QTAILQ_EMPTY(&g->cmdq));
1186 
1187     QTAILQ_FOREACH(res, &g->reslist, next) {
1188         qemu_put_be32(f, res->resource_id);
1189         qemu_put_be32(f, res->width);
1190         qemu_put_be32(f, res->height);
1191         qemu_put_be32(f, res->format);
1192         qemu_put_be32(f, res->iov_cnt);
1193         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1194             qemu_put_be64(f, res->addrs[i]);
1195             qemu_put_be32(f, res->iov[i].iov_len);
1196         }
1197         qemu_put_buffer(f, (void *)pixman_image_get_data(res->image),
1198                         pixman_image_get_stride(res->image) * res->height);
1199     }
1200     qemu_put_be32(f, 0); /* end of list */
1201 
1202     return vmstate_save_state(f, &vmstate_virtio_gpu_scanouts, g, NULL);
1203 }
1204 
1205 static int virtio_gpu_load(QEMUFile *f, void *opaque, size_t size,
1206                            const VMStateField *field)
1207 {
1208     VirtIOGPU *g = opaque;
1209     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
1210     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
1211     uint32_t resource_id, pformat;
1212     int i;
1213 
1214     g->hostmem = 0;
1215 
1216     resource_id = qemu_get_be32(f);
1217     while (resource_id != 0) {
1218         res = virtio_gpu_find_resource(g, resource_id);
1219         if (res) {
1220             return -EINVAL;
1221         }
1222 
1223         res = g_new0(struct virtio_gpu_simple_resource, 1);
1224         res->resource_id = resource_id;
1225         res->width = qemu_get_be32(f);
1226         res->height = qemu_get_be32(f);
1227         res->format = qemu_get_be32(f);
1228         res->iov_cnt = qemu_get_be32(f);
1229 
1230         /* allocate */
1231         pformat = virtio_gpu_get_pixman_format(res->format);
1232         if (!pformat) {
1233             g_free(res);
1234             return -EINVAL;
1235         }
1236         res->image = pixman_image_create_bits(pformat,
1237                                               res->width, res->height,
1238                                               NULL, 0);
1239         if (!res->image) {
1240             g_free(res);
1241             return -EINVAL;
1242         }
1243 
1244         res->hostmem = calc_image_hostmem(pformat, res->width, res->height);
1245 
1246         res->addrs = g_new(uint64_t, res->iov_cnt);
1247         res->iov = g_new(struct iovec, res->iov_cnt);
1248 
1249         /* read data */
1250         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1251             res->addrs[i] = qemu_get_be64(f);
1252             res->iov[i].iov_len = qemu_get_be32(f);
1253         }
1254         qemu_get_buffer(f, (void *)pixman_image_get_data(res->image),
1255                         pixman_image_get_stride(res->image) * res->height);
1256 
1257         /* restore mapping */
1258         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1259             hwaddr len = res->iov[i].iov_len;
1260             res->iov[i].iov_base =
1261                 dma_memory_map(VIRTIO_DEVICE(g)->dma_as, res->addrs[i], &len,
1262                                DMA_DIRECTION_TO_DEVICE,
1263                                MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
1264 
1265             if (!res->iov[i].iov_base || len != res->iov[i].iov_len) {
1266                 /* Clean up the half-a-mapping we just created... */
1267                 if (res->iov[i].iov_base) {
1268                     dma_memory_unmap(VIRTIO_DEVICE(g)->dma_as,
1269                                      res->iov[i].iov_base,
1270                                      len,
1271                                      DMA_DIRECTION_TO_DEVICE,
1272                                      0);
1273                 }
1274                 /* ...and the mappings for previous loop iterations */
1275                 res->iov_cnt = i;
1276                 virtio_gpu_cleanup_mapping(g, res);
1277                 pixman_image_unref(res->image);
1278                 g_free(res);
1279                 return -EINVAL;
1280             }
1281         }
1282 
1283         QTAILQ_INSERT_HEAD(&g->reslist, res, next);
1284         g->hostmem += res->hostmem;
1285 
1286         resource_id = qemu_get_be32(f);
1287     }
1288 
1289     /* load & apply scanout state */
1290     vmstate_load_state(f, &vmstate_virtio_gpu_scanouts, g, 1);
1291     for (i = 0; i < g->parent_obj.conf.max_outputs; i++) {
1292         /* FIXME: should take scanout.r.{x,y} into account */
1293         scanout = &g->parent_obj.scanout[i];
1294         if (!scanout->resource_id) {
1295             continue;
1296         }
1297         res = virtio_gpu_find_resource(g, scanout->resource_id);
1298         if (!res) {
1299             return -EINVAL;
1300         }
1301         scanout->ds = qemu_create_displaysurface_pixman(res->image);
1302         if (!scanout->ds) {
1303             return -EINVAL;
1304         }
1305 
1306         dpy_gfx_replace_surface(scanout->con, scanout->ds);
1307         dpy_gfx_update_full(scanout->con);
1308         if (scanout->cursor.resource_id) {
1309             update_cursor(g, &scanout->cursor);
1310         }
1311         res->scanout_bitmask |= (1 << i);
1312     }
1313 
1314     return 0;
1315 }
1316 
1317 void virtio_gpu_device_realize(DeviceState *qdev, Error **errp)
1318 {
1319     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(qdev);
1320     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(qdev);
1321 
1322     if (virtio_gpu_blob_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1323         if (!virtio_gpu_have_udmabuf()) {
1324             error_setg(errp, "cannot enable blob resources without udmabuf");
1325             return;
1326         }
1327 
1328         if (virtio_gpu_virgl_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1329             error_setg(errp, "blobs and virgl are not compatible (yet)");
1330             return;
1331         }
1332     }
1333 
1334     if (!virtio_gpu_base_device_realize(qdev,
1335                                         virtio_gpu_handle_ctrl_cb,
1336                                         virtio_gpu_handle_cursor_cb,
1337                                         errp)) {
1338         return;
1339     }
1340 
1341     g->ctrl_vq = virtio_get_queue(vdev, 0);
1342     g->cursor_vq = virtio_get_queue(vdev, 1);
1343     g->ctrl_bh = qemu_bh_new_guarded(virtio_gpu_ctrl_bh, g,
1344                                      &qdev->mem_reentrancy_guard);
1345     g->cursor_bh = qemu_bh_new_guarded(virtio_gpu_cursor_bh, g,
1346                                        &qdev->mem_reentrancy_guard);
1347     QTAILQ_INIT(&g->reslist);
1348     QTAILQ_INIT(&g->cmdq);
1349     QTAILQ_INIT(&g->fenceq);
1350 }
1351 
1352 void virtio_gpu_reset(VirtIODevice *vdev)
1353 {
1354     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1355     struct virtio_gpu_simple_resource *res, *tmp;
1356     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd;
1357 
1358     QTAILQ_FOREACH_SAFE(res, &g->reslist, next, tmp) {
1359         virtio_gpu_resource_destroy(g, res);
1360     }
1361 
1362     while (!QTAILQ_EMPTY(&g->cmdq)) {
1363         cmd = QTAILQ_FIRST(&g->cmdq);
1364         QTAILQ_REMOVE(&g->cmdq, cmd, next);
1365         g_free(cmd);
1366     }
1367 
1368     while (!QTAILQ_EMPTY(&g->fenceq)) {
1369         cmd = QTAILQ_FIRST(&g->fenceq);
1370         QTAILQ_REMOVE(&g->fenceq, cmd, next);
1371         g->inflight--;
1372         g_free(cmd);
1373     }
1374 
1375     virtio_gpu_base_reset(VIRTIO_GPU_BASE(vdev));
1376 }
1377 
1378 static void
1379 virtio_gpu_get_config(VirtIODevice *vdev, uint8_t *config)
1380 {
1381     VirtIOGPUBase *g = VIRTIO_GPU_BASE(vdev);
1382 
1383     memcpy(config, &g->virtio_config, sizeof(g->virtio_config));
1384 }
1385 
1386 static void
1387 virtio_gpu_set_config(VirtIODevice *vdev, const uint8_t *config)
1388 {
1389     VirtIOGPUBase *g = VIRTIO_GPU_BASE(vdev);
1390     const struct virtio_gpu_config *vgconfig =
1391         (const struct virtio_gpu_config *)config;
1392 
1393     if (vgconfig->events_clear) {
1394         g->virtio_config.events_read &= ~vgconfig->events_clear;
1395     }
1396 }
1397 
1398 /*
1399  * For historical reasons virtio_gpu does not adhere to virtio migration
1400  * scheme as described in doc/virtio-migration.txt, in a sense that no
1401  * save/load callback are provided to the core. Instead the device data
1402  * is saved/loaded after the core data.
1403  *
1404  * Because of this we need a special vmsd.
1405  */
1406 static const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu = {
1407     .name = "virtio-gpu",
1408     .minimum_version_id = VIRTIO_GPU_VM_VERSION,
1409     .version_id = VIRTIO_GPU_VM_VERSION,
1410     .fields = (VMStateField[]) {
1411         VMSTATE_VIRTIO_DEVICE /* core */,
1412         {
1413             .name = "virtio-gpu",
1414             .info = &(const VMStateInfo) {
1415                         .name = "virtio-gpu",
1416                         .get = virtio_gpu_load,
1417                         .put = virtio_gpu_save,
1418             },
1419             .flags = VMS_SINGLE,
1420         } /* device */,
1421         VMSTATE_END_OF_LIST()
1422     },
1423 };
1424 
1425 static Property virtio_gpu_properties[] = {
1426     VIRTIO_GPU_BASE_PROPERTIES(VirtIOGPU, parent_obj.conf),
1427     DEFINE_PROP_SIZE("max_hostmem", VirtIOGPU, conf_max_hostmem,
1428                      256 * MiB),
1429     DEFINE_PROP_BIT("blob", VirtIOGPU, parent_obj.conf.flags,
1430                     VIRTIO_GPU_FLAG_BLOB_ENABLED, false),
1431     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
1432 };
1433 
1434 static void virtio_gpu_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
1435 {
1436     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
1437     VirtioDeviceClass *vdc = VIRTIO_DEVICE_CLASS(klass);
1438     VirtIOGPUClass *vgc = VIRTIO_GPU_CLASS(klass);
1439     VirtIOGPUBaseClass *vgbc = &vgc->parent;
1440 
1441     vgc->handle_ctrl = virtio_gpu_handle_ctrl;
1442     vgc->process_cmd = virtio_gpu_simple_process_cmd;
1443     vgc->update_cursor_data = virtio_gpu_update_cursor_data;
1444     vgbc->gl_flushed = virtio_gpu_handle_gl_flushed;
1445 
1446     vdc->realize = virtio_gpu_device_realize;
1447     vdc->reset = virtio_gpu_reset;
1448     vdc->get_config = virtio_gpu_get_config;
1449     vdc->set_config = virtio_gpu_set_config;
1450 
1451     dc->vmsd = &vmstate_virtio_gpu;
1452     device_class_set_props(dc, virtio_gpu_properties);
1453 }
1454 
1455 static const TypeInfo virtio_gpu_info = {
1456     .name = TYPE_VIRTIO_GPU,
1457     .parent = TYPE_VIRTIO_GPU_BASE,
1458     .instance_size = sizeof(VirtIOGPU),
1459     .class_size = sizeof(VirtIOGPUClass),
1460     .class_init = virtio_gpu_class_init,
1461 };
1462 module_obj(TYPE_VIRTIO_GPU);
1463 module_kconfig(VIRTIO_GPU);
1464 
1465 static void virtio_register_types(void)
1466 {
1467     type_register_static(&virtio_gpu_info);
1468 }
1469 
1470 type_init(virtio_register_types)
1471