xref: /openbmc/qemu/hw/display/virtio-gpu.c (revision bac4711b)
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/qdev-properties.h"
28 #include "qemu/log.h"
29 #include "qemu/module.h"
30 #include "qapi/error.h"
31 #include "qemu/error-report.h"
32 
33 #define VIRTIO_GPU_VM_VERSION 1
34 
35 static struct virtio_gpu_simple_resource*
36 virtio_gpu_find_resource(VirtIOGPU *g, uint32_t resource_id);
37 static struct virtio_gpu_simple_resource *
38 virtio_gpu_find_check_resource(VirtIOGPU *g, uint32_t resource_id,
39                                bool require_backing,
40                                const char *caller, uint32_t *error);
41 
42 static void virtio_gpu_cleanup_mapping(VirtIOGPU *g,
43                                        struct virtio_gpu_simple_resource *res);
44 
45 void virtio_gpu_update_cursor_data(VirtIOGPU *g,
46                                    struct virtio_gpu_scanout *s,
47                                    uint32_t resource_id)
48 {
49     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
50     uint32_t pixels;
51     void *data;
52 
53     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, resource_id, false,
54                                          __func__, NULL);
55     if (!res) {
56         return;
57     }
58 
59     if (res->blob_size) {
60         if (res->blob_size < (s->current_cursor->width *
61                               s->current_cursor->height * 4)) {
62             return;
63         }
64         data = res->blob;
65     } else {
66         if (pixman_image_get_width(res->image)  != s->current_cursor->width ||
67             pixman_image_get_height(res->image) != s->current_cursor->height) {
68             return;
69         }
70         data = pixman_image_get_data(res->image);
71     }
72 
73     pixels = s->current_cursor->width * s->current_cursor->height;
74     memcpy(s->current_cursor->data, data,
75            pixels * sizeof(uint32_t));
76 }
77 
78 static void update_cursor(VirtIOGPU *g, struct virtio_gpu_update_cursor *cursor)
79 {
80     struct virtio_gpu_scanout *s;
81     VirtIOGPUClass *vgc = VIRTIO_GPU_GET_CLASS(g);
82     bool move = cursor->hdr.type == VIRTIO_GPU_CMD_MOVE_CURSOR;
83 
84     if (cursor->pos.scanout_id >= g->parent_obj.conf.max_outputs) {
85         return;
86     }
87     s = &g->parent_obj.scanout[cursor->pos.scanout_id];
88 
89     trace_virtio_gpu_update_cursor(cursor->pos.scanout_id,
90                                    cursor->pos.x,
91                                    cursor->pos.y,
92                                    move ? "move" : "update",
93                                    cursor->resource_id);
94 
95     if (!move) {
96         if (!s->current_cursor) {
97             s->current_cursor = cursor_alloc(64, 64);
98         }
99 
100         s->current_cursor->hot_x = cursor->hot_x;
101         s->current_cursor->hot_y = cursor->hot_y;
102 
103         if (cursor->resource_id > 0) {
104             vgc->update_cursor_data(g, s, cursor->resource_id);
105         }
106         dpy_cursor_define(s->con, s->current_cursor);
107 
108         s->cursor = *cursor;
109     } else {
110         s->cursor.pos.x = cursor->pos.x;
111         s->cursor.pos.y = cursor->pos.y;
112     }
113     dpy_mouse_set(s->con, cursor->pos.x, cursor->pos.y,
114                   cursor->resource_id ? 1 : 0);
115 }
116 
117 static struct virtio_gpu_simple_resource *
118 virtio_gpu_find_resource(VirtIOGPU *g, uint32_t resource_id)
119 {
120     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
121 
122     QTAILQ_FOREACH(res, &g->reslist, next) {
123         if (res->resource_id == resource_id) {
124             return res;
125         }
126     }
127     return NULL;
128 }
129 
130 static struct virtio_gpu_simple_resource *
131 virtio_gpu_find_check_resource(VirtIOGPU *g, uint32_t resource_id,
132                                bool require_backing,
133                                const char *caller, uint32_t *error)
134 {
135     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
136 
137     res = virtio_gpu_find_resource(g, resource_id);
138     if (!res) {
139         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: invalid resource specified %d\n",
140                       caller, resource_id);
141         if (error) {
142             *error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
143         }
144         return NULL;
145     }
146 
147     if (require_backing) {
148         if (!res->iov || (!res->image && !res->blob)) {
149             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: no backing storage %d\n",
150                           caller, resource_id);
151             if (error) {
152                 *error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
153             }
154             return NULL;
155         }
156     }
157 
158     return res;
159 }
160 
161 void virtio_gpu_ctrl_response(VirtIOGPU *g,
162                               struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
163                               struct virtio_gpu_ctrl_hdr *resp,
164                               size_t resp_len)
165 {
166     size_t s;
167 
168     if (cmd->cmd_hdr.flags & VIRTIO_GPU_FLAG_FENCE) {
169         resp->flags |= VIRTIO_GPU_FLAG_FENCE;
170         resp->fence_id = cmd->cmd_hdr.fence_id;
171         resp->ctx_id = cmd->cmd_hdr.ctx_id;
172     }
173     virtio_gpu_ctrl_hdr_bswap(resp);
174     s = iov_from_buf(cmd->elem.in_sg, cmd->elem.in_num, 0, resp, resp_len);
175     if (s != resp_len) {
176         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
177                       "%s: response size incorrect %zu vs %zu\n",
178                       __func__, s, resp_len);
179     }
180     virtqueue_push(cmd->vq, &cmd->elem, s);
181     virtio_notify(VIRTIO_DEVICE(g), cmd->vq);
182     cmd->finished = true;
183 }
184 
185 void virtio_gpu_ctrl_response_nodata(VirtIOGPU *g,
186                                      struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
187                                      enum virtio_gpu_ctrl_type type)
188 {
189     struct virtio_gpu_ctrl_hdr resp;
190 
191     memset(&resp, 0, sizeof(resp));
192     resp.type = type;
193     virtio_gpu_ctrl_response(g, cmd, &resp, sizeof(resp));
194 }
195 
196 void virtio_gpu_get_display_info(VirtIOGPU *g,
197                                  struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
198 {
199     struct virtio_gpu_resp_display_info display_info;
200 
201     trace_virtio_gpu_cmd_get_display_info();
202     memset(&display_info, 0, sizeof(display_info));
203     display_info.hdr.type = VIRTIO_GPU_RESP_OK_DISPLAY_INFO;
204     virtio_gpu_base_fill_display_info(VIRTIO_GPU_BASE(g), &display_info);
205     virtio_gpu_ctrl_response(g, cmd, &display_info.hdr,
206                              sizeof(display_info));
207 }
208 
209 void virtio_gpu_get_edid(VirtIOGPU *g,
210                          struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
211 {
212     struct virtio_gpu_resp_edid edid;
213     struct virtio_gpu_cmd_get_edid get_edid;
214     VirtIOGPUBase *b = VIRTIO_GPU_BASE(g);
215 
216     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(get_edid);
217     virtio_gpu_bswap_32(&get_edid, sizeof(get_edid));
218 
219     if (get_edid.scanout >= b->conf.max_outputs) {
220         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
221         return;
222     }
223 
224     trace_virtio_gpu_cmd_get_edid(get_edid.scanout);
225     memset(&edid, 0, sizeof(edid));
226     edid.hdr.type = VIRTIO_GPU_RESP_OK_EDID;
227     virtio_gpu_base_generate_edid(VIRTIO_GPU_BASE(g), get_edid.scanout, &edid);
228     virtio_gpu_ctrl_response(g, cmd, &edid.hdr, sizeof(edid));
229 }
230 
231 static uint32_t calc_image_hostmem(pixman_format_code_t pformat,
232                                    uint32_t width, uint32_t height)
233 {
234     /* Copied from pixman/pixman-bits-image.c, skip integer overflow check.
235      * pixman_image_create_bits will fail in case it overflow.
236      */
237 
238     int bpp = PIXMAN_FORMAT_BPP(pformat);
239     int stride = ((width * bpp + 0x1f) >> 5) * sizeof(uint32_t);
240     return height * stride;
241 }
242 
243 #ifdef WIN32
244 static void
245 win32_pixman_image_destroy(pixman_image_t *image, void *data)
246 {
247     HANDLE handle = data;
248 
249     qemu_win32_map_free(pixman_image_get_data(image), handle, &error_warn);
250 }
251 #endif
252 
253 static void virtio_gpu_resource_create_2d(VirtIOGPU *g,
254                                           struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
255 {
256     pixman_format_code_t pformat;
257     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
258     struct virtio_gpu_resource_create_2d c2d;
259 
260     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(c2d);
261     virtio_gpu_bswap_32(&c2d, sizeof(c2d));
262     trace_virtio_gpu_cmd_res_create_2d(c2d.resource_id, c2d.format,
263                                        c2d.width, c2d.height);
264 
265     if (c2d.resource_id == 0) {
266         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource id 0 is not allowed\n",
267                       __func__);
268         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
269         return;
270     }
271 
272     res = virtio_gpu_find_resource(g, c2d.resource_id);
273     if (res) {
274         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource already exists %d\n",
275                       __func__, c2d.resource_id);
276         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
277         return;
278     }
279 
280     res = g_new0(struct virtio_gpu_simple_resource, 1);
281 
282     res->width = c2d.width;
283     res->height = c2d.height;
284     res->format = c2d.format;
285     res->resource_id = c2d.resource_id;
286 
287     pformat = virtio_gpu_get_pixman_format(c2d.format);
288     if (!pformat) {
289         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
290                       "%s: host couldn't handle guest format %d\n",
291                       __func__, c2d.format);
292         g_free(res);
293         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
294         return;
295     }
296 
297     res->hostmem = calc_image_hostmem(pformat, c2d.width, c2d.height);
298     if (res->hostmem + g->hostmem < g->conf_max_hostmem) {
299         void *bits = NULL;
300 #ifdef WIN32
301         bits = qemu_win32_map_alloc(res->hostmem, &res->handle, &error_warn);
302         if (!bits) {
303             goto end;
304         }
305 #endif
306         res->image = pixman_image_create_bits(pformat,
307                                               c2d.width,
308                                               c2d.height,
309                                               bits, res->hostmem / c2d.height);
310 #ifdef WIN32
311         if (res->image) {
312             pixman_image_set_destroy_function(res->image, win32_pixman_image_destroy, res->handle);
313         }
314 #endif
315     }
316 
317 #ifdef WIN32
318 end:
319 #endif
320     if (!res->image) {
321         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
322                       "%s: resource creation failed %d %d %d\n",
323                       __func__, c2d.resource_id, c2d.width, c2d.height);
324         g_free(res);
325         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_OUT_OF_MEMORY;
326         return;
327     }
328 
329     QTAILQ_INSERT_HEAD(&g->reslist, res, next);
330     g->hostmem += res->hostmem;
331 }
332 
333 static void virtio_gpu_resource_create_blob(VirtIOGPU *g,
334                                             struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
335 {
336     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
337     struct virtio_gpu_resource_create_blob cblob;
338     int ret;
339 
340     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(cblob);
341     virtio_gpu_create_blob_bswap(&cblob);
342     trace_virtio_gpu_cmd_res_create_blob(cblob.resource_id, cblob.size);
343 
344     if (cblob.resource_id == 0) {
345         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource id 0 is not allowed\n",
346                       __func__);
347         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
348         return;
349     }
350 
351     if (cblob.blob_mem != VIRTIO_GPU_BLOB_MEM_GUEST &&
352         cblob.blob_flags != VIRTIO_GPU_BLOB_FLAG_USE_SHAREABLE) {
353         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: invalid memory type\n",
354                       __func__);
355         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
356         return;
357     }
358 
359     if (virtio_gpu_find_resource(g, cblob.resource_id)) {
360         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: resource already exists %d\n",
361                       __func__, cblob.resource_id);
362         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
363         return;
364     }
365 
366     res = g_new0(struct virtio_gpu_simple_resource, 1);
367     res->resource_id = cblob.resource_id;
368     res->blob_size = cblob.size;
369 
370     ret = virtio_gpu_create_mapping_iov(g, cblob.nr_entries, sizeof(cblob),
371                                         cmd, &res->addrs, &res->iov,
372                                         &res->iov_cnt);
373     if (ret != 0) {
374         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
375         g_free(res);
376         return;
377     }
378 
379     virtio_gpu_init_udmabuf(res);
380     QTAILQ_INSERT_HEAD(&g->reslist, res, next);
381 }
382 
383 static void virtio_gpu_disable_scanout(VirtIOGPU *g, int scanout_id)
384 {
385     struct virtio_gpu_scanout *scanout = &g->parent_obj.scanout[scanout_id];
386     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
387 
388     if (scanout->resource_id == 0) {
389         return;
390     }
391 
392     res = virtio_gpu_find_resource(g, scanout->resource_id);
393     if (res) {
394         res->scanout_bitmask &= ~(1 << scanout_id);
395     }
396 
397     dpy_gfx_replace_surface(scanout->con, NULL);
398     scanout->resource_id = 0;
399     scanout->ds = NULL;
400     scanout->width = 0;
401     scanout->height = 0;
402 }
403 
404 static void virtio_gpu_resource_destroy(VirtIOGPU *g,
405                                         struct virtio_gpu_simple_resource *res)
406 {
407     int i;
408 
409     if (res->scanout_bitmask) {
410         for (i = 0; i < g->parent_obj.conf.max_outputs; i++) {
411             if (res->scanout_bitmask & (1 << i)) {
412                 virtio_gpu_disable_scanout(g, i);
413             }
414         }
415     }
416 
417     qemu_pixman_image_unref(res->image);
418     virtio_gpu_cleanup_mapping(g, res);
419     QTAILQ_REMOVE(&g->reslist, res, next);
420     g->hostmem -= res->hostmem;
421     g_free(res);
422 }
423 
424 static void virtio_gpu_resource_unref(VirtIOGPU *g,
425                                       struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
426 {
427     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
428     struct virtio_gpu_resource_unref unref;
429 
430     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(unref);
431     virtio_gpu_bswap_32(&unref, sizeof(unref));
432     trace_virtio_gpu_cmd_res_unref(unref.resource_id);
433 
434     res = virtio_gpu_find_resource(g, unref.resource_id);
435     if (!res) {
436         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
437                       __func__, unref.resource_id);
438         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
439         return;
440     }
441     virtio_gpu_resource_destroy(g, res);
442 }
443 
444 static void virtio_gpu_transfer_to_host_2d(VirtIOGPU *g,
445                                            struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
446 {
447     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
448     int h, bpp;
449     uint32_t src_offset, dst_offset, stride;
450     pixman_format_code_t format;
451     struct virtio_gpu_transfer_to_host_2d t2d;
452     void *img_data;
453 
454     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(t2d);
455     virtio_gpu_t2d_bswap(&t2d);
456     trace_virtio_gpu_cmd_res_xfer_toh_2d(t2d.resource_id);
457 
458     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, t2d.resource_id, true,
459                                          __func__, &cmd->error);
460     if (!res || res->blob) {
461         return;
462     }
463 
464     if (t2d.r.x > res->width ||
465         t2d.r.y > res->height ||
466         t2d.r.width > res->width ||
467         t2d.r.height > res->height ||
468         t2d.r.x + t2d.r.width > res->width ||
469         t2d.r.y + t2d.r.height > res->height) {
470         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: transfer bounds outside resource"
471                       " bounds for resource %d: %d %d %d %d vs %d %d\n",
472                       __func__, t2d.resource_id, t2d.r.x, t2d.r.y,
473                       t2d.r.width, t2d.r.height, res->width, res->height);
474         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
475         return;
476     }
477 
478     format = pixman_image_get_format(res->image);
479     bpp = DIV_ROUND_UP(PIXMAN_FORMAT_BPP(format), 8);
480     stride = pixman_image_get_stride(res->image);
481     img_data = pixman_image_get_data(res->image);
482 
483     if (t2d.r.x || t2d.r.width != pixman_image_get_width(res->image)) {
484         for (h = 0; h < t2d.r.height; h++) {
485             src_offset = t2d.offset + stride * h;
486             dst_offset = (t2d.r.y + h) * stride + (t2d.r.x * bpp);
487 
488             iov_to_buf(res->iov, res->iov_cnt, src_offset,
489                        (uint8_t *)img_data + dst_offset,
490                        t2d.r.width * bpp);
491         }
492     } else {
493         src_offset = t2d.offset;
494         dst_offset = t2d.r.y * stride + t2d.r.x * bpp;
495         iov_to_buf(res->iov, res->iov_cnt, src_offset,
496                    (uint8_t *)img_data + dst_offset,
497                    stride * t2d.r.height);
498     }
499 }
500 
501 static void virtio_gpu_resource_flush(VirtIOGPU *g,
502                                       struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
503 {
504     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
505     struct virtio_gpu_resource_flush rf;
506     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
507     pixman_region16_t flush_region;
508     bool within_bounds = false;
509     bool update_submitted = false;
510     int i;
511 
512     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(rf);
513     virtio_gpu_bswap_32(&rf, sizeof(rf));
514     trace_virtio_gpu_cmd_res_flush(rf.resource_id,
515                                    rf.r.width, rf.r.height, rf.r.x, rf.r.y);
516 
517     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, rf.resource_id, false,
518                                          __func__, &cmd->error);
519     if (!res) {
520         return;
521     }
522 
523     if (res->blob) {
524         for (i = 0; i < g->parent_obj.conf.max_outputs; i++) {
525             scanout = &g->parent_obj.scanout[i];
526             if (scanout->resource_id == res->resource_id &&
527                 rf.r.x < scanout->x + scanout->width &&
528                 rf.r.x + rf.r.width >= scanout->x &&
529                 rf.r.y < scanout->y + scanout->height &&
530                 rf.r.y + rf.r.height >= scanout->y) {
531                 within_bounds = true;
532 
533                 if (console_has_gl(scanout->con)) {
534                     dpy_gl_update(scanout->con, 0, 0, scanout->width,
535                                   scanout->height);
536                     update_submitted = true;
537                 }
538             }
539         }
540 
541         if (update_submitted) {
542             return;
543         }
544         if (!within_bounds) {
545             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: flush bounds outside scanouts"
546                           " bounds for flush %d: %d %d %d %d\n",
547                           __func__, rf.resource_id, rf.r.x, rf.r.y,
548                           rf.r.width, rf.r.height);
549             cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
550             return;
551         }
552     }
553 
554     if (!res->blob &&
555         (rf.r.x > res->width ||
556         rf.r.y > res->height ||
557         rf.r.width > res->width ||
558         rf.r.height > res->height ||
559         rf.r.x + rf.r.width > res->width ||
560         rf.r.y + rf.r.height > res->height)) {
561         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: flush bounds outside resource"
562                       " bounds for resource %d: %d %d %d %d vs %d %d\n",
563                       __func__, rf.resource_id, rf.r.x, rf.r.y,
564                       rf.r.width, rf.r.height, res->width, res->height);
565         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
566         return;
567     }
568 
569     pixman_region_init_rect(&flush_region,
570                             rf.r.x, rf.r.y, rf.r.width, rf.r.height);
571     for (i = 0; i < g->parent_obj.conf.max_outputs; i++) {
572         pixman_region16_t region, finalregion;
573         pixman_box16_t *extents;
574 
575         if (!(res->scanout_bitmask & (1 << i))) {
576             continue;
577         }
578         scanout = &g->parent_obj.scanout[i];
579 
580         pixman_region_init(&finalregion);
581         pixman_region_init_rect(&region, scanout->x, scanout->y,
582                                 scanout->width, scanout->height);
583 
584         pixman_region_intersect(&finalregion, &flush_region, &region);
585         pixman_region_translate(&finalregion, -scanout->x, -scanout->y);
586         extents = pixman_region_extents(&finalregion);
587         /* work out the area we need to update for each console */
588         dpy_gfx_update(g->parent_obj.scanout[i].con,
589                        extents->x1, extents->y1,
590                        extents->x2 - extents->x1,
591                        extents->y2 - extents->y1);
592 
593         pixman_region_fini(&region);
594         pixman_region_fini(&finalregion);
595     }
596     pixman_region_fini(&flush_region);
597 }
598 
599 static void virtio_unref_resource(pixman_image_t *image, void *data)
600 {
601     pixman_image_unref(data);
602 }
603 
604 static void virtio_gpu_update_scanout(VirtIOGPU *g,
605                                       uint32_t scanout_id,
606                                       struct virtio_gpu_simple_resource *res,
607                                       struct virtio_gpu_rect *r)
608 {
609     struct virtio_gpu_simple_resource *ores;
610     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
611 
612     scanout = &g->parent_obj.scanout[scanout_id];
613     ores = virtio_gpu_find_resource(g, scanout->resource_id);
614     if (ores) {
615         ores->scanout_bitmask &= ~(1 << scanout_id);
616     }
617 
618     res->scanout_bitmask |= (1 << scanout_id);
619     scanout->resource_id = res->resource_id;
620     scanout->x = r->x;
621     scanout->y = r->y;
622     scanout->width = r->width;
623     scanout->height = r->height;
624 }
625 
626 static void virtio_gpu_do_set_scanout(VirtIOGPU *g,
627                                       uint32_t scanout_id,
628                                       struct virtio_gpu_framebuffer *fb,
629                                       struct virtio_gpu_simple_resource *res,
630                                       struct virtio_gpu_rect *r,
631                                       uint32_t *error)
632 {
633     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
634     uint8_t *data;
635 
636     scanout = &g->parent_obj.scanout[scanout_id];
637 
638     if (r->x > fb->width ||
639         r->y > fb->height ||
640         r->width < 16 ||
641         r->height < 16 ||
642         r->width > fb->width ||
643         r->height > fb->height ||
644         r->x + r->width > fb->width ||
645         r->y + r->height > fb->height) {
646         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal scanout %d bounds for"
647                       " resource %d, rect (%d,%d)+%d,%d, fb %d %d\n",
648                       __func__, scanout_id, res->resource_id,
649                       r->x, r->y, r->width, r->height,
650                       fb->width, fb->height);
651         *error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
652         return;
653     }
654 
655     g->parent_obj.enable = 1;
656 
657     if (res->blob) {
658         if (console_has_gl(scanout->con)) {
659             if (!virtio_gpu_update_dmabuf(g, scanout_id, res, fb, r)) {
660                 virtio_gpu_update_scanout(g, scanout_id, res, r);
661             } else {
662                 *error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_OUT_OF_MEMORY;
663             }
664             return;
665         }
666 
667         data = res->blob;
668     } else {
669         data = (uint8_t *)pixman_image_get_data(res->image);
670     }
671 
672     /* create a surface for this scanout */
673     if ((res->blob && !console_has_gl(scanout->con)) ||
674         !scanout->ds ||
675         surface_data(scanout->ds) != data + fb->offset ||
676         scanout->width != r->width ||
677         scanout->height != r->height) {
678         pixman_image_t *rect;
679         void *ptr = data + fb->offset;
680         rect = pixman_image_create_bits(fb->format, r->width, r->height,
681                                         ptr, fb->stride);
682 
683         if (res->image) {
684             pixman_image_ref(res->image);
685             pixman_image_set_destroy_function(rect, virtio_unref_resource,
686                                               res->image);
687         }
688 
689         /* realloc the surface ptr */
690         scanout->ds = qemu_create_displaysurface_pixman(rect);
691         if (!scanout->ds) {
692             *error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
693             return;
694         }
695 #ifdef WIN32
696         qemu_displaysurface_win32_set_handle(scanout->ds, res->handle, fb->offset);
697 #endif
698 
699         pixman_image_unref(rect);
700         dpy_gfx_replace_surface(g->parent_obj.scanout[scanout_id].con,
701                                 scanout->ds);
702     }
703 
704     virtio_gpu_update_scanout(g, scanout_id, res, r);
705 }
706 
707 static void virtio_gpu_set_scanout(VirtIOGPU *g,
708                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
709 {
710     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
711     struct virtio_gpu_framebuffer fb = { 0 };
712     struct virtio_gpu_set_scanout ss;
713 
714     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(ss);
715     virtio_gpu_bswap_32(&ss, sizeof(ss));
716     trace_virtio_gpu_cmd_set_scanout(ss.scanout_id, ss.resource_id,
717                                      ss.r.width, ss.r.height, ss.r.x, ss.r.y);
718 
719     if (ss.scanout_id >= g->parent_obj.conf.max_outputs) {
720         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal scanout id specified %d",
721                       __func__, ss.scanout_id);
722         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_SCANOUT_ID;
723         return;
724     }
725 
726     if (ss.resource_id == 0) {
727         virtio_gpu_disable_scanout(g, ss.scanout_id);
728         return;
729     }
730 
731     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, ss.resource_id, true,
732                                          __func__, &cmd->error);
733     if (!res) {
734         return;
735     }
736 
737     fb.format = pixman_image_get_format(res->image);
738     fb.bytes_pp = DIV_ROUND_UP(PIXMAN_FORMAT_BPP(fb.format), 8);
739     fb.width  = pixman_image_get_width(res->image);
740     fb.height = pixman_image_get_height(res->image);
741     fb.stride = pixman_image_get_stride(res->image);
742     fb.offset = ss.r.x * fb.bytes_pp + ss.r.y * fb.stride;
743 
744     virtio_gpu_do_set_scanout(g, ss.scanout_id,
745                               &fb, res, &ss.r, &cmd->error);
746 }
747 
748 static void virtio_gpu_set_scanout_blob(VirtIOGPU *g,
749                                         struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
750 {
751     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
752     struct virtio_gpu_framebuffer fb = { 0 };
753     struct virtio_gpu_set_scanout_blob ss;
754     uint64_t fbend;
755 
756     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(ss);
757     virtio_gpu_scanout_blob_bswap(&ss);
758     trace_virtio_gpu_cmd_set_scanout_blob(ss.scanout_id, ss.resource_id,
759                                           ss.r.width, ss.r.height, ss.r.x,
760                                           ss.r.y);
761 
762     if (ss.scanout_id >= g->parent_obj.conf.max_outputs) {
763         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal scanout id specified %d",
764                       __func__, ss.scanout_id);
765         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_SCANOUT_ID;
766         return;
767     }
768 
769     if (ss.resource_id == 0) {
770         virtio_gpu_disable_scanout(g, ss.scanout_id);
771         return;
772     }
773 
774     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, ss.resource_id, true,
775                                          __func__, &cmd->error);
776     if (!res) {
777         return;
778     }
779 
780     fb.format = virtio_gpu_get_pixman_format(ss.format);
781     if (!fb.format) {
782         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
783                       "%s: host couldn't handle guest format %d\n",
784                       __func__, ss.format);
785         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
786         return;
787     }
788 
789     fb.bytes_pp = DIV_ROUND_UP(PIXMAN_FORMAT_BPP(fb.format), 8);
790     fb.width = ss.width;
791     fb.height = ss.height;
792     fb.stride = ss.strides[0];
793     fb.offset = ss.offsets[0] + ss.r.x * fb.bytes_pp + ss.r.y * fb.stride;
794 
795     fbend = fb.offset;
796     fbend += fb.stride * (ss.r.height - 1);
797     fbend += fb.bytes_pp * ss.r.width;
798     if (fbend > res->blob_size) {
799         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
800                       "%s: fb end out of range\n",
801                       __func__);
802         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
803         return;
804     }
805 
806     virtio_gpu_do_set_scanout(g, ss.scanout_id,
807                               &fb, res, &ss.r, &cmd->error);
808 }
809 
810 int virtio_gpu_create_mapping_iov(VirtIOGPU *g,
811                                   uint32_t nr_entries, uint32_t offset,
812                                   struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
813                                   uint64_t **addr, struct iovec **iov,
814                                   uint32_t *niov)
815 {
816     struct virtio_gpu_mem_entry *ents;
817     size_t esize, s;
818     int e, v;
819 
820     if (nr_entries > 16384) {
821         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
822                       "%s: nr_entries is too big (%d > 16384)\n",
823                       __func__, nr_entries);
824         return -1;
825     }
826 
827     esize = sizeof(*ents) * nr_entries;
828     ents = g_malloc(esize);
829     s = iov_to_buf(cmd->elem.out_sg, cmd->elem.out_num,
830                    offset, ents, esize);
831     if (s != esize) {
832         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
833                       "%s: command data size incorrect %zu vs %zu\n",
834                       __func__, s, esize);
835         g_free(ents);
836         return -1;
837     }
838 
839     *iov = NULL;
840     if (addr) {
841         *addr = NULL;
842     }
843     for (e = 0, v = 0; e < nr_entries; e++) {
844         uint64_t a = le64_to_cpu(ents[e].addr);
845         uint32_t l = le32_to_cpu(ents[e].length);
846         hwaddr len;
847         void *map;
848 
849         do {
850             len = l;
851             map = dma_memory_map(VIRTIO_DEVICE(g)->dma_as, a, &len,
852                                  DMA_DIRECTION_TO_DEVICE,
853                                  MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
854             if (!map) {
855                 qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: failed to map MMIO memory for"
856                               " element %d\n", __func__, e);
857                 virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(g, *iov, v);
858                 g_free(ents);
859                 *iov = NULL;
860                 if (addr) {
861                     g_free(*addr);
862                     *addr = NULL;
863                 }
864                 return -1;
865             }
866 
867             if (!(v % 16)) {
868                 *iov = g_renew(struct iovec, *iov, v + 16);
869                 if (addr) {
870                     *addr = g_renew(uint64_t, *addr, v + 16);
871                 }
872             }
873             (*iov)[v].iov_base = map;
874             (*iov)[v].iov_len = len;
875             if (addr) {
876                 (*addr)[v] = a;
877             }
878 
879             a += len;
880             l -= len;
881             v += 1;
882         } while (l > 0);
883     }
884     *niov = v;
885 
886     g_free(ents);
887     return 0;
888 }
889 
890 void virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(VirtIOGPU *g,
891                                     struct iovec *iov, uint32_t count)
892 {
893     int i;
894 
895     for (i = 0; i < count; i++) {
896         dma_memory_unmap(VIRTIO_DEVICE(g)->dma_as,
897                          iov[i].iov_base, iov[i].iov_len,
898                          DMA_DIRECTION_TO_DEVICE,
899                          iov[i].iov_len);
900     }
901     g_free(iov);
902 }
903 
904 static void virtio_gpu_cleanup_mapping(VirtIOGPU *g,
905                                        struct virtio_gpu_simple_resource *res)
906 {
907     virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(g, res->iov, res->iov_cnt);
908     res->iov = NULL;
909     res->iov_cnt = 0;
910     g_free(res->addrs);
911     res->addrs = NULL;
912 
913     if (res->blob) {
914         virtio_gpu_fini_udmabuf(res);
915     }
916 }
917 
918 static void
919 virtio_gpu_resource_attach_backing(VirtIOGPU *g,
920                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
921 {
922     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
923     struct virtio_gpu_resource_attach_backing ab;
924     int ret;
925 
926     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(ab);
927     virtio_gpu_bswap_32(&ab, sizeof(ab));
928     trace_virtio_gpu_cmd_res_back_attach(ab.resource_id);
929 
930     res = virtio_gpu_find_resource(g, ab.resource_id);
931     if (!res) {
932         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: illegal resource specified %d\n",
933                       __func__, ab.resource_id);
934         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_RESOURCE_ID;
935         return;
936     }
937 
938     if (res->iov) {
939         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
940         return;
941     }
942 
943     ret = virtio_gpu_create_mapping_iov(g, ab.nr_entries, sizeof(ab), cmd,
944                                         &res->addrs, &res->iov, &res->iov_cnt);
945     if (ret != 0) {
946         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
947         return;
948     }
949 }
950 
951 static void
952 virtio_gpu_resource_detach_backing(VirtIOGPU *g,
953                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
954 {
955     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
956     struct virtio_gpu_resource_detach_backing detach;
957 
958     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(detach);
959     virtio_gpu_bswap_32(&detach, sizeof(detach));
960     trace_virtio_gpu_cmd_res_back_detach(detach.resource_id);
961 
962     res = virtio_gpu_find_check_resource(g, detach.resource_id, true,
963                                          __func__, &cmd->error);
964     if (!res) {
965         return;
966     }
967     virtio_gpu_cleanup_mapping(g, res);
968 }
969 
970 void virtio_gpu_simple_process_cmd(VirtIOGPU *g,
971                                    struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd)
972 {
973     VIRTIO_GPU_FILL_CMD(cmd->cmd_hdr);
974     virtio_gpu_ctrl_hdr_bswap(&cmd->cmd_hdr);
975 
976     switch (cmd->cmd_hdr.type) {
977     case VIRTIO_GPU_CMD_GET_DISPLAY_INFO:
978         virtio_gpu_get_display_info(g, cmd);
979         break;
980     case VIRTIO_GPU_CMD_GET_EDID:
981         virtio_gpu_get_edid(g, cmd);
982         break;
983     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_CREATE_2D:
984         virtio_gpu_resource_create_2d(g, cmd);
985         break;
986     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_CREATE_BLOB:
987         if (!virtio_gpu_blob_enabled(g->parent_obj.conf)) {
988             cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
989             break;
990         }
991         virtio_gpu_resource_create_blob(g, cmd);
992         break;
993     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_UNREF:
994         virtio_gpu_resource_unref(g, cmd);
995         break;
996     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_FLUSH:
997         virtio_gpu_resource_flush(g, cmd);
998         break;
999     case VIRTIO_GPU_CMD_TRANSFER_TO_HOST_2D:
1000         virtio_gpu_transfer_to_host_2d(g, cmd);
1001         break;
1002     case VIRTIO_GPU_CMD_SET_SCANOUT:
1003         virtio_gpu_set_scanout(g, cmd);
1004         break;
1005     case VIRTIO_GPU_CMD_SET_SCANOUT_BLOB:
1006         if (!virtio_gpu_blob_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1007             cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_INVALID_PARAMETER;
1008             break;
1009         }
1010         virtio_gpu_set_scanout_blob(g, cmd);
1011         break;
1012     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_ATTACH_BACKING:
1013         virtio_gpu_resource_attach_backing(g, cmd);
1014         break;
1015     case VIRTIO_GPU_CMD_RESOURCE_DETACH_BACKING:
1016         virtio_gpu_resource_detach_backing(g, cmd);
1017         break;
1018     default:
1019         cmd->error = VIRTIO_GPU_RESP_ERR_UNSPEC;
1020         break;
1021     }
1022     if (!cmd->finished) {
1023         if (!g->parent_obj.renderer_blocked) {
1024             virtio_gpu_ctrl_response_nodata(g, cmd, cmd->error ? cmd->error :
1025                                             VIRTIO_GPU_RESP_OK_NODATA);
1026         }
1027     }
1028 }
1029 
1030 static void virtio_gpu_handle_ctrl_cb(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
1031 {
1032     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1033     qemu_bh_schedule(g->ctrl_bh);
1034 }
1035 
1036 static void virtio_gpu_handle_cursor_cb(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
1037 {
1038     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1039     qemu_bh_schedule(g->cursor_bh);
1040 }
1041 
1042 void virtio_gpu_process_cmdq(VirtIOGPU *g)
1043 {
1044     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd;
1045     VirtIOGPUClass *vgc = VIRTIO_GPU_GET_CLASS(g);
1046 
1047     if (g->processing_cmdq) {
1048         return;
1049     }
1050     g->processing_cmdq = true;
1051     while (!QTAILQ_EMPTY(&g->cmdq)) {
1052         cmd = QTAILQ_FIRST(&g->cmdq);
1053 
1054         if (g->parent_obj.renderer_blocked) {
1055             break;
1056         }
1057 
1058         /* process command */
1059         vgc->process_cmd(g, cmd);
1060 
1061         QTAILQ_REMOVE(&g->cmdq, cmd, next);
1062         if (virtio_gpu_stats_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1063             g->stats.requests++;
1064         }
1065 
1066         if (!cmd->finished) {
1067             QTAILQ_INSERT_TAIL(&g->fenceq, cmd, next);
1068             g->inflight++;
1069             if (virtio_gpu_stats_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1070                 if (g->stats.max_inflight < g->inflight) {
1071                     g->stats.max_inflight = g->inflight;
1072                 }
1073                 fprintf(stderr, "inflight: %3d (+)\r", g->inflight);
1074             }
1075         } else {
1076             g_free(cmd);
1077         }
1078     }
1079     g->processing_cmdq = false;
1080 }
1081 
1082 static void virtio_gpu_process_fenceq(VirtIOGPU *g)
1083 {
1084     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd, *tmp;
1085 
1086     QTAILQ_FOREACH_SAFE(cmd, &g->fenceq, next, tmp) {
1087         trace_virtio_gpu_fence_resp(cmd->cmd_hdr.fence_id);
1088         virtio_gpu_ctrl_response_nodata(g, cmd, VIRTIO_GPU_RESP_OK_NODATA);
1089         QTAILQ_REMOVE(&g->fenceq, cmd, next);
1090         g_free(cmd);
1091         g->inflight--;
1092         if (virtio_gpu_stats_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1093             fprintf(stderr, "inflight: %3d (-)\r", g->inflight);
1094         }
1095     }
1096 }
1097 
1098 static void virtio_gpu_handle_gl_flushed(VirtIOGPUBase *b)
1099 {
1100     VirtIOGPU *g = container_of(b, VirtIOGPU, parent_obj);
1101 
1102     virtio_gpu_process_fenceq(g);
1103     virtio_gpu_process_cmdq(g);
1104 }
1105 
1106 static void virtio_gpu_handle_ctrl(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
1107 {
1108     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1109     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd;
1110 
1111     if (!virtio_queue_ready(vq)) {
1112         return;
1113     }
1114 
1115     cmd = virtqueue_pop(vq, sizeof(struct virtio_gpu_ctrl_command));
1116     while (cmd) {
1117         cmd->vq = vq;
1118         cmd->error = 0;
1119         cmd->finished = false;
1120         QTAILQ_INSERT_TAIL(&g->cmdq, cmd, next);
1121         cmd = virtqueue_pop(vq, sizeof(struct virtio_gpu_ctrl_command));
1122     }
1123 
1124     virtio_gpu_process_cmdq(g);
1125 }
1126 
1127 static void virtio_gpu_ctrl_bh(void *opaque)
1128 {
1129     VirtIOGPU *g = opaque;
1130     VirtIOGPUClass *vgc = VIRTIO_GPU_GET_CLASS(g);
1131 
1132     vgc->handle_ctrl(&g->parent_obj.parent_obj, g->ctrl_vq);
1133 }
1134 
1135 static void virtio_gpu_handle_cursor(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
1136 {
1137     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1138     VirtQueueElement *elem;
1139     size_t s;
1140     struct virtio_gpu_update_cursor cursor_info;
1141 
1142     if (!virtio_queue_ready(vq)) {
1143         return;
1144     }
1145     for (;;) {
1146         elem = virtqueue_pop(vq, sizeof(VirtQueueElement));
1147         if (!elem) {
1148             break;
1149         }
1150 
1151         s = iov_to_buf(elem->out_sg, elem->out_num, 0,
1152                        &cursor_info, sizeof(cursor_info));
1153         if (s != sizeof(cursor_info)) {
1154             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
1155                           "%s: cursor size incorrect %zu vs %zu\n",
1156                           __func__, s, sizeof(cursor_info));
1157         } else {
1158             virtio_gpu_bswap_32(&cursor_info, sizeof(cursor_info));
1159             update_cursor(g, &cursor_info);
1160         }
1161         virtqueue_push(vq, elem, 0);
1162         virtio_notify(vdev, vq);
1163         g_free(elem);
1164     }
1165 }
1166 
1167 static void virtio_gpu_cursor_bh(void *opaque)
1168 {
1169     VirtIOGPU *g = opaque;
1170     virtio_gpu_handle_cursor(&g->parent_obj.parent_obj, g->cursor_vq);
1171 }
1172 
1173 static const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu_scanout = {
1174     .name = "virtio-gpu-one-scanout",
1175     .version_id = 1,
1176     .fields = (VMStateField[]) {
1177         VMSTATE_UINT32(resource_id, struct virtio_gpu_scanout),
1178         VMSTATE_UINT32(width, struct virtio_gpu_scanout),
1179         VMSTATE_UINT32(height, struct virtio_gpu_scanout),
1180         VMSTATE_INT32(x, struct virtio_gpu_scanout),
1181         VMSTATE_INT32(y, struct virtio_gpu_scanout),
1182         VMSTATE_UINT32(cursor.resource_id, struct virtio_gpu_scanout),
1183         VMSTATE_UINT32(cursor.hot_x, struct virtio_gpu_scanout),
1184         VMSTATE_UINT32(cursor.hot_y, struct virtio_gpu_scanout),
1185         VMSTATE_UINT32(cursor.pos.x, struct virtio_gpu_scanout),
1186         VMSTATE_UINT32(cursor.pos.y, struct virtio_gpu_scanout),
1187         VMSTATE_END_OF_LIST()
1188     },
1189 };
1190 
1191 static const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu_scanouts = {
1192     .name = "virtio-gpu-scanouts",
1193     .version_id = 1,
1194     .fields = (VMStateField[]) {
1195         VMSTATE_INT32(parent_obj.enable, struct VirtIOGPU),
1196         VMSTATE_UINT32_EQUAL(parent_obj.conf.max_outputs,
1197                              struct VirtIOGPU, NULL),
1198         VMSTATE_STRUCT_VARRAY_UINT32(parent_obj.scanout, struct VirtIOGPU,
1199                                      parent_obj.conf.max_outputs, 1,
1200                                      vmstate_virtio_gpu_scanout,
1201                                      struct virtio_gpu_scanout),
1202         VMSTATE_END_OF_LIST()
1203     },
1204 };
1205 
1206 static int virtio_gpu_save(QEMUFile *f, void *opaque, size_t size,
1207                            const VMStateField *field, JSONWriter *vmdesc)
1208 {
1209     VirtIOGPU *g = opaque;
1210     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
1211     int i;
1212 
1213     /* in 2d mode we should never find unprocessed commands here */
1214     assert(QTAILQ_EMPTY(&g->cmdq));
1215 
1216     QTAILQ_FOREACH(res, &g->reslist, next) {
1217         qemu_put_be32(f, res->resource_id);
1218         qemu_put_be32(f, res->width);
1219         qemu_put_be32(f, res->height);
1220         qemu_put_be32(f, res->format);
1221         qemu_put_be32(f, res->iov_cnt);
1222         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1223             qemu_put_be64(f, res->addrs[i]);
1224             qemu_put_be32(f, res->iov[i].iov_len);
1225         }
1226         qemu_put_buffer(f, (void *)pixman_image_get_data(res->image),
1227                         pixman_image_get_stride(res->image) * res->height);
1228     }
1229     qemu_put_be32(f, 0); /* end of list */
1230 
1231     return vmstate_save_state(f, &vmstate_virtio_gpu_scanouts, g, NULL);
1232 }
1233 
1234 static int virtio_gpu_load(QEMUFile *f, void *opaque, size_t size,
1235                            const VMStateField *field)
1236 {
1237     VirtIOGPU *g = opaque;
1238     struct virtio_gpu_simple_resource *res;
1239     struct virtio_gpu_scanout *scanout;
1240     uint32_t resource_id, pformat;
1241     void *bits = NULL;
1242     int i;
1243 
1244     g->hostmem = 0;
1245 
1246     resource_id = qemu_get_be32(f);
1247     while (resource_id != 0) {
1248         res = virtio_gpu_find_resource(g, resource_id);
1249         if (res) {
1250             return -EINVAL;
1251         }
1252 
1253         res = g_new0(struct virtio_gpu_simple_resource, 1);
1254         res->resource_id = resource_id;
1255         res->width = qemu_get_be32(f);
1256         res->height = qemu_get_be32(f);
1257         res->format = qemu_get_be32(f);
1258         res->iov_cnt = qemu_get_be32(f);
1259 
1260         /* allocate */
1261         pformat = virtio_gpu_get_pixman_format(res->format);
1262         if (!pformat) {
1263             g_free(res);
1264             return -EINVAL;
1265         }
1266 
1267         res->hostmem = calc_image_hostmem(pformat, res->width, res->height);
1268 #ifdef WIN32
1269         bits = qemu_win32_map_alloc(res->hostmem, &res->handle, &error_warn);
1270         if (!bits) {
1271             g_free(res);
1272             return -EINVAL;
1273         }
1274 #endif
1275         res->image = pixman_image_create_bits(pformat,
1276                                               res->width, res->height,
1277                                               bits, res->hostmem / res->height);
1278         if (!res->image) {
1279             g_free(res);
1280             return -EINVAL;
1281         }
1282 
1283 
1284         res->addrs = g_new(uint64_t, res->iov_cnt);
1285         res->iov = g_new(struct iovec, res->iov_cnt);
1286 
1287         /* read data */
1288         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1289             res->addrs[i] = qemu_get_be64(f);
1290             res->iov[i].iov_len = qemu_get_be32(f);
1291         }
1292         qemu_get_buffer(f, (void *)pixman_image_get_data(res->image),
1293                         pixman_image_get_stride(res->image) * res->height);
1294 
1295         /* restore mapping */
1296         for (i = 0; i < res->iov_cnt; i++) {
1297             hwaddr len = res->iov[i].iov_len;
1298             res->iov[i].iov_base =
1299                 dma_memory_map(VIRTIO_DEVICE(g)->dma_as, res->addrs[i], &len,
1300                                DMA_DIRECTION_TO_DEVICE,
1301                                MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
1302 
1303             if (!res->iov[i].iov_base || len != res->iov[i].iov_len) {
1304                 /* Clean up the half-a-mapping we just created... */
1305                 if (res->iov[i].iov_base) {
1306                     dma_memory_unmap(VIRTIO_DEVICE(g)->dma_as,
1307                                      res->iov[i].iov_base,
1308                                      len,
1309                                      DMA_DIRECTION_TO_DEVICE,
1310                                      0);
1311                 }
1312                 /* ...and the mappings for previous loop iterations */
1313                 res->iov_cnt = i;
1314                 virtio_gpu_cleanup_mapping(g, res);
1315                 pixman_image_unref(res->image);
1316                 g_free(res);
1317                 return -EINVAL;
1318             }
1319         }
1320 
1321         QTAILQ_INSERT_HEAD(&g->reslist, res, next);
1322         g->hostmem += res->hostmem;
1323 
1324         resource_id = qemu_get_be32(f);
1325     }
1326 
1327     /* load & apply scanout state */
1328     vmstate_load_state(f, &vmstate_virtio_gpu_scanouts, g, 1);
1329     for (i = 0; i < g->parent_obj.conf.max_outputs; i++) {
1330         /* FIXME: should take scanout.r.{x,y} into account */
1331         scanout = &g->parent_obj.scanout[i];
1332         if (!scanout->resource_id) {
1333             continue;
1334         }
1335         res = virtio_gpu_find_resource(g, scanout->resource_id);
1336         if (!res) {
1337             return -EINVAL;
1338         }
1339         scanout->ds = qemu_create_displaysurface_pixman(res->image);
1340         if (!scanout->ds) {
1341             return -EINVAL;
1342         }
1343 #ifdef WIN32
1344         qemu_displaysurface_win32_set_handle(scanout->ds, res->handle, 0);
1345 #endif
1346 
1347         dpy_gfx_replace_surface(scanout->con, scanout->ds);
1348         dpy_gfx_update_full(scanout->con);
1349         if (scanout->cursor.resource_id) {
1350             update_cursor(g, &scanout->cursor);
1351         }
1352         res->scanout_bitmask |= (1 << i);
1353     }
1354 
1355     return 0;
1356 }
1357 
1358 void virtio_gpu_device_realize(DeviceState *qdev, Error **errp)
1359 {
1360     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(qdev);
1361     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(qdev);
1362 
1363     if (virtio_gpu_blob_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1364         if (!virtio_gpu_have_udmabuf()) {
1365             error_setg(errp, "cannot enable blob resources without udmabuf");
1366             return;
1367         }
1368 
1369         if (virtio_gpu_virgl_enabled(g->parent_obj.conf)) {
1370             error_setg(errp, "blobs and virgl are not compatible (yet)");
1371             return;
1372         }
1373     }
1374 
1375     if (!virtio_gpu_base_device_realize(qdev,
1376                                         virtio_gpu_handle_ctrl_cb,
1377                                         virtio_gpu_handle_cursor_cb,
1378                                         errp)) {
1379         return;
1380     }
1381 
1382     g->ctrl_vq = virtio_get_queue(vdev, 0);
1383     g->cursor_vq = virtio_get_queue(vdev, 1);
1384     g->ctrl_bh = qemu_bh_new_guarded(virtio_gpu_ctrl_bh, g,
1385                                      &qdev->mem_reentrancy_guard);
1386     g->cursor_bh = qemu_bh_new_guarded(virtio_gpu_cursor_bh, g,
1387                                        &qdev->mem_reentrancy_guard);
1388     QTAILQ_INIT(&g->reslist);
1389     QTAILQ_INIT(&g->cmdq);
1390     QTAILQ_INIT(&g->fenceq);
1391 }
1392 
1393 void virtio_gpu_reset(VirtIODevice *vdev)
1394 {
1395     VirtIOGPU *g = VIRTIO_GPU(vdev);
1396     struct virtio_gpu_simple_resource *res, *tmp;
1397     struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd;
1398 
1399     QTAILQ_FOREACH_SAFE(res, &g->reslist, next, tmp) {
1400         virtio_gpu_resource_destroy(g, res);
1401     }
1402 
1403     while (!QTAILQ_EMPTY(&g->cmdq)) {
1404         cmd = QTAILQ_FIRST(&g->cmdq);
1405         QTAILQ_REMOVE(&g->cmdq, cmd, next);
1406         g_free(cmd);
1407     }
1408 
1409     while (!QTAILQ_EMPTY(&g->fenceq)) {
1410         cmd = QTAILQ_FIRST(&g->fenceq);
1411         QTAILQ_REMOVE(&g->fenceq, cmd, next);
1412         g->inflight--;
1413         g_free(cmd);
1414     }
1415 
1416     virtio_gpu_base_reset(VIRTIO_GPU_BASE(vdev));
1417 }
1418 
1419 static void
1420 virtio_gpu_get_config(VirtIODevice *vdev, uint8_t *config)
1421 {
1422     VirtIOGPUBase *g = VIRTIO_GPU_BASE(vdev);
1423 
1424     memcpy(config, &g->virtio_config, sizeof(g->virtio_config));
1425 }
1426 
1427 static void
1428 virtio_gpu_set_config(VirtIODevice *vdev, const uint8_t *config)
1429 {
1430     VirtIOGPUBase *g = VIRTIO_GPU_BASE(vdev);
1431     const struct virtio_gpu_config *vgconfig =
1432         (const struct virtio_gpu_config *)config;
1433 
1434     if (vgconfig->events_clear) {
1435         g->virtio_config.events_read &= ~vgconfig->events_clear;
1436     }
1437 }
1438 
1439 /*
1440  * For historical reasons virtio_gpu does not adhere to virtio migration
1441  * scheme as described in doc/virtio-migration.txt, in a sense that no
1442  * save/load callback are provided to the core. Instead the device data
1443  * is saved/loaded after the core data.
1444  *
1445  * Because of this we need a special vmsd.
1446  */
1447 static const VMStateDescription vmstate_virtio_gpu = {
1448     .name = "virtio-gpu",
1449     .minimum_version_id = VIRTIO_GPU_VM_VERSION,
1450     .version_id = VIRTIO_GPU_VM_VERSION,
1451     .fields = (VMStateField[]) {
1452         VMSTATE_VIRTIO_DEVICE /* core */,
1453         {
1454             .name = "virtio-gpu",
1455             .info = &(const VMStateInfo) {
1456                         .name = "virtio-gpu",
1457                         .get = virtio_gpu_load,
1458                         .put = virtio_gpu_save,
1459             },
1460             .flags = VMS_SINGLE,
1461         } /* device */,
1462         VMSTATE_END_OF_LIST()
1463     },
1464 };
1465 
1466 static Property virtio_gpu_properties[] = {
1467     VIRTIO_GPU_BASE_PROPERTIES(VirtIOGPU, parent_obj.conf),
1468     DEFINE_PROP_SIZE("max_hostmem", VirtIOGPU, conf_max_hostmem,
1469                      256 * MiB),
1470     DEFINE_PROP_BIT("blob", VirtIOGPU, parent_obj.conf.flags,
1471                     VIRTIO_GPU_FLAG_BLOB_ENABLED, false),
1472     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
1473 };
1474 
1475 static void virtio_gpu_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
1476 {
1477     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
1478     VirtioDeviceClass *vdc = VIRTIO_DEVICE_CLASS(klass);
1479     VirtIOGPUClass *vgc = VIRTIO_GPU_CLASS(klass);
1480     VirtIOGPUBaseClass *vgbc = &vgc->parent;
1481 
1482     vgc->handle_ctrl = virtio_gpu_handle_ctrl;
1483     vgc->process_cmd = virtio_gpu_simple_process_cmd;
1484     vgc->update_cursor_data = virtio_gpu_update_cursor_data;
1485     vgbc->gl_flushed = virtio_gpu_handle_gl_flushed;
1486 
1487     vdc->realize = virtio_gpu_device_realize;
1488     vdc->reset = virtio_gpu_reset;
1489     vdc->get_config = virtio_gpu_get_config;
1490     vdc->set_config = virtio_gpu_set_config;
1491 
1492     dc->vmsd = &vmstate_virtio_gpu;
1493     device_class_set_props(dc, virtio_gpu_properties);
1494 }
1495 
1496 static const TypeInfo virtio_gpu_info = {
1497     .name = TYPE_VIRTIO_GPU,
1498     .parent = TYPE_VIRTIO_GPU_BASE,
1499     .instance_size = sizeof(VirtIOGPU),
1500     .class_size = sizeof(VirtIOGPUClass),
1501     .class_init = virtio_gpu_class_init,
1502 };
1503 module_obj(TYPE_VIRTIO_GPU);
1504 module_kconfig(VIRTIO_GPU);
1505 
1506 static void virtio_register_types(void)
1507 {
1508     type_register_static(&virtio_gpu_info);
1509 }
1510 
1511 type_init(virtio_register_types)
1512