xref: /openbmc/qemu/hw/virtio/virtio-pci.c (revision 8fa3b702)
1 /*
2  * Virtio PCI Bindings
3  *
4  * Copyright IBM, Corp. 2007
5  * Copyright (c) 2009 CodeSourcery
6  *
7  * Authors:
8  *  Anthony Liguori   <aliguori@us.ibm.com>
9  *  Paul Brook        <paul@codesourcery.com>
10  *
11  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
12  * the COPYING file in the top-level directory.
13  *
14  * Contributions after 2012-01-13 are licensed under the terms of the
15  * GNU GPL, version 2 or (at your option) any later version.
16  */
17 
18 #include "qemu/osdep.h"
19 
20 #include "exec/memop.h"
21 #include "standard-headers/linux/virtio_pci.h"
22 #include "hw/boards.h"
23 #include "hw/virtio/virtio.h"
24 #include "migration/qemu-file-types.h"
25 #include "hw/pci/pci.h"
26 #include "hw/pci/pci_bus.h"
27 #include "hw/qdev-properties.h"
28 #include "qapi/error.h"
29 #include "qemu/error-report.h"
30 #include "qemu/module.h"
31 #include "hw/pci/msi.h"
32 #include "hw/pci/msix.h"
33 #include "hw/loader.h"
34 #include "sysemu/kvm.h"
35 #include "virtio-pci.h"
36 #include "qemu/range.h"
37 #include "hw/virtio/virtio-bus.h"
38 #include "qapi/visitor.h"
39 
40 #define VIRTIO_PCI_REGION_SIZE(dev)     VIRTIO_PCI_CONFIG_OFF(msix_present(dev))
41 
42 #undef VIRTIO_PCI_CONFIG
43 
44 /* The remaining space is defined by each driver as the per-driver
45  * configuration space */
46 #define VIRTIO_PCI_CONFIG_SIZE(dev)     VIRTIO_PCI_CONFIG_OFF(msix_enabled(dev))
47 
48 static void virtio_pci_bus_new(VirtioBusState *bus, size_t bus_size,
49                                VirtIOPCIProxy *dev);
50 static void virtio_pci_reset(DeviceState *qdev);
51 
52 /* virtio device */
53 /* DeviceState to VirtIOPCIProxy. For use off data-path. TODO: use QOM. */
54 static inline VirtIOPCIProxy *to_virtio_pci_proxy(DeviceState *d)
55 {
56     return container_of(d, VirtIOPCIProxy, pci_dev.qdev);
57 }
58 
59 /* DeviceState to VirtIOPCIProxy. Note: used on datapath,
60  * be careful and test performance if you change this.
61  */
62 static inline VirtIOPCIProxy *to_virtio_pci_proxy_fast(DeviceState *d)
63 {
64     return container_of(d, VirtIOPCIProxy, pci_dev.qdev);
65 }
66 
67 static void virtio_pci_notify(DeviceState *d, uint16_t vector)
68 {
69     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy_fast(d);
70 
71     if (msix_enabled(&proxy->pci_dev))
72         msix_notify(&proxy->pci_dev, vector);
73     else {
74         VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
75         pci_set_irq(&proxy->pci_dev, atomic_read(&vdev->isr) & 1);
76     }
77 }
78 
79 static void virtio_pci_save_config(DeviceState *d, QEMUFile *f)
80 {
81     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
82     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
83 
84     pci_device_save(&proxy->pci_dev, f);
85     msix_save(&proxy->pci_dev, f);
86     if (msix_present(&proxy->pci_dev))
87         qemu_put_be16(f, vdev->config_vector);
88 }
89 
90 static const VMStateDescription vmstate_virtio_pci_modern_queue_state = {
91     .name = "virtio_pci/modern_queue_state",
92     .version_id = 1,
93     .minimum_version_id = 1,
94     .fields = (VMStateField[]) {
95         VMSTATE_UINT16(num, VirtIOPCIQueue),
96         VMSTATE_UNUSED(1), /* enabled was stored as be16 */
97         VMSTATE_BOOL(enabled, VirtIOPCIQueue),
98         VMSTATE_UINT32_ARRAY(desc, VirtIOPCIQueue, 2),
99         VMSTATE_UINT32_ARRAY(avail, VirtIOPCIQueue, 2),
100         VMSTATE_UINT32_ARRAY(used, VirtIOPCIQueue, 2),
101         VMSTATE_END_OF_LIST()
102     }
103 };
104 
105 static bool virtio_pci_modern_state_needed(void *opaque)
106 {
107     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
108 
109     return virtio_pci_modern(proxy);
110 }
111 
112 static const VMStateDescription vmstate_virtio_pci_modern_state_sub = {
113     .name = "virtio_pci/modern_state",
114     .version_id = 1,
115     .minimum_version_id = 1,
116     .needed = &virtio_pci_modern_state_needed,
117     .fields = (VMStateField[]) {
118         VMSTATE_UINT32(dfselect, VirtIOPCIProxy),
119         VMSTATE_UINT32(gfselect, VirtIOPCIProxy),
120         VMSTATE_UINT32_ARRAY(guest_features, VirtIOPCIProxy, 2),
121         VMSTATE_STRUCT_ARRAY(vqs, VirtIOPCIProxy, VIRTIO_QUEUE_MAX, 0,
122                              vmstate_virtio_pci_modern_queue_state,
123                              VirtIOPCIQueue),
124         VMSTATE_END_OF_LIST()
125     }
126 };
127 
128 static const VMStateDescription vmstate_virtio_pci = {
129     .name = "virtio_pci",
130     .version_id = 1,
131     .minimum_version_id = 1,
132     .minimum_version_id_old = 1,
133     .fields = (VMStateField[]) {
134         VMSTATE_END_OF_LIST()
135     },
136     .subsections = (const VMStateDescription*[]) {
137         &vmstate_virtio_pci_modern_state_sub,
138         NULL
139     }
140 };
141 
142 static bool virtio_pci_has_extra_state(DeviceState *d)
143 {
144     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
145 
146     return proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_MIGRATE_EXTRA;
147 }
148 
149 static void virtio_pci_save_extra_state(DeviceState *d, QEMUFile *f)
150 {
151     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
152 
153     vmstate_save_state(f, &vmstate_virtio_pci, proxy, NULL);
154 }
155 
156 static int virtio_pci_load_extra_state(DeviceState *d, QEMUFile *f)
157 {
158     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
159 
160     return vmstate_load_state(f, &vmstate_virtio_pci, proxy, 1);
161 }
162 
163 static void virtio_pci_save_queue(DeviceState *d, int n, QEMUFile *f)
164 {
165     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
166     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
167 
168     if (msix_present(&proxy->pci_dev))
169         qemu_put_be16(f, virtio_queue_vector(vdev, n));
170 }
171 
172 static int virtio_pci_load_config(DeviceState *d, QEMUFile *f)
173 {
174     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
175     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
176 
177     int ret;
178     ret = pci_device_load(&proxy->pci_dev, f);
179     if (ret) {
180         return ret;
181     }
182     msix_unuse_all_vectors(&proxy->pci_dev);
183     msix_load(&proxy->pci_dev, f);
184     if (msix_present(&proxy->pci_dev)) {
185         qemu_get_be16s(f, &vdev->config_vector);
186     } else {
187         vdev->config_vector = VIRTIO_NO_VECTOR;
188     }
189     if (vdev->config_vector != VIRTIO_NO_VECTOR) {
190         return msix_vector_use(&proxy->pci_dev, vdev->config_vector);
191     }
192     return 0;
193 }
194 
195 static int virtio_pci_load_queue(DeviceState *d, int n, QEMUFile *f)
196 {
197     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
198     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
199 
200     uint16_t vector;
201     if (msix_present(&proxy->pci_dev)) {
202         qemu_get_be16s(f, &vector);
203     } else {
204         vector = VIRTIO_NO_VECTOR;
205     }
206     virtio_queue_set_vector(vdev, n, vector);
207     if (vector != VIRTIO_NO_VECTOR) {
208         return msix_vector_use(&proxy->pci_dev, vector);
209     }
210 
211     return 0;
212 }
213 
214 static bool virtio_pci_ioeventfd_enabled(DeviceState *d)
215 {
216     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
217 
218     return (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_USE_IOEVENTFD) != 0;
219 }
220 
221 #define QEMU_VIRTIO_PCI_QUEUE_MEM_MULT 0x1000
222 
223 static inline int virtio_pci_queue_mem_mult(struct VirtIOPCIProxy *proxy)
224 {
225     return (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_PAGE_PER_VQ) ?
226         QEMU_VIRTIO_PCI_QUEUE_MEM_MULT : 4;
227 }
228 
229 static int virtio_pci_ioeventfd_assign(DeviceState *d, EventNotifier *notifier,
230                                        int n, bool assign)
231 {
232     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
233     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
234     VirtQueue *vq = virtio_get_queue(vdev, n);
235     bool legacy = virtio_pci_legacy(proxy);
236     bool modern = virtio_pci_modern(proxy);
237     bool fast_mmio = kvm_ioeventfd_any_length_enabled();
238     bool modern_pio = proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY;
239     MemoryRegion *modern_mr = &proxy->notify.mr;
240     MemoryRegion *modern_notify_mr = &proxy->notify_pio.mr;
241     MemoryRegion *legacy_mr = &proxy->bar;
242     hwaddr modern_addr = virtio_pci_queue_mem_mult(proxy) *
243                          virtio_get_queue_index(vq);
244     hwaddr legacy_addr = VIRTIO_PCI_QUEUE_NOTIFY;
245 
246     if (assign) {
247         if (modern) {
248             if (fast_mmio) {
249                 memory_region_add_eventfd(modern_mr, modern_addr, 0,
250                                           false, n, notifier);
251             } else {
252                 memory_region_add_eventfd(modern_mr, modern_addr, 2,
253                                           false, n, notifier);
254             }
255             if (modern_pio) {
256                 memory_region_add_eventfd(modern_notify_mr, 0, 2,
257                                               true, n, notifier);
258             }
259         }
260         if (legacy) {
261             memory_region_add_eventfd(legacy_mr, legacy_addr, 2,
262                                       true, n, notifier);
263         }
264     } else {
265         if (modern) {
266             if (fast_mmio) {
267                 memory_region_del_eventfd(modern_mr, modern_addr, 0,
268                                           false, n, notifier);
269             } else {
270                 memory_region_del_eventfd(modern_mr, modern_addr, 2,
271                                           false, n, notifier);
272             }
273             if (modern_pio) {
274                 memory_region_del_eventfd(modern_notify_mr, 0, 2,
275                                           true, n, notifier);
276             }
277         }
278         if (legacy) {
279             memory_region_del_eventfd(legacy_mr, legacy_addr, 2,
280                                       true, n, notifier);
281         }
282     }
283     return 0;
284 }
285 
286 static void virtio_pci_start_ioeventfd(VirtIOPCIProxy *proxy)
287 {
288     virtio_bus_start_ioeventfd(&proxy->bus);
289 }
290 
291 static void virtio_pci_stop_ioeventfd(VirtIOPCIProxy *proxy)
292 {
293     virtio_bus_stop_ioeventfd(&proxy->bus);
294 }
295 
296 static void virtio_ioport_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
297 {
298     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
299     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
300     hwaddr pa;
301 
302     switch (addr) {
303     case VIRTIO_PCI_GUEST_FEATURES:
304         /* Guest does not negotiate properly?  We have to assume nothing. */
305         if (val & (1 << VIRTIO_F_BAD_FEATURE)) {
306             val = virtio_bus_get_vdev_bad_features(&proxy->bus);
307         }
308         virtio_set_features(vdev, val);
309         break;
310     case VIRTIO_PCI_QUEUE_PFN:
311         pa = (hwaddr)val << VIRTIO_PCI_QUEUE_ADDR_SHIFT;
312         if (pa == 0) {
313             virtio_pci_reset(DEVICE(proxy));
314         }
315         else
316             virtio_queue_set_addr(vdev, vdev->queue_sel, pa);
317         break;
318     case VIRTIO_PCI_QUEUE_SEL:
319         if (val < VIRTIO_QUEUE_MAX)
320             vdev->queue_sel = val;
321         break;
322     case VIRTIO_PCI_QUEUE_NOTIFY:
323         if (val < VIRTIO_QUEUE_MAX) {
324             virtio_queue_notify(vdev, val);
325         }
326         break;
327     case VIRTIO_PCI_STATUS:
328         if (!(val & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK)) {
329             virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
330         }
331 
332         virtio_set_status(vdev, val & 0xFF);
333 
334         if (val & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK) {
335             virtio_pci_start_ioeventfd(proxy);
336         }
337 
338         if (vdev->status == 0) {
339             virtio_pci_reset(DEVICE(proxy));
340         }
341 
342         /* Linux before 2.6.34 drives the device without enabling
343            the PCI device bus master bit. Enable it automatically
344            for the guest. This is a PCI spec violation but so is
345            initiating DMA with bus master bit clear. */
346         if (val == (VIRTIO_CONFIG_S_ACKNOWLEDGE | VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER)) {
347             pci_default_write_config(&proxy->pci_dev, PCI_COMMAND,
348                                      proxy->pci_dev.config[PCI_COMMAND] |
349                                      PCI_COMMAND_MASTER, 1);
350         }
351         break;
352     case VIRTIO_MSI_CONFIG_VECTOR:
353         msix_vector_unuse(&proxy->pci_dev, vdev->config_vector);
354         /* Make it possible for guest to discover an error took place. */
355         if (msix_vector_use(&proxy->pci_dev, val) < 0)
356             val = VIRTIO_NO_VECTOR;
357         vdev->config_vector = val;
358         break;
359     case VIRTIO_MSI_QUEUE_VECTOR:
360         msix_vector_unuse(&proxy->pci_dev,
361                           virtio_queue_vector(vdev, vdev->queue_sel));
362         /* Make it possible for guest to discover an error took place. */
363         if (msix_vector_use(&proxy->pci_dev, val) < 0)
364             val = VIRTIO_NO_VECTOR;
365         virtio_queue_set_vector(vdev, vdev->queue_sel, val);
366         break;
367     default:
368         error_report("%s: unexpected address 0x%x value 0x%x",
369                      __func__, addr, val);
370         break;
371     }
372 }
373 
374 static uint32_t virtio_ioport_read(VirtIOPCIProxy *proxy, uint32_t addr)
375 {
376     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
377     uint32_t ret = 0xFFFFFFFF;
378 
379     switch (addr) {
380     case VIRTIO_PCI_HOST_FEATURES:
381         ret = vdev->host_features;
382         break;
383     case VIRTIO_PCI_GUEST_FEATURES:
384         ret = vdev->guest_features;
385         break;
386     case VIRTIO_PCI_QUEUE_PFN:
387         ret = virtio_queue_get_addr(vdev, vdev->queue_sel)
388               >> VIRTIO_PCI_QUEUE_ADDR_SHIFT;
389         break;
390     case VIRTIO_PCI_QUEUE_NUM:
391         ret = virtio_queue_get_num(vdev, vdev->queue_sel);
392         break;
393     case VIRTIO_PCI_QUEUE_SEL:
394         ret = vdev->queue_sel;
395         break;
396     case VIRTIO_PCI_STATUS:
397         ret = vdev->status;
398         break;
399     case VIRTIO_PCI_ISR:
400         /* reading from the ISR also clears it. */
401         ret = atomic_xchg(&vdev->isr, 0);
402         pci_irq_deassert(&proxy->pci_dev);
403         break;
404     case VIRTIO_MSI_CONFIG_VECTOR:
405         ret = vdev->config_vector;
406         break;
407     case VIRTIO_MSI_QUEUE_VECTOR:
408         ret = virtio_queue_vector(vdev, vdev->queue_sel);
409         break;
410     default:
411         break;
412     }
413 
414     return ret;
415 }
416 
417 static uint64_t virtio_pci_config_read(void *opaque, hwaddr addr,
418                                        unsigned size)
419 {
420     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
421     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
422     uint32_t config = VIRTIO_PCI_CONFIG_SIZE(&proxy->pci_dev);
423     uint64_t val = 0;
424     if (addr < config) {
425         return virtio_ioport_read(proxy, addr);
426     }
427     addr -= config;
428 
429     switch (size) {
430     case 1:
431         val = virtio_config_readb(vdev, addr);
432         break;
433     case 2:
434         val = virtio_config_readw(vdev, addr);
435         if (virtio_is_big_endian(vdev)) {
436             val = bswap16(val);
437         }
438         break;
439     case 4:
440         val = virtio_config_readl(vdev, addr);
441         if (virtio_is_big_endian(vdev)) {
442             val = bswap32(val);
443         }
444         break;
445     }
446     return val;
447 }
448 
449 static void virtio_pci_config_write(void *opaque, hwaddr addr,
450                                     uint64_t val, unsigned size)
451 {
452     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
453     uint32_t config = VIRTIO_PCI_CONFIG_SIZE(&proxy->pci_dev);
454     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
455     if (addr < config) {
456         virtio_ioport_write(proxy, addr, val);
457         return;
458     }
459     addr -= config;
460     /*
461      * Virtio-PCI is odd. Ioports are LE but config space is target native
462      * endian.
463      */
464     switch (size) {
465     case 1:
466         virtio_config_writeb(vdev, addr, val);
467         break;
468     case 2:
469         if (virtio_is_big_endian(vdev)) {
470             val = bswap16(val);
471         }
472         virtio_config_writew(vdev, addr, val);
473         break;
474     case 4:
475         if (virtio_is_big_endian(vdev)) {
476             val = bswap32(val);
477         }
478         virtio_config_writel(vdev, addr, val);
479         break;
480     }
481 }
482 
483 static const MemoryRegionOps virtio_pci_config_ops = {
484     .read = virtio_pci_config_read,
485     .write = virtio_pci_config_write,
486     .impl = {
487         .min_access_size = 1,
488         .max_access_size = 4,
489     },
490     .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
491 };
492 
493 static MemoryRegion *virtio_address_space_lookup(VirtIOPCIProxy *proxy,
494                                                  hwaddr *off, int len)
495 {
496     int i;
497     VirtIOPCIRegion *reg;
498 
499     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(proxy->regs); ++i) {
500         reg = &proxy->regs[i];
501         if (*off >= reg->offset &&
502             *off + len <= reg->offset + reg->size) {
503             *off -= reg->offset;
504             return &reg->mr;
505         }
506     }
507 
508     return NULL;
509 }
510 
511 /* Below are generic functions to do memcpy from/to an address space,
512  * without byteswaps, with input validation.
513  *
514  * As regular address_space_* APIs all do some kind of byteswap at least for
515  * some host/target combinations, we are forced to explicitly convert to a
516  * known-endianness integer value.
517  * It doesn't really matter which endian format to go through, so the code
518  * below selects the endian that causes the least amount of work on the given
519  * host.
520  *
521  * Note: host pointer must be aligned.
522  */
523 static
524 void virtio_address_space_write(VirtIOPCIProxy *proxy, hwaddr addr,
525                                 const uint8_t *buf, int len)
526 {
527     uint64_t val;
528     MemoryRegion *mr;
529 
530     /* address_space_* APIs assume an aligned address.
531      * As address is under guest control, handle illegal values.
532      */
533     addr &= ~(len - 1);
534 
535     mr = virtio_address_space_lookup(proxy, &addr, len);
536     if (!mr) {
537         return;
538     }
539 
540     /* Make sure caller aligned buf properly */
541     assert(!(((uintptr_t)buf) & (len - 1)));
542 
543     switch (len) {
544     case 1:
545         val = pci_get_byte(buf);
546         break;
547     case 2:
548         val = pci_get_word(buf);
549         break;
550     case 4:
551         val = pci_get_long(buf);
552         break;
553     default:
554         /* As length is under guest control, handle illegal values. */
555         return;
556     }
557     memory_region_dispatch_write(mr, addr, val, size_memop(len) | MO_LE,
558                                  MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
559 }
560 
561 static void
562 virtio_address_space_read(VirtIOPCIProxy *proxy, hwaddr addr,
563                           uint8_t *buf, int len)
564 {
565     uint64_t val;
566     MemoryRegion *mr;
567 
568     /* address_space_* APIs assume an aligned address.
569      * As address is under guest control, handle illegal values.
570      */
571     addr &= ~(len - 1);
572 
573     mr = virtio_address_space_lookup(proxy, &addr, len);
574     if (!mr) {
575         return;
576     }
577 
578     /* Make sure caller aligned buf properly */
579     assert(!(((uintptr_t)buf) & (len - 1)));
580 
581     memory_region_dispatch_read(mr, addr, &val, size_memop(len) | MO_LE,
582                                 MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
583     switch (len) {
584     case 1:
585         pci_set_byte(buf, val);
586         break;
587     case 2:
588         pci_set_word(buf, val);
589         break;
590     case 4:
591         pci_set_long(buf, val);
592         break;
593     default:
594         /* As length is under guest control, handle illegal values. */
595         break;
596     }
597 }
598 
599 static void virtio_write_config(PCIDevice *pci_dev, uint32_t address,
600                                 uint32_t val, int len)
601 {
602     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(pci_dev);
603     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
604     struct virtio_pci_cfg_cap *cfg;
605 
606     pci_default_write_config(pci_dev, address, val, len);
607 
608     if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_FLR) {
609         pcie_cap_flr_write_config(pci_dev, address, val, len);
610     }
611 
612     if (range_covers_byte(address, len, PCI_COMMAND)) {
613         if (!(pci_dev->config[PCI_COMMAND] & PCI_COMMAND_MASTER)) {
614             virtio_set_disabled(vdev, true);
615             virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
616             virtio_set_status(vdev, vdev->status & ~VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK);
617         } else {
618             virtio_set_disabled(vdev, false);
619         }
620     }
621 
622     if (proxy->config_cap &&
623         ranges_overlap(address, len, proxy->config_cap + offsetof(struct virtio_pci_cfg_cap,
624                                                                   pci_cfg_data),
625                        sizeof cfg->pci_cfg_data)) {
626         uint32_t off;
627         uint32_t len;
628 
629         cfg = (void *)(proxy->pci_dev.config + proxy->config_cap);
630         off = le32_to_cpu(cfg->cap.offset);
631         len = le32_to_cpu(cfg->cap.length);
632 
633         if (len == 1 || len == 2 || len == 4) {
634             assert(len <= sizeof cfg->pci_cfg_data);
635             virtio_address_space_write(proxy, off, cfg->pci_cfg_data, len);
636         }
637     }
638 }
639 
640 static uint32_t virtio_read_config(PCIDevice *pci_dev,
641                                    uint32_t address, int len)
642 {
643     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(pci_dev);
644     struct virtio_pci_cfg_cap *cfg;
645 
646     if (proxy->config_cap &&
647         ranges_overlap(address, len, proxy->config_cap + offsetof(struct virtio_pci_cfg_cap,
648                                                                   pci_cfg_data),
649                        sizeof cfg->pci_cfg_data)) {
650         uint32_t off;
651         uint32_t len;
652 
653         cfg = (void *)(proxy->pci_dev.config + proxy->config_cap);
654         off = le32_to_cpu(cfg->cap.offset);
655         len = le32_to_cpu(cfg->cap.length);
656 
657         if (len == 1 || len == 2 || len == 4) {
658             assert(len <= sizeof cfg->pci_cfg_data);
659             virtio_address_space_read(proxy, off, cfg->pci_cfg_data, len);
660         }
661     }
662 
663     return pci_default_read_config(pci_dev, address, len);
664 }
665 
666 static int kvm_virtio_pci_vq_vector_use(VirtIOPCIProxy *proxy,
667                                         unsigned int queue_no,
668                                         unsigned int vector)
669 {
670     VirtIOIRQFD *irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
671     int ret;
672 
673     if (irqfd->users == 0) {
674         ret = kvm_irqchip_add_msi_route(kvm_state, vector, &proxy->pci_dev);
675         if (ret < 0) {
676             return ret;
677         }
678         irqfd->virq = ret;
679     }
680     irqfd->users++;
681     return 0;
682 }
683 
684 static void kvm_virtio_pci_vq_vector_release(VirtIOPCIProxy *proxy,
685                                              unsigned int vector)
686 {
687     VirtIOIRQFD *irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
688     if (--irqfd->users == 0) {
689         kvm_irqchip_release_virq(kvm_state, irqfd->virq);
690     }
691 }
692 
693 static int kvm_virtio_pci_irqfd_use(VirtIOPCIProxy *proxy,
694                                  unsigned int queue_no,
695                                  unsigned int vector)
696 {
697     VirtIOIRQFD *irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
698     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
699     VirtQueue *vq = virtio_get_queue(vdev, queue_no);
700     EventNotifier *n = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
701     return kvm_irqchip_add_irqfd_notifier_gsi(kvm_state, n, NULL, irqfd->virq);
702 }
703 
704 static void kvm_virtio_pci_irqfd_release(VirtIOPCIProxy *proxy,
705                                       unsigned int queue_no,
706                                       unsigned int vector)
707 {
708     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
709     VirtQueue *vq = virtio_get_queue(vdev, queue_no);
710     EventNotifier *n = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
711     VirtIOIRQFD *irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
712     int ret;
713 
714     ret = kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier_gsi(kvm_state, n, irqfd->virq);
715     assert(ret == 0);
716 }
717 
718 static int kvm_virtio_pci_vector_use(VirtIOPCIProxy *proxy, int nvqs)
719 {
720     PCIDevice *dev = &proxy->pci_dev;
721     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
722     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
723     unsigned int vector;
724     int ret, queue_no;
725 
726     for (queue_no = 0; queue_no < nvqs; queue_no++) {
727         if (!virtio_queue_get_num(vdev, queue_no)) {
728             break;
729         }
730         vector = virtio_queue_vector(vdev, queue_no);
731         if (vector >= msix_nr_vectors_allocated(dev)) {
732             continue;
733         }
734         ret = kvm_virtio_pci_vq_vector_use(proxy, queue_no, vector);
735         if (ret < 0) {
736             goto undo;
737         }
738         /* If guest supports masking, set up irqfd now.
739          * Otherwise, delay until unmasked in the frontend.
740          */
741         if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
742             ret = kvm_virtio_pci_irqfd_use(proxy, queue_no, vector);
743             if (ret < 0) {
744                 kvm_virtio_pci_vq_vector_release(proxy, vector);
745                 goto undo;
746             }
747         }
748     }
749     return 0;
750 
751 undo:
752     while (--queue_no >= 0) {
753         vector = virtio_queue_vector(vdev, queue_no);
754         if (vector >= msix_nr_vectors_allocated(dev)) {
755             continue;
756         }
757         if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
758             kvm_virtio_pci_irqfd_release(proxy, queue_no, vector);
759         }
760         kvm_virtio_pci_vq_vector_release(proxy, vector);
761     }
762     return ret;
763 }
764 
765 static void kvm_virtio_pci_vector_release(VirtIOPCIProxy *proxy, int nvqs)
766 {
767     PCIDevice *dev = &proxy->pci_dev;
768     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
769     unsigned int vector;
770     int queue_no;
771     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
772 
773     for (queue_no = 0; queue_no < nvqs; queue_no++) {
774         if (!virtio_queue_get_num(vdev, queue_no)) {
775             break;
776         }
777         vector = virtio_queue_vector(vdev, queue_no);
778         if (vector >= msix_nr_vectors_allocated(dev)) {
779             continue;
780         }
781         /* If guest supports masking, clean up irqfd now.
782          * Otherwise, it was cleaned when masked in the frontend.
783          */
784         if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
785             kvm_virtio_pci_irqfd_release(proxy, queue_no, vector);
786         }
787         kvm_virtio_pci_vq_vector_release(proxy, vector);
788     }
789 }
790 
791 static int virtio_pci_vq_vector_unmask(VirtIOPCIProxy *proxy,
792                                        unsigned int queue_no,
793                                        unsigned int vector,
794                                        MSIMessage msg)
795 {
796     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
797     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
798     VirtQueue *vq = virtio_get_queue(vdev, queue_no);
799     EventNotifier *n = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
800     VirtIOIRQFD *irqfd;
801     int ret = 0;
802 
803     if (proxy->vector_irqfd) {
804         irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
805         if (irqfd->msg.data != msg.data || irqfd->msg.address != msg.address) {
806             ret = kvm_irqchip_update_msi_route(kvm_state, irqfd->virq, msg,
807                                                &proxy->pci_dev);
808             if (ret < 0) {
809                 return ret;
810             }
811             kvm_irqchip_commit_routes(kvm_state);
812         }
813     }
814 
815     /* If guest supports masking, irqfd is already setup, unmask it.
816      * Otherwise, set it up now.
817      */
818     if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
819         k->guest_notifier_mask(vdev, queue_no, false);
820         /* Test after unmasking to avoid losing events. */
821         if (k->guest_notifier_pending &&
822             k->guest_notifier_pending(vdev, queue_no)) {
823             event_notifier_set(n);
824         }
825     } else {
826         ret = kvm_virtio_pci_irqfd_use(proxy, queue_no, vector);
827     }
828     return ret;
829 }
830 
831 static void virtio_pci_vq_vector_mask(VirtIOPCIProxy *proxy,
832                                              unsigned int queue_no,
833                                              unsigned int vector)
834 {
835     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
836     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
837 
838     /* If guest supports masking, keep irqfd but mask it.
839      * Otherwise, clean it up now.
840      */
841     if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
842         k->guest_notifier_mask(vdev, queue_no, true);
843     } else {
844         kvm_virtio_pci_irqfd_release(proxy, queue_no, vector);
845     }
846 }
847 
848 static int virtio_pci_vector_unmask(PCIDevice *dev, unsigned vector,
849                                     MSIMessage msg)
850 {
851     VirtIOPCIProxy *proxy = container_of(dev, VirtIOPCIProxy, pci_dev);
852     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
853     VirtQueue *vq = virtio_vector_first_queue(vdev, vector);
854     int ret, index, unmasked = 0;
855 
856     while (vq) {
857         index = virtio_get_queue_index(vq);
858         if (!virtio_queue_get_num(vdev, index)) {
859             break;
860         }
861         if (index < proxy->nvqs_with_notifiers) {
862             ret = virtio_pci_vq_vector_unmask(proxy, index, vector, msg);
863             if (ret < 0) {
864                 goto undo;
865             }
866             ++unmasked;
867         }
868         vq = virtio_vector_next_queue(vq);
869     }
870 
871     return 0;
872 
873 undo:
874     vq = virtio_vector_first_queue(vdev, vector);
875     while (vq && unmasked >= 0) {
876         index = virtio_get_queue_index(vq);
877         if (index < proxy->nvqs_with_notifiers) {
878             virtio_pci_vq_vector_mask(proxy, index, vector);
879             --unmasked;
880         }
881         vq = virtio_vector_next_queue(vq);
882     }
883     return ret;
884 }
885 
886 static void virtio_pci_vector_mask(PCIDevice *dev, unsigned vector)
887 {
888     VirtIOPCIProxy *proxy = container_of(dev, VirtIOPCIProxy, pci_dev);
889     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
890     VirtQueue *vq = virtio_vector_first_queue(vdev, vector);
891     int index;
892 
893     while (vq) {
894         index = virtio_get_queue_index(vq);
895         if (!virtio_queue_get_num(vdev, index)) {
896             break;
897         }
898         if (index < proxy->nvqs_with_notifiers) {
899             virtio_pci_vq_vector_mask(proxy, index, vector);
900         }
901         vq = virtio_vector_next_queue(vq);
902     }
903 }
904 
905 static void virtio_pci_vector_poll(PCIDevice *dev,
906                                    unsigned int vector_start,
907                                    unsigned int vector_end)
908 {
909     VirtIOPCIProxy *proxy = container_of(dev, VirtIOPCIProxy, pci_dev);
910     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
911     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
912     int queue_no;
913     unsigned int vector;
914     EventNotifier *notifier;
915     VirtQueue *vq;
916 
917     for (queue_no = 0; queue_no < proxy->nvqs_with_notifiers; queue_no++) {
918         if (!virtio_queue_get_num(vdev, queue_no)) {
919             break;
920         }
921         vector = virtio_queue_vector(vdev, queue_no);
922         if (vector < vector_start || vector >= vector_end ||
923             !msix_is_masked(dev, vector)) {
924             continue;
925         }
926         vq = virtio_get_queue(vdev, queue_no);
927         notifier = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
928         if (k->guest_notifier_pending) {
929             if (k->guest_notifier_pending(vdev, queue_no)) {
930                 msix_set_pending(dev, vector);
931             }
932         } else if (event_notifier_test_and_clear(notifier)) {
933             msix_set_pending(dev, vector);
934         }
935     }
936 }
937 
938 static int virtio_pci_set_guest_notifier(DeviceState *d, int n, bool assign,
939                                          bool with_irqfd)
940 {
941     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
942     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
943     VirtioDeviceClass *vdc = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
944     VirtQueue *vq = virtio_get_queue(vdev, n);
945     EventNotifier *notifier = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
946 
947     if (assign) {
948         int r = event_notifier_init(notifier, 0);
949         if (r < 0) {
950             return r;
951         }
952         virtio_queue_set_guest_notifier_fd_handler(vq, true, with_irqfd);
953     } else {
954         virtio_queue_set_guest_notifier_fd_handler(vq, false, with_irqfd);
955         event_notifier_cleanup(notifier);
956     }
957 
958     if (!msix_enabled(&proxy->pci_dev) &&
959         vdev->use_guest_notifier_mask &&
960         vdc->guest_notifier_mask) {
961         vdc->guest_notifier_mask(vdev, n, !assign);
962     }
963 
964     return 0;
965 }
966 
967 static bool virtio_pci_query_guest_notifiers(DeviceState *d)
968 {
969     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
970     return msix_enabled(&proxy->pci_dev);
971 }
972 
973 static int virtio_pci_set_guest_notifiers(DeviceState *d, int nvqs, bool assign)
974 {
975     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
976     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
977     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
978     int r, n;
979     bool with_irqfd = msix_enabled(&proxy->pci_dev) &&
980         kvm_msi_via_irqfd_enabled();
981 
982     nvqs = MIN(nvqs, VIRTIO_QUEUE_MAX);
983 
984     /* When deassigning, pass a consistent nvqs value
985      * to avoid leaking notifiers.
986      */
987     assert(assign || nvqs == proxy->nvqs_with_notifiers);
988 
989     proxy->nvqs_with_notifiers = nvqs;
990 
991     /* Must unset vector notifier while guest notifier is still assigned */
992     if ((proxy->vector_irqfd || k->guest_notifier_mask) && !assign) {
993         msix_unset_vector_notifiers(&proxy->pci_dev);
994         if (proxy->vector_irqfd) {
995             kvm_virtio_pci_vector_release(proxy, nvqs);
996             g_free(proxy->vector_irqfd);
997             proxy->vector_irqfd = NULL;
998         }
999     }
1000 
1001     for (n = 0; n < nvqs; n++) {
1002         if (!virtio_queue_get_num(vdev, n)) {
1003             break;
1004         }
1005 
1006         r = virtio_pci_set_guest_notifier(d, n, assign, with_irqfd);
1007         if (r < 0) {
1008             goto assign_error;
1009         }
1010     }
1011 
1012     /* Must set vector notifier after guest notifier has been assigned */
1013     if ((with_irqfd || k->guest_notifier_mask) && assign) {
1014         if (with_irqfd) {
1015             proxy->vector_irqfd =
1016                 g_malloc0(sizeof(*proxy->vector_irqfd) *
1017                           msix_nr_vectors_allocated(&proxy->pci_dev));
1018             r = kvm_virtio_pci_vector_use(proxy, nvqs);
1019             if (r < 0) {
1020                 goto assign_error;
1021             }
1022         }
1023         r = msix_set_vector_notifiers(&proxy->pci_dev,
1024                                       virtio_pci_vector_unmask,
1025                                       virtio_pci_vector_mask,
1026                                       virtio_pci_vector_poll);
1027         if (r < 0) {
1028             goto notifiers_error;
1029         }
1030     }
1031 
1032     return 0;
1033 
1034 notifiers_error:
1035     if (with_irqfd) {
1036         assert(assign);
1037         kvm_virtio_pci_vector_release(proxy, nvqs);
1038     }
1039 
1040 assign_error:
1041     /* We get here on assignment failure. Recover by undoing for VQs 0 .. n. */
1042     assert(assign);
1043     while (--n >= 0) {
1044         virtio_pci_set_guest_notifier(d, n, !assign, with_irqfd);
1045     }
1046     return r;
1047 }
1048 
1049 static int virtio_pci_set_host_notifier_mr(DeviceState *d, int n,
1050                                            MemoryRegion *mr, bool assign)
1051 {
1052     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
1053     int offset;
1054 
1055     if (n >= VIRTIO_QUEUE_MAX || !virtio_pci_modern(proxy) ||
1056         virtio_pci_queue_mem_mult(proxy) != memory_region_size(mr)) {
1057         return -1;
1058     }
1059 
1060     if (assign) {
1061         offset = virtio_pci_queue_mem_mult(proxy) * n;
1062         memory_region_add_subregion_overlap(&proxy->notify.mr, offset, mr, 1);
1063     } else {
1064         memory_region_del_subregion(&proxy->notify.mr, mr);
1065     }
1066 
1067     return 0;
1068 }
1069 
1070 static void virtio_pci_vmstate_change(DeviceState *d, bool running)
1071 {
1072     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
1073     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1074 
1075     if (running) {
1076         /* Old QEMU versions did not set bus master enable on status write.
1077          * Detect DRIVER set and enable it.
1078          */
1079         if ((proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_BUS_MASTER_BUG_MIGRATION) &&
1080             (vdev->status & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER) &&
1081             !(proxy->pci_dev.config[PCI_COMMAND] & PCI_COMMAND_MASTER)) {
1082             pci_default_write_config(&proxy->pci_dev, PCI_COMMAND,
1083                                      proxy->pci_dev.config[PCI_COMMAND] |
1084                                      PCI_COMMAND_MASTER, 1);
1085         }
1086         virtio_pci_start_ioeventfd(proxy);
1087     } else {
1088         virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
1089     }
1090 }
1091 
1092 /*
1093  * virtio-pci: This is the PCIDevice which has a virtio-pci-bus.
1094  */
1095 
1096 static int virtio_pci_query_nvectors(DeviceState *d)
1097 {
1098     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1099 
1100     return proxy->nvectors;
1101 }
1102 
1103 static AddressSpace *virtio_pci_get_dma_as(DeviceState *d)
1104 {
1105     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1106     PCIDevice *dev = &proxy->pci_dev;
1107 
1108     return pci_get_address_space(dev);
1109 }
1110 
1111 static bool virtio_pci_queue_enabled(DeviceState *d, int n)
1112 {
1113     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1114     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1115 
1116     if (virtio_vdev_has_feature(vdev, VIRTIO_F_VERSION_1)) {
1117         return proxy->vqs[n].enabled;
1118     }
1119 
1120     return virtio_queue_enabled_legacy(vdev, n);
1121 }
1122 
1123 static int virtio_pci_add_mem_cap(VirtIOPCIProxy *proxy,
1124                                    struct virtio_pci_cap *cap)
1125 {
1126     PCIDevice *dev = &proxy->pci_dev;
1127     int offset;
1128 
1129     offset = pci_add_capability(dev, PCI_CAP_ID_VNDR, 0,
1130                                 cap->cap_len, &error_abort);
1131 
1132     assert(cap->cap_len >= sizeof *cap);
1133     memcpy(dev->config + offset + PCI_CAP_FLAGS, &cap->cap_len,
1134            cap->cap_len - PCI_CAP_FLAGS);
1135 
1136     return offset;
1137 }
1138 
1139 static uint64_t virtio_pci_common_read(void *opaque, hwaddr addr,
1140                                        unsigned size)
1141 {
1142     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1143     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1144     uint32_t val = 0;
1145     int i;
1146 
1147     switch (addr) {
1148     case VIRTIO_PCI_COMMON_DFSELECT:
1149         val = proxy->dfselect;
1150         break;
1151     case VIRTIO_PCI_COMMON_DF:
1152         if (proxy->dfselect <= 1) {
1153             VirtioDeviceClass *vdc = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
1154 
1155             val = (vdev->host_features & ~vdc->legacy_features) >>
1156                 (32 * proxy->dfselect);
1157         }
1158         break;
1159     case VIRTIO_PCI_COMMON_GFSELECT:
1160         val = proxy->gfselect;
1161         break;
1162     case VIRTIO_PCI_COMMON_GF:
1163         if (proxy->gfselect < ARRAY_SIZE(proxy->guest_features)) {
1164             val = proxy->guest_features[proxy->gfselect];
1165         }
1166         break;
1167     case VIRTIO_PCI_COMMON_MSIX:
1168         val = vdev->config_vector;
1169         break;
1170     case VIRTIO_PCI_COMMON_NUMQ:
1171         for (i = 0; i < VIRTIO_QUEUE_MAX; ++i) {
1172             if (virtio_queue_get_num(vdev, i)) {
1173                 val = i + 1;
1174             }
1175         }
1176         break;
1177     case VIRTIO_PCI_COMMON_STATUS:
1178         val = vdev->status;
1179         break;
1180     case VIRTIO_PCI_COMMON_CFGGENERATION:
1181         val = vdev->generation;
1182         break;
1183     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_SELECT:
1184         val = vdev->queue_sel;
1185         break;
1186     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_SIZE:
1187         val = virtio_queue_get_num(vdev, vdev->queue_sel);
1188         break;
1189     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_MSIX:
1190         val = virtio_queue_vector(vdev, vdev->queue_sel);
1191         break;
1192     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_ENABLE:
1193         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].enabled;
1194         break;
1195     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_NOFF:
1196         /* Simply map queues in order */
1197         val = vdev->queue_sel;
1198         break;
1199     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_DESCLO:
1200         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[0];
1201         break;
1202     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_DESCHI:
1203         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[1];
1204         break;
1205     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_AVAILLO:
1206         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[0];
1207         break;
1208     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_AVAILHI:
1209         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[1];
1210         break;
1211     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_USEDLO:
1212         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[0];
1213         break;
1214     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_USEDHI:
1215         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[1];
1216         break;
1217     default:
1218         val = 0;
1219     }
1220 
1221     return val;
1222 }
1223 
1224 static void virtio_pci_common_write(void *opaque, hwaddr addr,
1225                                     uint64_t val, unsigned size)
1226 {
1227     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1228     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1229 
1230     switch (addr) {
1231     case VIRTIO_PCI_COMMON_DFSELECT:
1232         proxy->dfselect = val;
1233         break;
1234     case VIRTIO_PCI_COMMON_GFSELECT:
1235         proxy->gfselect = val;
1236         break;
1237     case VIRTIO_PCI_COMMON_GF:
1238         if (proxy->gfselect < ARRAY_SIZE(proxy->guest_features)) {
1239             proxy->guest_features[proxy->gfselect] = val;
1240             virtio_set_features(vdev,
1241                                 (((uint64_t)proxy->guest_features[1]) << 32) |
1242                                 proxy->guest_features[0]);
1243         }
1244         break;
1245     case VIRTIO_PCI_COMMON_MSIX:
1246         msix_vector_unuse(&proxy->pci_dev, vdev->config_vector);
1247         /* Make it possible for guest to discover an error took place. */
1248         if (msix_vector_use(&proxy->pci_dev, val) < 0) {
1249             val = VIRTIO_NO_VECTOR;
1250         }
1251         vdev->config_vector = val;
1252         break;
1253     case VIRTIO_PCI_COMMON_STATUS:
1254         if (!(val & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK)) {
1255             virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
1256         }
1257 
1258         virtio_set_status(vdev, val & 0xFF);
1259 
1260         if (val & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK) {
1261             virtio_pci_start_ioeventfd(proxy);
1262         }
1263 
1264         if (vdev->status == 0) {
1265             virtio_pci_reset(DEVICE(proxy));
1266         }
1267 
1268         break;
1269     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_SELECT:
1270         if (val < VIRTIO_QUEUE_MAX) {
1271             vdev->queue_sel = val;
1272         }
1273         break;
1274     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_SIZE:
1275         proxy->vqs[vdev->queue_sel].num = val;
1276         virtio_queue_set_num(vdev, vdev->queue_sel,
1277                              proxy->vqs[vdev->queue_sel].num);
1278         break;
1279     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_MSIX:
1280         msix_vector_unuse(&proxy->pci_dev,
1281                           virtio_queue_vector(vdev, vdev->queue_sel));
1282         /* Make it possible for guest to discover an error took place. */
1283         if (msix_vector_use(&proxy->pci_dev, val) < 0) {
1284             val = VIRTIO_NO_VECTOR;
1285         }
1286         virtio_queue_set_vector(vdev, vdev->queue_sel, val);
1287         break;
1288     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_ENABLE:
1289         if (val == 1) {
1290             virtio_queue_set_num(vdev, vdev->queue_sel,
1291                                  proxy->vqs[vdev->queue_sel].num);
1292             virtio_queue_set_rings(vdev, vdev->queue_sel,
1293                        ((uint64_t)proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[1]) << 32 |
1294                        proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[0],
1295                        ((uint64_t)proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[1]) << 32 |
1296                        proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[0],
1297                        ((uint64_t)proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[1]) << 32 |
1298                        proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[0]);
1299             proxy->vqs[vdev->queue_sel].enabled = 1;
1300         } else {
1301             virtio_error(vdev, "wrong value for queue_enable %"PRIx64, val);
1302         }
1303         break;
1304     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_DESCLO:
1305         proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[0] = val;
1306         break;
1307     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_DESCHI:
1308         proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[1] = val;
1309         break;
1310     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_AVAILLO:
1311         proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[0] = val;
1312         break;
1313     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_AVAILHI:
1314         proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[1] = val;
1315         break;
1316     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_USEDLO:
1317         proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[0] = val;
1318         break;
1319     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_USEDHI:
1320         proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[1] = val;
1321         break;
1322     default:
1323         break;
1324     }
1325 }
1326 
1327 
1328 static uint64_t virtio_pci_notify_read(void *opaque, hwaddr addr,
1329                                        unsigned size)
1330 {
1331     return 0;
1332 }
1333 
1334 static void virtio_pci_notify_write(void *opaque, hwaddr addr,
1335                                     uint64_t val, unsigned size)
1336 {
1337     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1338     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1339 
1340     unsigned queue = addr / virtio_pci_queue_mem_mult(proxy);
1341 
1342     if (vdev != NULL && queue < VIRTIO_QUEUE_MAX) {
1343         virtio_queue_notify(vdev, queue);
1344     }
1345 }
1346 
1347 static void virtio_pci_notify_write_pio(void *opaque, hwaddr addr,
1348                                         uint64_t val, unsigned size)
1349 {
1350     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1351     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1352 
1353     unsigned queue = val;
1354 
1355     if (vdev != NULL && queue < VIRTIO_QUEUE_MAX) {
1356         virtio_queue_notify(vdev, queue);
1357     }
1358 }
1359 
1360 static uint64_t virtio_pci_isr_read(void *opaque, hwaddr addr,
1361                                     unsigned size)
1362 {
1363     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1364     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1365     uint64_t val = atomic_xchg(&vdev->isr, 0);
1366     pci_irq_deassert(&proxy->pci_dev);
1367 
1368     return val;
1369 }
1370 
1371 static void virtio_pci_isr_write(void *opaque, hwaddr addr,
1372                                  uint64_t val, unsigned size)
1373 {
1374 }
1375 
1376 static uint64_t virtio_pci_device_read(void *opaque, hwaddr addr,
1377                                        unsigned size)
1378 {
1379     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1380     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1381     uint64_t val = 0;
1382 
1383     if (vdev == NULL) {
1384         return val;
1385     }
1386 
1387     switch (size) {
1388     case 1:
1389         val = virtio_config_modern_readb(vdev, addr);
1390         break;
1391     case 2:
1392         val = virtio_config_modern_readw(vdev, addr);
1393         break;
1394     case 4:
1395         val = virtio_config_modern_readl(vdev, addr);
1396         break;
1397     }
1398     return val;
1399 }
1400 
1401 static void virtio_pci_device_write(void *opaque, hwaddr addr,
1402                                     uint64_t val, unsigned size)
1403 {
1404     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1405     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1406 
1407     if (vdev == NULL) {
1408         return;
1409     }
1410 
1411     switch (size) {
1412     case 1:
1413         virtio_config_modern_writeb(vdev, addr, val);
1414         break;
1415     case 2:
1416         virtio_config_modern_writew(vdev, addr, val);
1417         break;
1418     case 4:
1419         virtio_config_modern_writel(vdev, addr, val);
1420         break;
1421     }
1422 }
1423 
1424 static void virtio_pci_modern_regions_init(VirtIOPCIProxy *proxy)
1425 {
1426     static const MemoryRegionOps common_ops = {
1427         .read = virtio_pci_common_read,
1428         .write = virtio_pci_common_write,
1429         .impl = {
1430             .min_access_size = 1,
1431             .max_access_size = 4,
1432         },
1433         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1434     };
1435     static const MemoryRegionOps isr_ops = {
1436         .read = virtio_pci_isr_read,
1437         .write = virtio_pci_isr_write,
1438         .impl = {
1439             .min_access_size = 1,
1440             .max_access_size = 4,
1441         },
1442         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1443     };
1444     static const MemoryRegionOps device_ops = {
1445         .read = virtio_pci_device_read,
1446         .write = virtio_pci_device_write,
1447         .impl = {
1448             .min_access_size = 1,
1449             .max_access_size = 4,
1450         },
1451         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1452     };
1453     static const MemoryRegionOps notify_ops = {
1454         .read = virtio_pci_notify_read,
1455         .write = virtio_pci_notify_write,
1456         .impl = {
1457             .min_access_size = 1,
1458             .max_access_size = 4,
1459         },
1460         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1461     };
1462     static const MemoryRegionOps notify_pio_ops = {
1463         .read = virtio_pci_notify_read,
1464         .write = virtio_pci_notify_write_pio,
1465         .impl = {
1466             .min_access_size = 1,
1467             .max_access_size = 4,
1468         },
1469         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1470     };
1471 
1472 
1473     memory_region_init_io(&proxy->common.mr, OBJECT(proxy),
1474                           &common_ops,
1475                           proxy,
1476                           "virtio-pci-common",
1477                           proxy->common.size);
1478 
1479     memory_region_init_io(&proxy->isr.mr, OBJECT(proxy),
1480                           &isr_ops,
1481                           proxy,
1482                           "virtio-pci-isr",
1483                           proxy->isr.size);
1484 
1485     memory_region_init_io(&proxy->device.mr, OBJECT(proxy),
1486                           &device_ops,
1487                           proxy,
1488                           "virtio-pci-device",
1489                           proxy->device.size);
1490 
1491     memory_region_init_io(&proxy->notify.mr, OBJECT(proxy),
1492                           &notify_ops,
1493                           proxy,
1494                           "virtio-pci-notify",
1495                           proxy->notify.size);
1496 
1497     memory_region_init_io(&proxy->notify_pio.mr, OBJECT(proxy),
1498                           &notify_pio_ops,
1499                           proxy,
1500                           "virtio-pci-notify-pio",
1501                           proxy->notify_pio.size);
1502 }
1503 
1504 static void virtio_pci_modern_region_map(VirtIOPCIProxy *proxy,
1505                                          VirtIOPCIRegion *region,
1506                                          struct virtio_pci_cap *cap,
1507                                          MemoryRegion *mr,
1508                                          uint8_t bar)
1509 {
1510     memory_region_add_subregion(mr, region->offset, &region->mr);
1511 
1512     cap->cfg_type = region->type;
1513     cap->bar = bar;
1514     cap->offset = cpu_to_le32(region->offset);
1515     cap->length = cpu_to_le32(region->size);
1516     virtio_pci_add_mem_cap(proxy, cap);
1517 
1518 }
1519 
1520 static void virtio_pci_modern_mem_region_map(VirtIOPCIProxy *proxy,
1521                                              VirtIOPCIRegion *region,
1522                                              struct virtio_pci_cap *cap)
1523 {
1524     virtio_pci_modern_region_map(proxy, region, cap,
1525                                  &proxy->modern_bar, proxy->modern_mem_bar_idx);
1526 }
1527 
1528 static void virtio_pci_modern_io_region_map(VirtIOPCIProxy *proxy,
1529                                             VirtIOPCIRegion *region,
1530                                             struct virtio_pci_cap *cap)
1531 {
1532     virtio_pci_modern_region_map(proxy, region, cap,
1533                                  &proxy->io_bar, proxy->modern_io_bar_idx);
1534 }
1535 
1536 static void virtio_pci_modern_mem_region_unmap(VirtIOPCIProxy *proxy,
1537                                                VirtIOPCIRegion *region)
1538 {
1539     memory_region_del_subregion(&proxy->modern_bar,
1540                                 &region->mr);
1541 }
1542 
1543 static void virtio_pci_modern_io_region_unmap(VirtIOPCIProxy *proxy,
1544                                               VirtIOPCIRegion *region)
1545 {
1546     memory_region_del_subregion(&proxy->io_bar,
1547                                 &region->mr);
1548 }
1549 
1550 static void virtio_pci_pre_plugged(DeviceState *d, Error **errp)
1551 {
1552     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1553     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1554 
1555     if (virtio_pci_modern(proxy)) {
1556         virtio_add_feature(&vdev->host_features, VIRTIO_F_VERSION_1);
1557     }
1558 
1559     virtio_add_feature(&vdev->host_features, VIRTIO_F_BAD_FEATURE);
1560 }
1561 
1562 /* This is called by virtio-bus just after the device is plugged. */
1563 static void virtio_pci_device_plugged(DeviceState *d, Error **errp)
1564 {
1565     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1566     VirtioBusState *bus = &proxy->bus;
1567     bool legacy = virtio_pci_legacy(proxy);
1568     bool modern;
1569     bool modern_pio = proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY;
1570     uint8_t *config;
1571     uint32_t size;
1572     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1573 
1574     /*
1575      * Virtio capabilities present without
1576      * VIRTIO_F_VERSION_1 confuses guests
1577      */
1578     if (!proxy->ignore_backend_features &&
1579             !virtio_has_feature(vdev->host_features, VIRTIO_F_VERSION_1)) {
1580         virtio_pci_disable_modern(proxy);
1581 
1582         if (!legacy) {
1583             error_setg(errp, "Device doesn't support modern mode, and legacy"
1584                              " mode is disabled");
1585             error_append_hint(errp, "Set disable-legacy to off\n");
1586 
1587             return;
1588         }
1589     }
1590 
1591     modern = virtio_pci_modern(proxy);
1592 
1593     config = proxy->pci_dev.config;
1594     if (proxy->class_code) {
1595         pci_config_set_class(config, proxy->class_code);
1596     }
1597 
1598     if (legacy) {
1599         if (!virtio_legacy_allowed(vdev)) {
1600             error_setg(errp, "device is modern-only, use disable-legacy=on");
1601             return;
1602         }
1603         if (virtio_host_has_feature(vdev, VIRTIO_F_IOMMU_PLATFORM)) {
1604             error_setg(errp, "VIRTIO_F_IOMMU_PLATFORM was supported by"
1605                        " neither legacy nor transitional device");
1606             return ;
1607         }
1608         /*
1609          * Legacy and transitional devices use specific subsystem IDs.
1610          * Note that the subsystem vendor ID (config + PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID)
1611          * is set to PCI_SUBVENDOR_ID_REDHAT_QUMRANET by default.
1612          */
1613         pci_set_word(config + PCI_SUBSYSTEM_ID, virtio_bus_get_vdev_id(bus));
1614     } else {
1615         /* pure virtio-1.0 */
1616         pci_set_word(config + PCI_VENDOR_ID,
1617                      PCI_VENDOR_ID_REDHAT_QUMRANET);
1618         pci_set_word(config + PCI_DEVICE_ID,
1619                      0x1040 + virtio_bus_get_vdev_id(bus));
1620         pci_config_set_revision(config, 1);
1621     }
1622     config[PCI_INTERRUPT_PIN] = 1;
1623 
1624 
1625     if (modern) {
1626         struct virtio_pci_cap cap = {
1627             .cap_len = sizeof cap,
1628         };
1629         struct virtio_pci_notify_cap notify = {
1630             .cap.cap_len = sizeof notify,
1631             .notify_off_multiplier =
1632                 cpu_to_le32(virtio_pci_queue_mem_mult(proxy)),
1633         };
1634         struct virtio_pci_cfg_cap cfg = {
1635             .cap.cap_len = sizeof cfg,
1636             .cap.cfg_type = VIRTIO_PCI_CAP_PCI_CFG,
1637         };
1638         struct virtio_pci_notify_cap notify_pio = {
1639             .cap.cap_len = sizeof notify,
1640             .notify_off_multiplier = cpu_to_le32(0x0),
1641         };
1642 
1643         struct virtio_pci_cfg_cap *cfg_mask;
1644 
1645         virtio_pci_modern_regions_init(proxy);
1646 
1647         virtio_pci_modern_mem_region_map(proxy, &proxy->common, &cap);
1648         virtio_pci_modern_mem_region_map(proxy, &proxy->isr, &cap);
1649         virtio_pci_modern_mem_region_map(proxy, &proxy->device, &cap);
1650         virtio_pci_modern_mem_region_map(proxy, &proxy->notify, &notify.cap);
1651 
1652         if (modern_pio) {
1653             memory_region_init(&proxy->io_bar, OBJECT(proxy),
1654                                "virtio-pci-io", 0x4);
1655 
1656             pci_register_bar(&proxy->pci_dev, proxy->modern_io_bar_idx,
1657                              PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO, &proxy->io_bar);
1658 
1659             virtio_pci_modern_io_region_map(proxy, &proxy->notify_pio,
1660                                             &notify_pio.cap);
1661         }
1662 
1663         pci_register_bar(&proxy->pci_dev, proxy->modern_mem_bar_idx,
1664                          PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_MEMORY |
1665                          PCI_BASE_ADDRESS_MEM_PREFETCH |
1666                          PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64,
1667                          &proxy->modern_bar);
1668 
1669         proxy->config_cap = virtio_pci_add_mem_cap(proxy, &cfg.cap);
1670         cfg_mask = (void *)(proxy->pci_dev.wmask + proxy->config_cap);
1671         pci_set_byte(&cfg_mask->cap.bar, ~0x0);
1672         pci_set_long((uint8_t *)&cfg_mask->cap.offset, ~0x0);
1673         pci_set_long((uint8_t *)&cfg_mask->cap.length, ~0x0);
1674         pci_set_long(cfg_mask->pci_cfg_data, ~0x0);
1675     }
1676 
1677     if (proxy->nvectors) {
1678         int err = msix_init_exclusive_bar(&proxy->pci_dev, proxy->nvectors,
1679                                           proxy->msix_bar_idx, NULL);
1680         if (err) {
1681             /* Notice when a system that supports MSIx can't initialize it */
1682             if (err != -ENOTSUP) {
1683                 warn_report("unable to init msix vectors to %" PRIu32,
1684                             proxy->nvectors);
1685             }
1686             proxy->nvectors = 0;
1687         }
1688     }
1689 
1690     proxy->pci_dev.config_write = virtio_write_config;
1691     proxy->pci_dev.config_read = virtio_read_config;
1692 
1693     if (legacy) {
1694         size = VIRTIO_PCI_REGION_SIZE(&proxy->pci_dev)
1695             + virtio_bus_get_vdev_config_len(bus);
1696         size = pow2ceil(size);
1697 
1698         memory_region_init_io(&proxy->bar, OBJECT(proxy),
1699                               &virtio_pci_config_ops,
1700                               proxy, "virtio-pci", size);
1701 
1702         pci_register_bar(&proxy->pci_dev, proxy->legacy_io_bar_idx,
1703                          PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO, &proxy->bar);
1704     }
1705 }
1706 
1707 static void virtio_pci_device_unplugged(DeviceState *d)
1708 {
1709     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1710     bool modern = virtio_pci_modern(proxy);
1711     bool modern_pio = proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY;
1712 
1713     virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
1714 
1715     if (modern) {
1716         virtio_pci_modern_mem_region_unmap(proxy, &proxy->common);
1717         virtio_pci_modern_mem_region_unmap(proxy, &proxy->isr);
1718         virtio_pci_modern_mem_region_unmap(proxy, &proxy->device);
1719         virtio_pci_modern_mem_region_unmap(proxy, &proxy->notify);
1720         if (modern_pio) {
1721             virtio_pci_modern_io_region_unmap(proxy, &proxy->notify_pio);
1722         }
1723     }
1724 }
1725 
1726 static void virtio_pci_realize(PCIDevice *pci_dev, Error **errp)
1727 {
1728     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(pci_dev);
1729     VirtioPCIClass *k = VIRTIO_PCI_GET_CLASS(pci_dev);
1730     bool pcie_port = pci_bus_is_express(pci_get_bus(pci_dev)) &&
1731                      !pci_bus_is_root(pci_get_bus(pci_dev));
1732 
1733     if (kvm_enabled() && !kvm_has_many_ioeventfds()) {
1734         proxy->flags &= ~VIRTIO_PCI_FLAG_USE_IOEVENTFD;
1735     }
1736 
1737     /*
1738      * virtio pci bar layout used by default.
1739      * subclasses can re-arrange things if needed.
1740      *
1741      *   region 0   --  virtio legacy io bar
1742      *   region 1   --  msi-x bar
1743      *   region 2   --  virtio modern io bar (off by default)
1744      *   region 4+5 --  virtio modern memory (64bit) bar
1745      *
1746      */
1747     proxy->legacy_io_bar_idx  = 0;
1748     proxy->msix_bar_idx       = 1;
1749     proxy->modern_io_bar_idx  = 2;
1750     proxy->modern_mem_bar_idx = 4;
1751 
1752     proxy->common.offset = 0x0;
1753     proxy->common.size = 0x1000;
1754     proxy->common.type = VIRTIO_PCI_CAP_COMMON_CFG;
1755 
1756     proxy->isr.offset = 0x1000;
1757     proxy->isr.size = 0x1000;
1758     proxy->isr.type = VIRTIO_PCI_CAP_ISR_CFG;
1759 
1760     proxy->device.offset = 0x2000;
1761     proxy->device.size = 0x1000;
1762     proxy->device.type = VIRTIO_PCI_CAP_DEVICE_CFG;
1763 
1764     proxy->notify.offset = 0x3000;
1765     proxy->notify.size = virtio_pci_queue_mem_mult(proxy) * VIRTIO_QUEUE_MAX;
1766     proxy->notify.type = VIRTIO_PCI_CAP_NOTIFY_CFG;
1767 
1768     proxy->notify_pio.offset = 0x0;
1769     proxy->notify_pio.size = 0x4;
1770     proxy->notify_pio.type = VIRTIO_PCI_CAP_NOTIFY_CFG;
1771 
1772     /* subclasses can enforce modern, so do this unconditionally */
1773     memory_region_init(&proxy->modern_bar, OBJECT(proxy), "virtio-pci",
1774                        /* PCI BAR regions must be powers of 2 */
1775                        pow2ceil(proxy->notify.offset + proxy->notify.size));
1776 
1777     if (proxy->disable_legacy == ON_OFF_AUTO_AUTO) {
1778         proxy->disable_legacy = pcie_port ? ON_OFF_AUTO_ON : ON_OFF_AUTO_OFF;
1779     }
1780 
1781     if (!virtio_pci_modern(proxy) && !virtio_pci_legacy(proxy)) {
1782         error_setg(errp, "device cannot work as neither modern nor legacy mode"
1783                    " is enabled");
1784         error_append_hint(errp, "Set either disable-modern or disable-legacy"
1785                           " to off\n");
1786         return;
1787     }
1788 
1789     if (pcie_port && pci_is_express(pci_dev)) {
1790         int pos;
1791 
1792         pos = pcie_endpoint_cap_init(pci_dev, 0);
1793         assert(pos > 0);
1794 
1795         pos = pci_add_capability(pci_dev, PCI_CAP_ID_PM, 0,
1796                                  PCI_PM_SIZEOF, errp);
1797         if (pos < 0) {
1798             return;
1799         }
1800 
1801         pci_dev->exp.pm_cap = pos;
1802 
1803         /*
1804          * Indicates that this function complies with revision 1.2 of the
1805          * PCI Power Management Interface Specification.
1806          */
1807         pci_set_word(pci_dev->config + pos + PCI_PM_PMC, 0x3);
1808 
1809         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_DEVERR) {
1810             /* Init error enabling flags */
1811             pcie_cap_deverr_init(pci_dev);
1812         }
1813 
1814         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_LNKCTL) {
1815             /* Init Link Control Register */
1816             pcie_cap_lnkctl_init(pci_dev);
1817         }
1818 
1819         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_PM) {
1820             /* Init Power Management Control Register */
1821             pci_set_word(pci_dev->wmask + pos + PCI_PM_CTRL,
1822                          PCI_PM_CTRL_STATE_MASK);
1823         }
1824 
1825         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_ATS) {
1826             pcie_ats_init(pci_dev, 256);
1827         }
1828 
1829         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_FLR) {
1830             /* Set Function Level Reset capability bit */
1831             pcie_cap_flr_init(pci_dev);
1832         }
1833     } else {
1834         /*
1835          * make future invocations of pci_is_express() return false
1836          * and pci_config_size() return PCI_CONFIG_SPACE_SIZE.
1837          */
1838         pci_dev->cap_present &= ~QEMU_PCI_CAP_EXPRESS;
1839     }
1840 
1841     virtio_pci_bus_new(&proxy->bus, sizeof(proxy->bus), proxy);
1842     if (k->realize) {
1843         k->realize(proxy, errp);
1844     }
1845 }
1846 
1847 static void virtio_pci_exit(PCIDevice *pci_dev)
1848 {
1849     msix_uninit_exclusive_bar(pci_dev);
1850 }
1851 
1852 static void virtio_pci_reset(DeviceState *qdev)
1853 {
1854     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(qdev);
1855     VirtioBusState *bus = VIRTIO_BUS(&proxy->bus);
1856     PCIDevice *dev = PCI_DEVICE(qdev);
1857     int i;
1858 
1859     virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
1860     virtio_bus_reset(bus);
1861     msix_unuse_all_vectors(&proxy->pci_dev);
1862 
1863     for (i = 0; i < VIRTIO_QUEUE_MAX; i++) {
1864         proxy->vqs[i].enabled = 0;
1865         proxy->vqs[i].num = 0;
1866         proxy->vqs[i].desc[0] = proxy->vqs[i].desc[1] = 0;
1867         proxy->vqs[i].avail[0] = proxy->vqs[i].avail[1] = 0;
1868         proxy->vqs[i].used[0] = proxy->vqs[i].used[1] = 0;
1869     }
1870 
1871     if (pci_is_express(dev)) {
1872         pcie_cap_deverr_reset(dev);
1873         pcie_cap_lnkctl_reset(dev);
1874 
1875         pci_set_word(dev->config + dev->exp.pm_cap + PCI_PM_CTRL, 0);
1876     }
1877 }
1878 
1879 static Property virtio_pci_properties[] = {
1880     DEFINE_PROP_BIT("virtio-pci-bus-master-bug-migration", VirtIOPCIProxy, flags,
1881                     VIRTIO_PCI_FLAG_BUS_MASTER_BUG_MIGRATION_BIT, false),
1882     DEFINE_PROP_BIT("migrate-extra", VirtIOPCIProxy, flags,
1883                     VIRTIO_PCI_FLAG_MIGRATE_EXTRA_BIT, true),
1884     DEFINE_PROP_BIT("modern-pio-notify", VirtIOPCIProxy, flags,
1885                     VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY_BIT, false),
1886     DEFINE_PROP_BIT("x-disable-pcie", VirtIOPCIProxy, flags,
1887                     VIRTIO_PCI_FLAG_DISABLE_PCIE_BIT, false),
1888     DEFINE_PROP_BIT("page-per-vq", VirtIOPCIProxy, flags,
1889                     VIRTIO_PCI_FLAG_PAGE_PER_VQ_BIT, false),
1890     DEFINE_PROP_BOOL("x-ignore-backend-features", VirtIOPCIProxy,
1891                      ignore_backend_features, false),
1892     DEFINE_PROP_BIT("ats", VirtIOPCIProxy, flags,
1893                     VIRTIO_PCI_FLAG_ATS_BIT, false),
1894     DEFINE_PROP_BIT("x-pcie-deverr-init", VirtIOPCIProxy, flags,
1895                     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_DEVERR_BIT, true),
1896     DEFINE_PROP_BIT("x-pcie-lnkctl-init", VirtIOPCIProxy, flags,
1897                     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_LNKCTL_BIT, true),
1898     DEFINE_PROP_BIT("x-pcie-pm-init", VirtIOPCIProxy, flags,
1899                     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_PM_BIT, true),
1900     DEFINE_PROP_BIT("x-pcie-flr-init", VirtIOPCIProxy, flags,
1901                     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_FLR_BIT, true),
1902     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
1903 };
1904 
1905 static void virtio_pci_dc_realize(DeviceState *qdev, Error **errp)
1906 {
1907     VirtioPCIClass *vpciklass = VIRTIO_PCI_GET_CLASS(qdev);
1908     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(qdev);
1909     PCIDevice *pci_dev = &proxy->pci_dev;
1910 
1911     if (!(proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_DISABLE_PCIE) &&
1912         virtio_pci_modern(proxy)) {
1913         pci_dev->cap_present |= QEMU_PCI_CAP_EXPRESS;
1914     }
1915 
1916     vpciklass->parent_dc_realize(qdev, errp);
1917 }
1918 
1919 static void virtio_pci_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
1920 {
1921     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
1922     PCIDeviceClass *k = PCI_DEVICE_CLASS(klass);
1923     VirtioPCIClass *vpciklass = VIRTIO_PCI_CLASS(klass);
1924 
1925     device_class_set_props(dc, virtio_pci_properties);
1926     k->realize = virtio_pci_realize;
1927     k->exit = virtio_pci_exit;
1928     k->vendor_id = PCI_VENDOR_ID_REDHAT_QUMRANET;
1929     k->revision = VIRTIO_PCI_ABI_VERSION;
1930     k->class_id = PCI_CLASS_OTHERS;
1931     device_class_set_parent_realize(dc, virtio_pci_dc_realize,
1932                                     &vpciklass->parent_dc_realize);
1933     dc->reset = virtio_pci_reset;
1934 }
1935 
1936 static const TypeInfo virtio_pci_info = {
1937     .name          = TYPE_VIRTIO_PCI,
1938     .parent        = TYPE_PCI_DEVICE,
1939     .instance_size = sizeof(VirtIOPCIProxy),
1940     .class_init    = virtio_pci_class_init,
1941     .class_size    = sizeof(VirtioPCIClass),
1942     .abstract      = true,
1943 };
1944 
1945 static Property virtio_pci_generic_properties[] = {
1946     DEFINE_PROP_ON_OFF_AUTO("disable-legacy", VirtIOPCIProxy, disable_legacy,
1947                             ON_OFF_AUTO_AUTO),
1948     DEFINE_PROP_BOOL("disable-modern", VirtIOPCIProxy, disable_modern, false),
1949     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
1950 };
1951 
1952 static void virtio_pci_base_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
1953 {
1954     const VirtioPCIDeviceTypeInfo *t = data;
1955     if (t->class_init) {
1956         t->class_init(klass, NULL);
1957     }
1958 }
1959 
1960 static void virtio_pci_generic_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
1961 {
1962     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
1963 
1964     device_class_set_props(dc, virtio_pci_generic_properties);
1965 }
1966 
1967 static void virtio_pci_transitional_instance_init(Object *obj)
1968 {
1969     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(obj);
1970 
1971     proxy->disable_legacy = ON_OFF_AUTO_OFF;
1972     proxy->disable_modern = false;
1973 }
1974 
1975 static void virtio_pci_non_transitional_instance_init(Object *obj)
1976 {
1977     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(obj);
1978 
1979     proxy->disable_legacy = ON_OFF_AUTO_ON;
1980     proxy->disable_modern = false;
1981 }
1982 
1983 void virtio_pci_types_register(const VirtioPCIDeviceTypeInfo *t)
1984 {
1985     char *base_name = NULL;
1986     TypeInfo base_type_info = {
1987         .name          = t->base_name,
1988         .parent        = t->parent ? t->parent : TYPE_VIRTIO_PCI,
1989         .instance_size = t->instance_size,
1990         .instance_init = t->instance_init,
1991         .class_size    = t->class_size,
1992         .abstract      = true,
1993         .interfaces    = t->interfaces,
1994     };
1995     TypeInfo generic_type_info = {
1996         .name = t->generic_name,
1997         .parent = base_type_info.name,
1998         .class_init = virtio_pci_generic_class_init,
1999         .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
2000             { INTERFACE_PCIE_DEVICE },
2001             { INTERFACE_CONVENTIONAL_PCI_DEVICE },
2002             { }
2003         },
2004     };
2005 
2006     if (!base_type_info.name) {
2007         /* No base type -> register a single generic device type */
2008         /* use intermediate %s-base-type to add generic device props */
2009         base_name = g_strdup_printf("%s-base-type", t->generic_name);
2010         base_type_info.name = base_name;
2011         base_type_info.class_init = virtio_pci_generic_class_init;
2012 
2013         generic_type_info.parent = base_name;
2014         generic_type_info.class_init = virtio_pci_base_class_init;
2015         generic_type_info.class_data = (void *)t;
2016 
2017         assert(!t->non_transitional_name);
2018         assert(!t->transitional_name);
2019     } else {
2020         base_type_info.class_init = virtio_pci_base_class_init;
2021         base_type_info.class_data = (void *)t;
2022     }
2023 
2024     type_register(&base_type_info);
2025     if (generic_type_info.name) {
2026         type_register(&generic_type_info);
2027     }
2028 
2029     if (t->non_transitional_name) {
2030         const TypeInfo non_transitional_type_info = {
2031             .name          = t->non_transitional_name,
2032             .parent        = base_type_info.name,
2033             .instance_init = virtio_pci_non_transitional_instance_init,
2034             .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
2035                 { INTERFACE_PCIE_DEVICE },
2036                 { INTERFACE_CONVENTIONAL_PCI_DEVICE },
2037                 { }
2038             },
2039         };
2040         type_register(&non_transitional_type_info);
2041     }
2042 
2043     if (t->transitional_name) {
2044         const TypeInfo transitional_type_info = {
2045             .name          = t->transitional_name,
2046             .parent        = base_type_info.name,
2047             .instance_init = virtio_pci_transitional_instance_init,
2048             .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
2049                 /*
2050                  * Transitional virtio devices work only as Conventional PCI
2051                  * devices because they require PIO ports.
2052                  */
2053                 { INTERFACE_CONVENTIONAL_PCI_DEVICE },
2054                 { }
2055             },
2056         };
2057         type_register(&transitional_type_info);
2058     }
2059     g_free(base_name);
2060 }
2061 
2062 unsigned virtio_pci_optimal_num_queues(unsigned fixed_queues)
2063 {
2064     /*
2065      * 1:1 vq to vCPU mapping is ideal because the same vCPU that submitted
2066      * virtqueue buffers can handle their completion. When a different vCPU
2067      * handles completion it may need to IPI the vCPU that submitted the
2068      * request and this adds overhead.
2069      *
2070      * Virtqueues consume guest RAM and MSI-X vectors. This is wasteful in
2071      * guests with very many vCPUs and a device that is only used by a few
2072      * vCPUs. Unfortunately optimizing that case requires manual pinning inside
2073      * the guest, so those users might as well manually set the number of
2074      * queues. There is no upper limit that can be applied automatically and
2075      * doing so arbitrarily would result in a sudden performance drop once the
2076      * threshold number of vCPUs is exceeded.
2077      */
2078     unsigned num_queues = current_machine->smp.cpus;
2079 
2080     /*
2081      * The maximum number of MSI-X vectors is PCI_MSIX_FLAGS_QSIZE + 1, but the
2082      * config change interrupt and the fixed virtqueues must be taken into
2083      * account too.
2084      */
2085     num_queues = MIN(num_queues, PCI_MSIX_FLAGS_QSIZE - fixed_queues);
2086 
2087     /*
2088      * There is a limit to how many virtqueues a device can have.
2089      */
2090     return MIN(num_queues, VIRTIO_QUEUE_MAX - fixed_queues);
2091 }
2092 
2093 /* virtio-pci-bus */
2094 
2095 static void virtio_pci_bus_new(VirtioBusState *bus, size_t bus_size,
2096                                VirtIOPCIProxy *dev)
2097 {
2098     DeviceState *qdev = DEVICE(dev);
2099     char virtio_bus_name[] = "virtio-bus";
2100 
2101     qbus_create_inplace(bus, bus_size, TYPE_VIRTIO_PCI_BUS, qdev,
2102                         virtio_bus_name);
2103 }
2104 
2105 static void virtio_pci_bus_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
2106 {
2107     BusClass *bus_class = BUS_CLASS(klass);
2108     VirtioBusClass *k = VIRTIO_BUS_CLASS(klass);
2109     bus_class->max_dev = 1;
2110     k->notify = virtio_pci_notify;
2111     k->save_config = virtio_pci_save_config;
2112     k->load_config = virtio_pci_load_config;
2113     k->save_queue = virtio_pci_save_queue;
2114     k->load_queue = virtio_pci_load_queue;
2115     k->save_extra_state = virtio_pci_save_extra_state;
2116     k->load_extra_state = virtio_pci_load_extra_state;
2117     k->has_extra_state = virtio_pci_has_extra_state;
2118     k->query_guest_notifiers = virtio_pci_query_guest_notifiers;
2119     k->set_guest_notifiers = virtio_pci_set_guest_notifiers;
2120     k->set_host_notifier_mr = virtio_pci_set_host_notifier_mr;
2121     k->vmstate_change = virtio_pci_vmstate_change;
2122     k->pre_plugged = virtio_pci_pre_plugged;
2123     k->device_plugged = virtio_pci_device_plugged;
2124     k->device_unplugged = virtio_pci_device_unplugged;
2125     k->query_nvectors = virtio_pci_query_nvectors;
2126     k->ioeventfd_enabled = virtio_pci_ioeventfd_enabled;
2127     k->ioeventfd_assign = virtio_pci_ioeventfd_assign;
2128     k->get_dma_as = virtio_pci_get_dma_as;
2129     k->queue_enabled = virtio_pci_queue_enabled;
2130 }
2131 
2132 static const TypeInfo virtio_pci_bus_info = {
2133     .name          = TYPE_VIRTIO_PCI_BUS,
2134     .parent        = TYPE_VIRTIO_BUS,
2135     .instance_size = sizeof(VirtioPCIBusState),
2136     .class_size    = sizeof(VirtioPCIBusClass),
2137     .class_init    = virtio_pci_bus_class_init,
2138 };
2139 
2140 static void virtio_pci_register_types(void)
2141 {
2142     /* Base types: */
2143     type_register_static(&virtio_pci_bus_info);
2144     type_register_static(&virtio_pci_info);
2145 }
2146 
2147 type_init(virtio_pci_register_types)
2148 
2149