xref: /openbmc/qemu/hw/virtio/virtio-pci.c (revision ccb23709)
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/virtio/virtio.h"
23 #include "migration/qemu-file-types.h"
24 #include "hw/pci/pci.h"
25 #include "hw/pci/pci_bus.h"
26 #include "hw/qdev-properties.h"
27 #include "qapi/error.h"
28 #include "qemu/error-report.h"
29 #include "qemu/module.h"
30 #include "hw/pci/msi.h"
31 #include "hw/pci/msix.h"
32 #include "hw/loader.h"
33 #include "sysemu/kvm.h"
34 #include "virtio-pci.h"
35 #include "qemu/range.h"
36 #include "hw/virtio/virtio-bus.h"
37 #include "qapi/visitor.h"
38 
39 #define VIRTIO_PCI_REGION_SIZE(dev)     VIRTIO_PCI_CONFIG_OFF(msix_present(dev))
40 
41 #undef VIRTIO_PCI_CONFIG
42 
43 /* The remaining space is defined by each driver as the per-driver
44  * configuration space */
45 #define VIRTIO_PCI_CONFIG_SIZE(dev)     VIRTIO_PCI_CONFIG_OFF(msix_enabled(dev))
46 
47 static void virtio_pci_bus_new(VirtioBusState *bus, size_t bus_size,
48                                VirtIOPCIProxy *dev);
49 static void virtio_pci_reset(DeviceState *qdev);
50 
51 /* virtio device */
52 /* DeviceState to VirtIOPCIProxy. For use off data-path. TODO: use QOM. */
53 static inline VirtIOPCIProxy *to_virtio_pci_proxy(DeviceState *d)
54 {
55     return container_of(d, VirtIOPCIProxy, pci_dev.qdev);
56 }
57 
58 /* DeviceState to VirtIOPCIProxy. Note: used on datapath,
59  * be careful and test performance if you change this.
60  */
61 static inline VirtIOPCIProxy *to_virtio_pci_proxy_fast(DeviceState *d)
62 {
63     return container_of(d, VirtIOPCIProxy, pci_dev.qdev);
64 }
65 
66 static void virtio_pci_notify(DeviceState *d, uint16_t vector)
67 {
68     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy_fast(d);
69 
70     if (msix_enabled(&proxy->pci_dev))
71         msix_notify(&proxy->pci_dev, vector);
72     else {
73         VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
74         pci_set_irq(&proxy->pci_dev, atomic_read(&vdev->isr) & 1);
75     }
76 }
77 
78 static void virtio_pci_save_config(DeviceState *d, QEMUFile *f)
79 {
80     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
81     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
82 
83     pci_device_save(&proxy->pci_dev, f);
84     msix_save(&proxy->pci_dev, f);
85     if (msix_present(&proxy->pci_dev))
86         qemu_put_be16(f, vdev->config_vector);
87 }
88 
89 static const VMStateDescription vmstate_virtio_pci_modern_queue_state = {
90     .name = "virtio_pci/modern_queue_state",
91     .version_id = 1,
92     .minimum_version_id = 1,
93     .fields = (VMStateField[]) {
94         VMSTATE_UINT16(num, VirtIOPCIQueue),
95         VMSTATE_UNUSED(1), /* enabled was stored as be16 */
96         VMSTATE_BOOL(enabled, VirtIOPCIQueue),
97         VMSTATE_UINT32_ARRAY(desc, VirtIOPCIQueue, 2),
98         VMSTATE_UINT32_ARRAY(avail, VirtIOPCIQueue, 2),
99         VMSTATE_UINT32_ARRAY(used, VirtIOPCIQueue, 2),
100         VMSTATE_END_OF_LIST()
101     }
102 };
103 
104 static bool virtio_pci_modern_state_needed(void *opaque)
105 {
106     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
107 
108     return virtio_pci_modern(proxy);
109 }
110 
111 static const VMStateDescription vmstate_virtio_pci_modern_state_sub = {
112     .name = "virtio_pci/modern_state",
113     .version_id = 1,
114     .minimum_version_id = 1,
115     .needed = &virtio_pci_modern_state_needed,
116     .fields = (VMStateField[]) {
117         VMSTATE_UINT32(dfselect, VirtIOPCIProxy),
118         VMSTATE_UINT32(gfselect, VirtIOPCIProxy),
119         VMSTATE_UINT32_ARRAY(guest_features, VirtIOPCIProxy, 2),
120         VMSTATE_STRUCT_ARRAY(vqs, VirtIOPCIProxy, VIRTIO_QUEUE_MAX, 0,
121                              vmstate_virtio_pci_modern_queue_state,
122                              VirtIOPCIQueue),
123         VMSTATE_END_OF_LIST()
124     }
125 };
126 
127 static const VMStateDescription vmstate_virtio_pci = {
128     .name = "virtio_pci",
129     .version_id = 1,
130     .minimum_version_id = 1,
131     .minimum_version_id_old = 1,
132     .fields = (VMStateField[]) {
133         VMSTATE_END_OF_LIST()
134     },
135     .subsections = (const VMStateDescription*[]) {
136         &vmstate_virtio_pci_modern_state_sub,
137         NULL
138     }
139 };
140 
141 static bool virtio_pci_has_extra_state(DeviceState *d)
142 {
143     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
144 
145     return proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_MIGRATE_EXTRA;
146 }
147 
148 static void virtio_pci_save_extra_state(DeviceState *d, QEMUFile *f)
149 {
150     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
151 
152     vmstate_save_state(f, &vmstate_virtio_pci, proxy, NULL);
153 }
154 
155 static int virtio_pci_load_extra_state(DeviceState *d, QEMUFile *f)
156 {
157     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
158 
159     return vmstate_load_state(f, &vmstate_virtio_pci, proxy, 1);
160 }
161 
162 static void virtio_pci_save_queue(DeviceState *d, int n, QEMUFile *f)
163 {
164     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
165     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
166 
167     if (msix_present(&proxy->pci_dev))
168         qemu_put_be16(f, virtio_queue_vector(vdev, n));
169 }
170 
171 static int virtio_pci_load_config(DeviceState *d, QEMUFile *f)
172 {
173     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
174     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
175 
176     int ret;
177     ret = pci_device_load(&proxy->pci_dev, f);
178     if (ret) {
179         return ret;
180     }
181     msix_unuse_all_vectors(&proxy->pci_dev);
182     msix_load(&proxy->pci_dev, f);
183     if (msix_present(&proxy->pci_dev)) {
184         qemu_get_be16s(f, &vdev->config_vector);
185     } else {
186         vdev->config_vector = VIRTIO_NO_VECTOR;
187     }
188     if (vdev->config_vector != VIRTIO_NO_VECTOR) {
189         return msix_vector_use(&proxy->pci_dev, vdev->config_vector);
190     }
191     return 0;
192 }
193 
194 static int virtio_pci_load_queue(DeviceState *d, int n, QEMUFile *f)
195 {
196     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
197     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
198 
199     uint16_t vector;
200     if (msix_present(&proxy->pci_dev)) {
201         qemu_get_be16s(f, &vector);
202     } else {
203         vector = VIRTIO_NO_VECTOR;
204     }
205     virtio_queue_set_vector(vdev, n, vector);
206     if (vector != VIRTIO_NO_VECTOR) {
207         return msix_vector_use(&proxy->pci_dev, vector);
208     }
209 
210     return 0;
211 }
212 
213 static bool virtio_pci_ioeventfd_enabled(DeviceState *d)
214 {
215     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
216 
217     return (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_USE_IOEVENTFD) != 0;
218 }
219 
220 #define QEMU_VIRTIO_PCI_QUEUE_MEM_MULT 0x1000
221 
222 static inline int virtio_pci_queue_mem_mult(struct VirtIOPCIProxy *proxy)
223 {
224     return (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_PAGE_PER_VQ) ?
225         QEMU_VIRTIO_PCI_QUEUE_MEM_MULT : 4;
226 }
227 
228 static int virtio_pci_ioeventfd_assign(DeviceState *d, EventNotifier *notifier,
229                                        int n, bool assign)
230 {
231     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
232     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
233     VirtQueue *vq = virtio_get_queue(vdev, n);
234     bool legacy = virtio_pci_legacy(proxy);
235     bool modern = virtio_pci_modern(proxy);
236     bool fast_mmio = kvm_ioeventfd_any_length_enabled();
237     bool modern_pio = proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY;
238     MemoryRegion *modern_mr = &proxy->notify.mr;
239     MemoryRegion *modern_notify_mr = &proxy->notify_pio.mr;
240     MemoryRegion *legacy_mr = &proxy->bar;
241     hwaddr modern_addr = virtio_pci_queue_mem_mult(proxy) *
242                          virtio_get_queue_index(vq);
243     hwaddr legacy_addr = VIRTIO_PCI_QUEUE_NOTIFY;
244 
245     if (assign) {
246         if (modern) {
247             if (fast_mmio) {
248                 memory_region_add_eventfd(modern_mr, modern_addr, 0,
249                                           false, n, notifier);
250             } else {
251                 memory_region_add_eventfd(modern_mr, modern_addr, 2,
252                                           false, n, notifier);
253             }
254             if (modern_pio) {
255                 memory_region_add_eventfd(modern_notify_mr, 0, 2,
256                                               true, n, notifier);
257             }
258         }
259         if (legacy) {
260             memory_region_add_eventfd(legacy_mr, legacy_addr, 2,
261                                       true, n, notifier);
262         }
263     } else {
264         if (modern) {
265             if (fast_mmio) {
266                 memory_region_del_eventfd(modern_mr, modern_addr, 0,
267                                           false, n, notifier);
268             } else {
269                 memory_region_del_eventfd(modern_mr, modern_addr, 2,
270                                           false, n, notifier);
271             }
272             if (modern_pio) {
273                 memory_region_del_eventfd(modern_notify_mr, 0, 2,
274                                           true, n, notifier);
275             }
276         }
277         if (legacy) {
278             memory_region_del_eventfd(legacy_mr, legacy_addr, 2,
279                                       true, n, notifier);
280         }
281     }
282     return 0;
283 }
284 
285 static void virtio_pci_start_ioeventfd(VirtIOPCIProxy *proxy)
286 {
287     virtio_bus_start_ioeventfd(&proxy->bus);
288 }
289 
290 static void virtio_pci_stop_ioeventfd(VirtIOPCIProxy *proxy)
291 {
292     virtio_bus_stop_ioeventfd(&proxy->bus);
293 }
294 
295 static void virtio_ioport_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
296 {
297     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
298     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
299     hwaddr pa;
300 
301     switch (addr) {
302     case VIRTIO_PCI_GUEST_FEATURES:
303         /* Guest does not negotiate properly?  We have to assume nothing. */
304         if (val & (1 << VIRTIO_F_BAD_FEATURE)) {
305             val = virtio_bus_get_vdev_bad_features(&proxy->bus);
306         }
307         virtio_set_features(vdev, val);
308         break;
309     case VIRTIO_PCI_QUEUE_PFN:
310         pa = (hwaddr)val << VIRTIO_PCI_QUEUE_ADDR_SHIFT;
311         if (pa == 0) {
312             virtio_pci_reset(DEVICE(proxy));
313         }
314         else
315             virtio_queue_set_addr(vdev, vdev->queue_sel, pa);
316         break;
317     case VIRTIO_PCI_QUEUE_SEL:
318         if (val < VIRTIO_QUEUE_MAX)
319             vdev->queue_sel = val;
320         break;
321     case VIRTIO_PCI_QUEUE_NOTIFY:
322         if (val < VIRTIO_QUEUE_MAX) {
323             virtio_queue_notify(vdev, val);
324         }
325         break;
326     case VIRTIO_PCI_STATUS:
327         if (!(val & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK)) {
328             virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
329         }
330 
331         virtio_set_status(vdev, val & 0xFF);
332 
333         if (val & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK) {
334             virtio_pci_start_ioeventfd(proxy);
335         }
336 
337         if (vdev->status == 0) {
338             virtio_pci_reset(DEVICE(proxy));
339         }
340 
341         /* Linux before 2.6.34 drives the device without enabling
342            the PCI device bus master bit. Enable it automatically
343            for the guest. This is a PCI spec violation but so is
344            initiating DMA with bus master bit clear. */
345         if (val == (VIRTIO_CONFIG_S_ACKNOWLEDGE | VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER)) {
346             pci_default_write_config(&proxy->pci_dev, PCI_COMMAND,
347                                      proxy->pci_dev.config[PCI_COMMAND] |
348                                      PCI_COMMAND_MASTER, 1);
349         }
350         break;
351     case VIRTIO_MSI_CONFIG_VECTOR:
352         msix_vector_unuse(&proxy->pci_dev, vdev->config_vector);
353         /* Make it possible for guest to discover an error took place. */
354         if (msix_vector_use(&proxy->pci_dev, val) < 0)
355             val = VIRTIO_NO_VECTOR;
356         vdev->config_vector = val;
357         break;
358     case VIRTIO_MSI_QUEUE_VECTOR:
359         msix_vector_unuse(&proxy->pci_dev,
360                           virtio_queue_vector(vdev, vdev->queue_sel));
361         /* Make it possible for guest to discover an error took place. */
362         if (msix_vector_use(&proxy->pci_dev, val) < 0)
363             val = VIRTIO_NO_VECTOR;
364         virtio_queue_set_vector(vdev, vdev->queue_sel, val);
365         break;
366     default:
367         error_report("%s: unexpected address 0x%x value 0x%x",
368                      __func__, addr, val);
369         break;
370     }
371 }
372 
373 static uint32_t virtio_ioport_read(VirtIOPCIProxy *proxy, uint32_t addr)
374 {
375     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
376     uint32_t ret = 0xFFFFFFFF;
377 
378     switch (addr) {
379     case VIRTIO_PCI_HOST_FEATURES:
380         ret = vdev->host_features;
381         break;
382     case VIRTIO_PCI_GUEST_FEATURES:
383         ret = vdev->guest_features;
384         break;
385     case VIRTIO_PCI_QUEUE_PFN:
386         ret = virtio_queue_get_addr(vdev, vdev->queue_sel)
387               >> VIRTIO_PCI_QUEUE_ADDR_SHIFT;
388         break;
389     case VIRTIO_PCI_QUEUE_NUM:
390         ret = virtio_queue_get_num(vdev, vdev->queue_sel);
391         break;
392     case VIRTIO_PCI_QUEUE_SEL:
393         ret = vdev->queue_sel;
394         break;
395     case VIRTIO_PCI_STATUS:
396         ret = vdev->status;
397         break;
398     case VIRTIO_PCI_ISR:
399         /* reading from the ISR also clears it. */
400         ret = atomic_xchg(&vdev->isr, 0);
401         pci_irq_deassert(&proxy->pci_dev);
402         break;
403     case VIRTIO_MSI_CONFIG_VECTOR:
404         ret = vdev->config_vector;
405         break;
406     case VIRTIO_MSI_QUEUE_VECTOR:
407         ret = virtio_queue_vector(vdev, vdev->queue_sel);
408         break;
409     default:
410         break;
411     }
412 
413     return ret;
414 }
415 
416 static uint64_t virtio_pci_config_read(void *opaque, hwaddr addr,
417                                        unsigned size)
418 {
419     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
420     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
421     uint32_t config = VIRTIO_PCI_CONFIG_SIZE(&proxy->pci_dev);
422     uint64_t val = 0;
423     if (addr < config) {
424         return virtio_ioport_read(proxy, addr);
425     }
426     addr -= config;
427 
428     switch (size) {
429     case 1:
430         val = virtio_config_readb(vdev, addr);
431         break;
432     case 2:
433         val = virtio_config_readw(vdev, addr);
434         if (virtio_is_big_endian(vdev)) {
435             val = bswap16(val);
436         }
437         break;
438     case 4:
439         val = virtio_config_readl(vdev, addr);
440         if (virtio_is_big_endian(vdev)) {
441             val = bswap32(val);
442         }
443         break;
444     }
445     return val;
446 }
447 
448 static void virtio_pci_config_write(void *opaque, hwaddr addr,
449                                     uint64_t val, unsigned size)
450 {
451     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
452     uint32_t config = VIRTIO_PCI_CONFIG_SIZE(&proxy->pci_dev);
453     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
454     if (addr < config) {
455         virtio_ioport_write(proxy, addr, val);
456         return;
457     }
458     addr -= config;
459     /*
460      * Virtio-PCI is odd. Ioports are LE but config space is target native
461      * endian.
462      */
463     switch (size) {
464     case 1:
465         virtio_config_writeb(vdev, addr, val);
466         break;
467     case 2:
468         if (virtio_is_big_endian(vdev)) {
469             val = bswap16(val);
470         }
471         virtio_config_writew(vdev, addr, val);
472         break;
473     case 4:
474         if (virtio_is_big_endian(vdev)) {
475             val = bswap32(val);
476         }
477         virtio_config_writel(vdev, addr, val);
478         break;
479     }
480 }
481 
482 static const MemoryRegionOps virtio_pci_config_ops = {
483     .read = virtio_pci_config_read,
484     .write = virtio_pci_config_write,
485     .impl = {
486         .min_access_size = 1,
487         .max_access_size = 4,
488     },
489     .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
490 };
491 
492 static MemoryRegion *virtio_address_space_lookup(VirtIOPCIProxy *proxy,
493                                                  hwaddr *off, int len)
494 {
495     int i;
496     VirtIOPCIRegion *reg;
497 
498     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(proxy->regs); ++i) {
499         reg = &proxy->regs[i];
500         if (*off >= reg->offset &&
501             *off + len <= reg->offset + reg->size) {
502             *off -= reg->offset;
503             return &reg->mr;
504         }
505     }
506 
507     return NULL;
508 }
509 
510 /* Below are generic functions to do memcpy from/to an address space,
511  * without byteswaps, with input validation.
512  *
513  * As regular address_space_* APIs all do some kind of byteswap at least for
514  * some host/target combinations, we are forced to explicitly convert to a
515  * known-endianness integer value.
516  * It doesn't really matter which endian format to go through, so the code
517  * below selects the endian that causes the least amount of work on the given
518  * host.
519  *
520  * Note: host pointer must be aligned.
521  */
522 static
523 void virtio_address_space_write(VirtIOPCIProxy *proxy, hwaddr addr,
524                                 const uint8_t *buf, int len)
525 {
526     uint64_t val;
527     MemoryRegion *mr;
528 
529     /* address_space_* APIs assume an aligned address.
530      * As address is under guest control, handle illegal values.
531      */
532     addr &= ~(len - 1);
533 
534     mr = virtio_address_space_lookup(proxy, &addr, len);
535     if (!mr) {
536         return;
537     }
538 
539     /* Make sure caller aligned buf properly */
540     assert(!(((uintptr_t)buf) & (len - 1)));
541 
542     switch (len) {
543     case 1:
544         val = pci_get_byte(buf);
545         break;
546     case 2:
547         val = pci_get_word(buf);
548         break;
549     case 4:
550         val = pci_get_long(buf);
551         break;
552     default:
553         /* As length is under guest control, handle illegal values. */
554         return;
555     }
556     memory_region_dispatch_write(mr, addr, val, size_memop(len) | MO_LE,
557                                  MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
558 }
559 
560 static void
561 virtio_address_space_read(VirtIOPCIProxy *proxy, hwaddr addr,
562                           uint8_t *buf, int len)
563 {
564     uint64_t val;
565     MemoryRegion *mr;
566 
567     /* address_space_* APIs assume an aligned address.
568      * As address is under guest control, handle illegal values.
569      */
570     addr &= ~(len - 1);
571 
572     mr = virtio_address_space_lookup(proxy, &addr, len);
573     if (!mr) {
574         return;
575     }
576 
577     /* Make sure caller aligned buf properly */
578     assert(!(((uintptr_t)buf) & (len - 1)));
579 
580     memory_region_dispatch_read(mr, addr, &val, size_memop(len) | MO_LE,
581                                 MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
582     switch (len) {
583     case 1:
584         pci_set_byte(buf, val);
585         break;
586     case 2:
587         pci_set_word(buf, val);
588         break;
589     case 4:
590         pci_set_long(buf, val);
591         break;
592     default:
593         /* As length is under guest control, handle illegal values. */
594         break;
595     }
596 }
597 
598 static void virtio_write_config(PCIDevice *pci_dev, uint32_t address,
599                                 uint32_t val, int len)
600 {
601     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(pci_dev);
602     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
603     struct virtio_pci_cfg_cap *cfg;
604 
605     pci_default_write_config(pci_dev, address, val, len);
606 
607     if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_FLR) {
608         pcie_cap_flr_write_config(pci_dev, address, val, len);
609     }
610 
611     if (range_covers_byte(address, len, PCI_COMMAND)) {
612         if (!(pci_dev->config[PCI_COMMAND] & PCI_COMMAND_MASTER)) {
613             virtio_set_disabled(vdev, true);
614             virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
615             virtio_set_status(vdev, vdev->status & ~VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK);
616         } else {
617             virtio_set_disabled(vdev, false);
618         }
619     }
620 
621     if (proxy->config_cap &&
622         ranges_overlap(address, len, proxy->config_cap + offsetof(struct virtio_pci_cfg_cap,
623                                                                   pci_cfg_data),
624                        sizeof cfg->pci_cfg_data)) {
625         uint32_t off;
626         uint32_t len;
627 
628         cfg = (void *)(proxy->pci_dev.config + proxy->config_cap);
629         off = le32_to_cpu(cfg->cap.offset);
630         len = le32_to_cpu(cfg->cap.length);
631 
632         if (len == 1 || len == 2 || len == 4) {
633             assert(len <= sizeof cfg->pci_cfg_data);
634             virtio_address_space_write(proxy, off, cfg->pci_cfg_data, len);
635         }
636     }
637 }
638 
639 static uint32_t virtio_read_config(PCIDevice *pci_dev,
640                                    uint32_t address, int len)
641 {
642     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(pci_dev);
643     struct virtio_pci_cfg_cap *cfg;
644 
645     if (proxy->config_cap &&
646         ranges_overlap(address, len, proxy->config_cap + offsetof(struct virtio_pci_cfg_cap,
647                                                                   pci_cfg_data),
648                        sizeof cfg->pci_cfg_data)) {
649         uint32_t off;
650         uint32_t len;
651 
652         cfg = (void *)(proxy->pci_dev.config + proxy->config_cap);
653         off = le32_to_cpu(cfg->cap.offset);
654         len = le32_to_cpu(cfg->cap.length);
655 
656         if (len == 1 || len == 2 || len == 4) {
657             assert(len <= sizeof cfg->pci_cfg_data);
658             virtio_address_space_read(proxy, off, cfg->pci_cfg_data, len);
659         }
660     }
661 
662     return pci_default_read_config(pci_dev, address, len);
663 }
664 
665 static int kvm_virtio_pci_vq_vector_use(VirtIOPCIProxy *proxy,
666                                         unsigned int queue_no,
667                                         unsigned int vector)
668 {
669     VirtIOIRQFD *irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
670     int ret;
671 
672     if (irqfd->users == 0) {
673         ret = kvm_irqchip_add_msi_route(kvm_state, vector, &proxy->pci_dev);
674         if (ret < 0) {
675             return ret;
676         }
677         irqfd->virq = ret;
678     }
679     irqfd->users++;
680     return 0;
681 }
682 
683 static void kvm_virtio_pci_vq_vector_release(VirtIOPCIProxy *proxy,
684                                              unsigned int vector)
685 {
686     VirtIOIRQFD *irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
687     if (--irqfd->users == 0) {
688         kvm_irqchip_release_virq(kvm_state, irqfd->virq);
689     }
690 }
691 
692 static int kvm_virtio_pci_irqfd_use(VirtIOPCIProxy *proxy,
693                                  unsigned int queue_no,
694                                  unsigned int vector)
695 {
696     VirtIOIRQFD *irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
697     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
698     VirtQueue *vq = virtio_get_queue(vdev, queue_no);
699     EventNotifier *n = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
700     return kvm_irqchip_add_irqfd_notifier_gsi(kvm_state, n, NULL, irqfd->virq);
701 }
702 
703 static void kvm_virtio_pci_irqfd_release(VirtIOPCIProxy *proxy,
704                                       unsigned int queue_no,
705                                       unsigned int vector)
706 {
707     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
708     VirtQueue *vq = virtio_get_queue(vdev, queue_no);
709     EventNotifier *n = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
710     VirtIOIRQFD *irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
711     int ret;
712 
713     ret = kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier_gsi(kvm_state, n, irqfd->virq);
714     assert(ret == 0);
715 }
716 
717 static int kvm_virtio_pci_vector_use(VirtIOPCIProxy *proxy, int nvqs)
718 {
719     PCIDevice *dev = &proxy->pci_dev;
720     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
721     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
722     unsigned int vector;
723     int ret, queue_no;
724 
725     for (queue_no = 0; queue_no < nvqs; queue_no++) {
726         if (!virtio_queue_get_num(vdev, queue_no)) {
727             break;
728         }
729         vector = virtio_queue_vector(vdev, queue_no);
730         if (vector >= msix_nr_vectors_allocated(dev)) {
731             continue;
732         }
733         ret = kvm_virtio_pci_vq_vector_use(proxy, queue_no, vector);
734         if (ret < 0) {
735             goto undo;
736         }
737         /* If guest supports masking, set up irqfd now.
738          * Otherwise, delay until unmasked in the frontend.
739          */
740         if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
741             ret = kvm_virtio_pci_irqfd_use(proxy, queue_no, vector);
742             if (ret < 0) {
743                 kvm_virtio_pci_vq_vector_release(proxy, vector);
744                 goto undo;
745             }
746         }
747     }
748     return 0;
749 
750 undo:
751     while (--queue_no >= 0) {
752         vector = virtio_queue_vector(vdev, queue_no);
753         if (vector >= msix_nr_vectors_allocated(dev)) {
754             continue;
755         }
756         if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
757             kvm_virtio_pci_irqfd_release(proxy, queue_no, vector);
758         }
759         kvm_virtio_pci_vq_vector_release(proxy, vector);
760     }
761     return ret;
762 }
763 
764 static void kvm_virtio_pci_vector_release(VirtIOPCIProxy *proxy, int nvqs)
765 {
766     PCIDevice *dev = &proxy->pci_dev;
767     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
768     unsigned int vector;
769     int queue_no;
770     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
771 
772     for (queue_no = 0; queue_no < nvqs; queue_no++) {
773         if (!virtio_queue_get_num(vdev, queue_no)) {
774             break;
775         }
776         vector = virtio_queue_vector(vdev, queue_no);
777         if (vector >= msix_nr_vectors_allocated(dev)) {
778             continue;
779         }
780         /* If guest supports masking, clean up irqfd now.
781          * Otherwise, it was cleaned when masked in the frontend.
782          */
783         if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
784             kvm_virtio_pci_irqfd_release(proxy, queue_no, vector);
785         }
786         kvm_virtio_pci_vq_vector_release(proxy, vector);
787     }
788 }
789 
790 static int virtio_pci_vq_vector_unmask(VirtIOPCIProxy *proxy,
791                                        unsigned int queue_no,
792                                        unsigned int vector,
793                                        MSIMessage msg)
794 {
795     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
796     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
797     VirtQueue *vq = virtio_get_queue(vdev, queue_no);
798     EventNotifier *n = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
799     VirtIOIRQFD *irqfd;
800     int ret = 0;
801 
802     if (proxy->vector_irqfd) {
803         irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
804         if (irqfd->msg.data != msg.data || irqfd->msg.address != msg.address) {
805             ret = kvm_irqchip_update_msi_route(kvm_state, irqfd->virq, msg,
806                                                &proxy->pci_dev);
807             if (ret < 0) {
808                 return ret;
809             }
810             kvm_irqchip_commit_routes(kvm_state);
811         }
812     }
813 
814     /* If guest supports masking, irqfd is already setup, unmask it.
815      * Otherwise, set it up now.
816      */
817     if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
818         k->guest_notifier_mask(vdev, queue_no, false);
819         /* Test after unmasking to avoid losing events. */
820         if (k->guest_notifier_pending &&
821             k->guest_notifier_pending(vdev, queue_no)) {
822             event_notifier_set(n);
823         }
824     } else {
825         ret = kvm_virtio_pci_irqfd_use(proxy, queue_no, vector);
826     }
827     return ret;
828 }
829 
830 static void virtio_pci_vq_vector_mask(VirtIOPCIProxy *proxy,
831                                              unsigned int queue_no,
832                                              unsigned int vector)
833 {
834     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
835     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
836 
837     /* If guest supports masking, keep irqfd but mask it.
838      * Otherwise, clean it up now.
839      */
840     if (vdev->use_guest_notifier_mask && k->guest_notifier_mask) {
841         k->guest_notifier_mask(vdev, queue_no, true);
842     } else {
843         kvm_virtio_pci_irqfd_release(proxy, queue_no, vector);
844     }
845 }
846 
847 static int virtio_pci_vector_unmask(PCIDevice *dev, unsigned vector,
848                                     MSIMessage msg)
849 {
850     VirtIOPCIProxy *proxy = container_of(dev, VirtIOPCIProxy, pci_dev);
851     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
852     VirtQueue *vq = virtio_vector_first_queue(vdev, vector);
853     int ret, index, unmasked = 0;
854 
855     while (vq) {
856         index = virtio_get_queue_index(vq);
857         if (!virtio_queue_get_num(vdev, index)) {
858             break;
859         }
860         if (index < proxy->nvqs_with_notifiers) {
861             ret = virtio_pci_vq_vector_unmask(proxy, index, vector, msg);
862             if (ret < 0) {
863                 goto undo;
864             }
865             ++unmasked;
866         }
867         vq = virtio_vector_next_queue(vq);
868     }
869 
870     return 0;
871 
872 undo:
873     vq = virtio_vector_first_queue(vdev, vector);
874     while (vq && unmasked >= 0) {
875         index = virtio_get_queue_index(vq);
876         if (index < proxy->nvqs_with_notifiers) {
877             virtio_pci_vq_vector_mask(proxy, index, vector);
878             --unmasked;
879         }
880         vq = virtio_vector_next_queue(vq);
881     }
882     return ret;
883 }
884 
885 static void virtio_pci_vector_mask(PCIDevice *dev, unsigned vector)
886 {
887     VirtIOPCIProxy *proxy = container_of(dev, VirtIOPCIProxy, pci_dev);
888     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
889     VirtQueue *vq = virtio_vector_first_queue(vdev, vector);
890     int index;
891 
892     while (vq) {
893         index = virtio_get_queue_index(vq);
894         if (!virtio_queue_get_num(vdev, index)) {
895             break;
896         }
897         if (index < proxy->nvqs_with_notifiers) {
898             virtio_pci_vq_vector_mask(proxy, index, vector);
899         }
900         vq = virtio_vector_next_queue(vq);
901     }
902 }
903 
904 static void virtio_pci_vector_poll(PCIDevice *dev,
905                                    unsigned int vector_start,
906                                    unsigned int vector_end)
907 {
908     VirtIOPCIProxy *proxy = container_of(dev, VirtIOPCIProxy, pci_dev);
909     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
910     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
911     int queue_no;
912     unsigned int vector;
913     EventNotifier *notifier;
914     VirtQueue *vq;
915 
916     for (queue_no = 0; queue_no < proxy->nvqs_with_notifiers; queue_no++) {
917         if (!virtio_queue_get_num(vdev, queue_no)) {
918             break;
919         }
920         vector = virtio_queue_vector(vdev, queue_no);
921         if (vector < vector_start || vector >= vector_end ||
922             !msix_is_masked(dev, vector)) {
923             continue;
924         }
925         vq = virtio_get_queue(vdev, queue_no);
926         notifier = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
927         if (k->guest_notifier_pending) {
928             if (k->guest_notifier_pending(vdev, queue_no)) {
929                 msix_set_pending(dev, vector);
930             }
931         } else if (event_notifier_test_and_clear(notifier)) {
932             msix_set_pending(dev, vector);
933         }
934     }
935 }
936 
937 static int virtio_pci_set_guest_notifier(DeviceState *d, int n, bool assign,
938                                          bool with_irqfd)
939 {
940     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
941     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
942     VirtioDeviceClass *vdc = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
943     VirtQueue *vq = virtio_get_queue(vdev, n);
944     EventNotifier *notifier = virtio_queue_get_guest_notifier(vq);
945 
946     if (assign) {
947         int r = event_notifier_init(notifier, 0);
948         if (r < 0) {
949             return r;
950         }
951         virtio_queue_set_guest_notifier_fd_handler(vq, true, with_irqfd);
952     } else {
953         virtio_queue_set_guest_notifier_fd_handler(vq, false, with_irqfd);
954         event_notifier_cleanup(notifier);
955     }
956 
957     if (!msix_enabled(&proxy->pci_dev) &&
958         vdev->use_guest_notifier_mask &&
959         vdc->guest_notifier_mask) {
960         vdc->guest_notifier_mask(vdev, n, !assign);
961     }
962 
963     return 0;
964 }
965 
966 static bool virtio_pci_query_guest_notifiers(DeviceState *d)
967 {
968     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
969     return msix_enabled(&proxy->pci_dev);
970 }
971 
972 static int virtio_pci_set_guest_notifiers(DeviceState *d, int nvqs, bool assign)
973 {
974     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
975     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
976     VirtioDeviceClass *k = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
977     int r, n;
978     bool with_irqfd = msix_enabled(&proxy->pci_dev) &&
979         kvm_msi_via_irqfd_enabled();
980 
981     nvqs = MIN(nvqs, VIRTIO_QUEUE_MAX);
982 
983     /* When deassigning, pass a consistent nvqs value
984      * to avoid leaking notifiers.
985      */
986     assert(assign || nvqs == proxy->nvqs_with_notifiers);
987 
988     proxy->nvqs_with_notifiers = nvqs;
989 
990     /* Must unset vector notifier while guest notifier is still assigned */
991     if ((proxy->vector_irqfd || k->guest_notifier_mask) && !assign) {
992         msix_unset_vector_notifiers(&proxy->pci_dev);
993         if (proxy->vector_irqfd) {
994             kvm_virtio_pci_vector_release(proxy, nvqs);
995             g_free(proxy->vector_irqfd);
996             proxy->vector_irqfd = NULL;
997         }
998     }
999 
1000     for (n = 0; n < nvqs; n++) {
1001         if (!virtio_queue_get_num(vdev, n)) {
1002             break;
1003         }
1004 
1005         r = virtio_pci_set_guest_notifier(d, n, assign, with_irqfd);
1006         if (r < 0) {
1007             goto assign_error;
1008         }
1009     }
1010 
1011     /* Must set vector notifier after guest notifier has been assigned */
1012     if ((with_irqfd || k->guest_notifier_mask) && assign) {
1013         if (with_irqfd) {
1014             proxy->vector_irqfd =
1015                 g_malloc0(sizeof(*proxy->vector_irqfd) *
1016                           msix_nr_vectors_allocated(&proxy->pci_dev));
1017             r = kvm_virtio_pci_vector_use(proxy, nvqs);
1018             if (r < 0) {
1019                 goto assign_error;
1020             }
1021         }
1022         r = msix_set_vector_notifiers(&proxy->pci_dev,
1023                                       virtio_pci_vector_unmask,
1024                                       virtio_pci_vector_mask,
1025                                       virtio_pci_vector_poll);
1026         if (r < 0) {
1027             goto notifiers_error;
1028         }
1029     }
1030 
1031     return 0;
1032 
1033 notifiers_error:
1034     if (with_irqfd) {
1035         assert(assign);
1036         kvm_virtio_pci_vector_release(proxy, nvqs);
1037     }
1038 
1039 assign_error:
1040     /* We get here on assignment failure. Recover by undoing for VQs 0 .. n. */
1041     assert(assign);
1042     while (--n >= 0) {
1043         virtio_pci_set_guest_notifier(d, n, !assign, with_irqfd);
1044     }
1045     return r;
1046 }
1047 
1048 static int virtio_pci_set_host_notifier_mr(DeviceState *d, int n,
1049                                            MemoryRegion *mr, bool assign)
1050 {
1051     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
1052     int offset;
1053 
1054     if (n >= VIRTIO_QUEUE_MAX || !virtio_pci_modern(proxy) ||
1055         virtio_pci_queue_mem_mult(proxy) != memory_region_size(mr)) {
1056         return -1;
1057     }
1058 
1059     if (assign) {
1060         offset = virtio_pci_queue_mem_mult(proxy) * n;
1061         memory_region_add_subregion_overlap(&proxy->notify.mr, offset, mr, 1);
1062     } else {
1063         memory_region_del_subregion(&proxy->notify.mr, mr);
1064     }
1065 
1066     return 0;
1067 }
1068 
1069 static void virtio_pci_vmstate_change(DeviceState *d, bool running)
1070 {
1071     VirtIOPCIProxy *proxy = to_virtio_pci_proxy(d);
1072     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1073 
1074     if (running) {
1075         /* Old QEMU versions did not set bus master enable on status write.
1076          * Detect DRIVER set and enable it.
1077          */
1078         if ((proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_BUS_MASTER_BUG_MIGRATION) &&
1079             (vdev->status & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER) &&
1080             !(proxy->pci_dev.config[PCI_COMMAND] & PCI_COMMAND_MASTER)) {
1081             pci_default_write_config(&proxy->pci_dev, PCI_COMMAND,
1082                                      proxy->pci_dev.config[PCI_COMMAND] |
1083                                      PCI_COMMAND_MASTER, 1);
1084         }
1085         virtio_pci_start_ioeventfd(proxy);
1086     } else {
1087         virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
1088     }
1089 }
1090 
1091 /*
1092  * virtio-pci: This is the PCIDevice which has a virtio-pci-bus.
1093  */
1094 
1095 static int virtio_pci_query_nvectors(DeviceState *d)
1096 {
1097     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1098 
1099     return proxy->nvectors;
1100 }
1101 
1102 static AddressSpace *virtio_pci_get_dma_as(DeviceState *d)
1103 {
1104     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1105     PCIDevice *dev = &proxy->pci_dev;
1106 
1107     return pci_get_address_space(dev);
1108 }
1109 
1110 static bool virtio_pci_queue_enabled(DeviceState *d, int n)
1111 {
1112     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1113     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1114 
1115     if (virtio_vdev_has_feature(vdev, VIRTIO_F_VERSION_1)) {
1116         return proxy->vqs[vdev->queue_sel].enabled;
1117     }
1118 
1119     return virtio_queue_enabled(vdev, n);
1120 }
1121 
1122 static int virtio_pci_add_mem_cap(VirtIOPCIProxy *proxy,
1123                                    struct virtio_pci_cap *cap)
1124 {
1125     PCIDevice *dev = &proxy->pci_dev;
1126     int offset;
1127 
1128     offset = pci_add_capability(dev, PCI_CAP_ID_VNDR, 0,
1129                                 cap->cap_len, &error_abort);
1130 
1131     assert(cap->cap_len >= sizeof *cap);
1132     memcpy(dev->config + offset + PCI_CAP_FLAGS, &cap->cap_len,
1133            cap->cap_len - PCI_CAP_FLAGS);
1134 
1135     return offset;
1136 }
1137 
1138 static uint64_t virtio_pci_common_read(void *opaque, hwaddr addr,
1139                                        unsigned size)
1140 {
1141     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1142     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1143     uint32_t val = 0;
1144     int i;
1145 
1146     switch (addr) {
1147     case VIRTIO_PCI_COMMON_DFSELECT:
1148         val = proxy->dfselect;
1149         break;
1150     case VIRTIO_PCI_COMMON_DF:
1151         if (proxy->dfselect <= 1) {
1152             VirtioDeviceClass *vdc = VIRTIO_DEVICE_GET_CLASS(vdev);
1153 
1154             val = (vdev->host_features & ~vdc->legacy_features) >>
1155                 (32 * proxy->dfselect);
1156         }
1157         break;
1158     case VIRTIO_PCI_COMMON_GFSELECT:
1159         val = proxy->gfselect;
1160         break;
1161     case VIRTIO_PCI_COMMON_GF:
1162         if (proxy->gfselect < ARRAY_SIZE(proxy->guest_features)) {
1163             val = proxy->guest_features[proxy->gfselect];
1164         }
1165         break;
1166     case VIRTIO_PCI_COMMON_MSIX:
1167         val = vdev->config_vector;
1168         break;
1169     case VIRTIO_PCI_COMMON_NUMQ:
1170         for (i = 0; i < VIRTIO_QUEUE_MAX; ++i) {
1171             if (virtio_queue_get_num(vdev, i)) {
1172                 val = i + 1;
1173             }
1174         }
1175         break;
1176     case VIRTIO_PCI_COMMON_STATUS:
1177         val = vdev->status;
1178         break;
1179     case VIRTIO_PCI_COMMON_CFGGENERATION:
1180         val = vdev->generation;
1181         break;
1182     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_SELECT:
1183         val = vdev->queue_sel;
1184         break;
1185     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_SIZE:
1186         val = virtio_queue_get_num(vdev, vdev->queue_sel);
1187         break;
1188     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_MSIX:
1189         val = virtio_queue_vector(vdev, vdev->queue_sel);
1190         break;
1191     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_ENABLE:
1192         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].enabled;
1193         break;
1194     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_NOFF:
1195         /* Simply map queues in order */
1196         val = vdev->queue_sel;
1197         break;
1198     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_DESCLO:
1199         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[0];
1200         break;
1201     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_DESCHI:
1202         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[1];
1203         break;
1204     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_AVAILLO:
1205         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[0];
1206         break;
1207     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_AVAILHI:
1208         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[1];
1209         break;
1210     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_USEDLO:
1211         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[0];
1212         break;
1213     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_USEDHI:
1214         val = proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[1];
1215         break;
1216     default:
1217         val = 0;
1218     }
1219 
1220     return val;
1221 }
1222 
1223 static void virtio_pci_common_write(void *opaque, hwaddr addr,
1224                                     uint64_t val, unsigned size)
1225 {
1226     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1227     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1228 
1229     switch (addr) {
1230     case VIRTIO_PCI_COMMON_DFSELECT:
1231         proxy->dfselect = val;
1232         break;
1233     case VIRTIO_PCI_COMMON_GFSELECT:
1234         proxy->gfselect = val;
1235         break;
1236     case VIRTIO_PCI_COMMON_GF:
1237         if (proxy->gfselect < ARRAY_SIZE(proxy->guest_features)) {
1238             proxy->guest_features[proxy->gfselect] = val;
1239             virtio_set_features(vdev,
1240                                 (((uint64_t)proxy->guest_features[1]) << 32) |
1241                                 proxy->guest_features[0]);
1242         }
1243         break;
1244     case VIRTIO_PCI_COMMON_MSIX:
1245         msix_vector_unuse(&proxy->pci_dev, vdev->config_vector);
1246         /* Make it possible for guest to discover an error took place. */
1247         if (msix_vector_use(&proxy->pci_dev, val) < 0) {
1248             val = VIRTIO_NO_VECTOR;
1249         }
1250         vdev->config_vector = val;
1251         break;
1252     case VIRTIO_PCI_COMMON_STATUS:
1253         if (!(val & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK)) {
1254             virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
1255         }
1256 
1257         virtio_set_status(vdev, val & 0xFF);
1258 
1259         if (val & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK) {
1260             virtio_pci_start_ioeventfd(proxy);
1261         }
1262 
1263         if (vdev->status == 0) {
1264             virtio_pci_reset(DEVICE(proxy));
1265         }
1266 
1267         break;
1268     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_SELECT:
1269         if (val < VIRTIO_QUEUE_MAX) {
1270             vdev->queue_sel = val;
1271         }
1272         break;
1273     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_SIZE:
1274         proxy->vqs[vdev->queue_sel].num = val;
1275         virtio_queue_set_num(vdev, vdev->queue_sel,
1276                              proxy->vqs[vdev->queue_sel].num);
1277         break;
1278     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_MSIX:
1279         msix_vector_unuse(&proxy->pci_dev,
1280                           virtio_queue_vector(vdev, vdev->queue_sel));
1281         /* Make it possible for guest to discover an error took place. */
1282         if (msix_vector_use(&proxy->pci_dev, val) < 0) {
1283             val = VIRTIO_NO_VECTOR;
1284         }
1285         virtio_queue_set_vector(vdev, vdev->queue_sel, val);
1286         break;
1287     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_ENABLE:
1288         if (val == 1) {
1289             virtio_queue_set_num(vdev, vdev->queue_sel,
1290                                  proxy->vqs[vdev->queue_sel].num);
1291             virtio_queue_set_rings(vdev, vdev->queue_sel,
1292                        ((uint64_t)proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[1]) << 32 |
1293                        proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[0],
1294                        ((uint64_t)proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[1]) << 32 |
1295                        proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[0],
1296                        ((uint64_t)proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[1]) << 32 |
1297                        proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[0]);
1298             proxy->vqs[vdev->queue_sel].enabled = 1;
1299         } else {
1300             virtio_error(vdev, "wrong value for queue_enable %"PRIx64, val);
1301         }
1302         break;
1303     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_DESCLO:
1304         proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[0] = val;
1305         break;
1306     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_DESCHI:
1307         proxy->vqs[vdev->queue_sel].desc[1] = val;
1308         break;
1309     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_AVAILLO:
1310         proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[0] = val;
1311         break;
1312     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_AVAILHI:
1313         proxy->vqs[vdev->queue_sel].avail[1] = val;
1314         break;
1315     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_USEDLO:
1316         proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[0] = val;
1317         break;
1318     case VIRTIO_PCI_COMMON_Q_USEDHI:
1319         proxy->vqs[vdev->queue_sel].used[1] = val;
1320         break;
1321     default:
1322         break;
1323     }
1324 }
1325 
1326 
1327 static uint64_t virtio_pci_notify_read(void *opaque, hwaddr addr,
1328                                        unsigned size)
1329 {
1330     return 0;
1331 }
1332 
1333 static void virtio_pci_notify_write(void *opaque, hwaddr addr,
1334                                     uint64_t val, unsigned size)
1335 {
1336     VirtIODevice *vdev = opaque;
1337     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(DEVICE(vdev)->parent_bus->parent);
1338     unsigned queue = addr / virtio_pci_queue_mem_mult(proxy);
1339 
1340     if (queue < VIRTIO_QUEUE_MAX) {
1341         virtio_queue_notify(vdev, queue);
1342     }
1343 }
1344 
1345 static void virtio_pci_notify_write_pio(void *opaque, hwaddr addr,
1346                                         uint64_t val, unsigned size)
1347 {
1348     VirtIODevice *vdev = opaque;
1349     unsigned queue = val;
1350 
1351     if (queue < VIRTIO_QUEUE_MAX) {
1352         virtio_queue_notify(vdev, queue);
1353     }
1354 }
1355 
1356 static uint64_t virtio_pci_isr_read(void *opaque, hwaddr addr,
1357                                     unsigned size)
1358 {
1359     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
1360     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1361     uint64_t val = atomic_xchg(&vdev->isr, 0);
1362     pci_irq_deassert(&proxy->pci_dev);
1363 
1364     return val;
1365 }
1366 
1367 static void virtio_pci_isr_write(void *opaque, hwaddr addr,
1368                                  uint64_t val, unsigned size)
1369 {
1370 }
1371 
1372 static uint64_t virtio_pci_device_read(void *opaque, hwaddr addr,
1373                                        unsigned size)
1374 {
1375     VirtIODevice *vdev = opaque;
1376     uint64_t val = 0;
1377 
1378     switch (size) {
1379     case 1:
1380         val = virtio_config_modern_readb(vdev, addr);
1381         break;
1382     case 2:
1383         val = virtio_config_modern_readw(vdev, addr);
1384         break;
1385     case 4:
1386         val = virtio_config_modern_readl(vdev, addr);
1387         break;
1388     }
1389     return val;
1390 }
1391 
1392 static void virtio_pci_device_write(void *opaque, hwaddr addr,
1393                                     uint64_t val, unsigned size)
1394 {
1395     VirtIODevice *vdev = opaque;
1396     switch (size) {
1397     case 1:
1398         virtio_config_modern_writeb(vdev, addr, val);
1399         break;
1400     case 2:
1401         virtio_config_modern_writew(vdev, addr, val);
1402         break;
1403     case 4:
1404         virtio_config_modern_writel(vdev, addr, val);
1405         break;
1406     }
1407 }
1408 
1409 static void virtio_pci_modern_regions_init(VirtIOPCIProxy *proxy)
1410 {
1411     static const MemoryRegionOps common_ops = {
1412         .read = virtio_pci_common_read,
1413         .write = virtio_pci_common_write,
1414         .impl = {
1415             .min_access_size = 1,
1416             .max_access_size = 4,
1417         },
1418         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1419     };
1420     static const MemoryRegionOps isr_ops = {
1421         .read = virtio_pci_isr_read,
1422         .write = virtio_pci_isr_write,
1423         .impl = {
1424             .min_access_size = 1,
1425             .max_access_size = 4,
1426         },
1427         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1428     };
1429     static const MemoryRegionOps device_ops = {
1430         .read = virtio_pci_device_read,
1431         .write = virtio_pci_device_write,
1432         .impl = {
1433             .min_access_size = 1,
1434             .max_access_size = 4,
1435         },
1436         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1437     };
1438     static const MemoryRegionOps notify_ops = {
1439         .read = virtio_pci_notify_read,
1440         .write = virtio_pci_notify_write,
1441         .impl = {
1442             .min_access_size = 1,
1443             .max_access_size = 4,
1444         },
1445         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1446     };
1447     static const MemoryRegionOps notify_pio_ops = {
1448         .read = virtio_pci_notify_read,
1449         .write = virtio_pci_notify_write_pio,
1450         .impl = {
1451             .min_access_size = 1,
1452             .max_access_size = 4,
1453         },
1454         .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
1455     };
1456 
1457 
1458     memory_region_init_io(&proxy->common.mr, OBJECT(proxy),
1459                           &common_ops,
1460                           proxy,
1461                           "virtio-pci-common",
1462                           proxy->common.size);
1463 
1464     memory_region_init_io(&proxy->isr.mr, OBJECT(proxy),
1465                           &isr_ops,
1466                           proxy,
1467                           "virtio-pci-isr",
1468                           proxy->isr.size);
1469 
1470     memory_region_init_io(&proxy->device.mr, OBJECT(proxy),
1471                           &device_ops,
1472                           virtio_bus_get_device(&proxy->bus),
1473                           "virtio-pci-device",
1474                           proxy->device.size);
1475 
1476     memory_region_init_io(&proxy->notify.mr, OBJECT(proxy),
1477                           &notify_ops,
1478                           virtio_bus_get_device(&proxy->bus),
1479                           "virtio-pci-notify",
1480                           proxy->notify.size);
1481 
1482     memory_region_init_io(&proxy->notify_pio.mr, OBJECT(proxy),
1483                           &notify_pio_ops,
1484                           virtio_bus_get_device(&proxy->bus),
1485                           "virtio-pci-notify-pio",
1486                           proxy->notify_pio.size);
1487 }
1488 
1489 static void virtio_pci_modern_region_map(VirtIOPCIProxy *proxy,
1490                                          VirtIOPCIRegion *region,
1491                                          struct virtio_pci_cap *cap,
1492                                          MemoryRegion *mr,
1493                                          uint8_t bar)
1494 {
1495     memory_region_add_subregion(mr, region->offset, &region->mr);
1496 
1497     cap->cfg_type = region->type;
1498     cap->bar = bar;
1499     cap->offset = cpu_to_le32(region->offset);
1500     cap->length = cpu_to_le32(region->size);
1501     virtio_pci_add_mem_cap(proxy, cap);
1502 
1503 }
1504 
1505 static void virtio_pci_modern_mem_region_map(VirtIOPCIProxy *proxy,
1506                                              VirtIOPCIRegion *region,
1507                                              struct virtio_pci_cap *cap)
1508 {
1509     virtio_pci_modern_region_map(proxy, region, cap,
1510                                  &proxy->modern_bar, proxy->modern_mem_bar_idx);
1511 }
1512 
1513 static void virtio_pci_modern_io_region_map(VirtIOPCIProxy *proxy,
1514                                             VirtIOPCIRegion *region,
1515                                             struct virtio_pci_cap *cap)
1516 {
1517     virtio_pci_modern_region_map(proxy, region, cap,
1518                                  &proxy->io_bar, proxy->modern_io_bar_idx);
1519 }
1520 
1521 static void virtio_pci_modern_mem_region_unmap(VirtIOPCIProxy *proxy,
1522                                                VirtIOPCIRegion *region)
1523 {
1524     memory_region_del_subregion(&proxy->modern_bar,
1525                                 &region->mr);
1526 }
1527 
1528 static void virtio_pci_modern_io_region_unmap(VirtIOPCIProxy *proxy,
1529                                               VirtIOPCIRegion *region)
1530 {
1531     memory_region_del_subregion(&proxy->io_bar,
1532                                 &region->mr);
1533 }
1534 
1535 static void virtio_pci_pre_plugged(DeviceState *d, Error **errp)
1536 {
1537     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1538     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1539 
1540     if (virtio_pci_modern(proxy)) {
1541         virtio_add_feature(&vdev->host_features, VIRTIO_F_VERSION_1);
1542     }
1543 
1544     virtio_add_feature(&vdev->host_features, VIRTIO_F_BAD_FEATURE);
1545 }
1546 
1547 /* This is called by virtio-bus just after the device is plugged. */
1548 static void virtio_pci_device_plugged(DeviceState *d, Error **errp)
1549 {
1550     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1551     VirtioBusState *bus = &proxy->bus;
1552     bool legacy = virtio_pci_legacy(proxy);
1553     bool modern;
1554     bool modern_pio = proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY;
1555     uint8_t *config;
1556     uint32_t size;
1557     VirtIODevice *vdev = virtio_bus_get_device(&proxy->bus);
1558 
1559     /*
1560      * Virtio capabilities present without
1561      * VIRTIO_F_VERSION_1 confuses guests
1562      */
1563     if (!proxy->ignore_backend_features &&
1564             !virtio_has_feature(vdev->host_features, VIRTIO_F_VERSION_1)) {
1565         virtio_pci_disable_modern(proxy);
1566 
1567         if (!legacy) {
1568             error_setg(errp, "Device doesn't support modern mode, and legacy"
1569                              " mode is disabled");
1570             error_append_hint(errp, "Set disable-legacy to off\n");
1571 
1572             return;
1573         }
1574     }
1575 
1576     modern = virtio_pci_modern(proxy);
1577 
1578     config = proxy->pci_dev.config;
1579     if (proxy->class_code) {
1580         pci_config_set_class(config, proxy->class_code);
1581     }
1582 
1583     if (legacy) {
1584         if (virtio_host_has_feature(vdev, VIRTIO_F_IOMMU_PLATFORM)) {
1585             error_setg(errp, "VIRTIO_F_IOMMU_PLATFORM was supported by"
1586                        " neither legacy nor transitional device");
1587             return ;
1588         }
1589         /*
1590          * Legacy and transitional devices use specific subsystem IDs.
1591          * Note that the subsystem vendor ID (config + PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID)
1592          * is set to PCI_SUBVENDOR_ID_REDHAT_QUMRANET by default.
1593          */
1594         pci_set_word(config + PCI_SUBSYSTEM_ID, virtio_bus_get_vdev_id(bus));
1595     } else {
1596         /* pure virtio-1.0 */
1597         pci_set_word(config + PCI_VENDOR_ID,
1598                      PCI_VENDOR_ID_REDHAT_QUMRANET);
1599         pci_set_word(config + PCI_DEVICE_ID,
1600                      0x1040 + virtio_bus_get_vdev_id(bus));
1601         pci_config_set_revision(config, 1);
1602     }
1603     config[PCI_INTERRUPT_PIN] = 1;
1604 
1605 
1606     if (modern) {
1607         struct virtio_pci_cap cap = {
1608             .cap_len = sizeof cap,
1609         };
1610         struct virtio_pci_notify_cap notify = {
1611             .cap.cap_len = sizeof notify,
1612             .notify_off_multiplier =
1613                 cpu_to_le32(virtio_pci_queue_mem_mult(proxy)),
1614         };
1615         struct virtio_pci_cfg_cap cfg = {
1616             .cap.cap_len = sizeof cfg,
1617             .cap.cfg_type = VIRTIO_PCI_CAP_PCI_CFG,
1618         };
1619         struct virtio_pci_notify_cap notify_pio = {
1620             .cap.cap_len = sizeof notify,
1621             .notify_off_multiplier = cpu_to_le32(0x0),
1622         };
1623 
1624         struct virtio_pci_cfg_cap *cfg_mask;
1625 
1626         virtio_pci_modern_regions_init(proxy);
1627 
1628         virtio_pci_modern_mem_region_map(proxy, &proxy->common, &cap);
1629         virtio_pci_modern_mem_region_map(proxy, &proxy->isr, &cap);
1630         virtio_pci_modern_mem_region_map(proxy, &proxy->device, &cap);
1631         virtio_pci_modern_mem_region_map(proxy, &proxy->notify, &notify.cap);
1632 
1633         if (modern_pio) {
1634             memory_region_init(&proxy->io_bar, OBJECT(proxy),
1635                                "virtio-pci-io", 0x4);
1636 
1637             pci_register_bar(&proxy->pci_dev, proxy->modern_io_bar_idx,
1638                              PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO, &proxy->io_bar);
1639 
1640             virtio_pci_modern_io_region_map(proxy, &proxy->notify_pio,
1641                                             &notify_pio.cap);
1642         }
1643 
1644         pci_register_bar(&proxy->pci_dev, proxy->modern_mem_bar_idx,
1645                          PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_MEMORY |
1646                          PCI_BASE_ADDRESS_MEM_PREFETCH |
1647                          PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64,
1648                          &proxy->modern_bar);
1649 
1650         proxy->config_cap = virtio_pci_add_mem_cap(proxy, &cfg.cap);
1651         cfg_mask = (void *)(proxy->pci_dev.wmask + proxy->config_cap);
1652         pci_set_byte(&cfg_mask->cap.bar, ~0x0);
1653         pci_set_long((uint8_t *)&cfg_mask->cap.offset, ~0x0);
1654         pci_set_long((uint8_t *)&cfg_mask->cap.length, ~0x0);
1655         pci_set_long(cfg_mask->pci_cfg_data, ~0x0);
1656     }
1657 
1658     if (proxy->nvectors) {
1659         int err = msix_init_exclusive_bar(&proxy->pci_dev, proxy->nvectors,
1660                                           proxy->msix_bar_idx, NULL);
1661         if (err) {
1662             /* Notice when a system that supports MSIx can't initialize it */
1663             if (err != -ENOTSUP) {
1664                 warn_report("unable to init msix vectors to %" PRIu32,
1665                             proxy->nvectors);
1666             }
1667             proxy->nvectors = 0;
1668         }
1669     }
1670 
1671     proxy->pci_dev.config_write = virtio_write_config;
1672     proxy->pci_dev.config_read = virtio_read_config;
1673 
1674     if (legacy) {
1675         size = VIRTIO_PCI_REGION_SIZE(&proxy->pci_dev)
1676             + virtio_bus_get_vdev_config_len(bus);
1677         size = pow2ceil(size);
1678 
1679         memory_region_init_io(&proxy->bar, OBJECT(proxy),
1680                               &virtio_pci_config_ops,
1681                               proxy, "virtio-pci", size);
1682 
1683         pci_register_bar(&proxy->pci_dev, proxy->legacy_io_bar_idx,
1684                          PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO, &proxy->bar);
1685     }
1686 }
1687 
1688 static void virtio_pci_device_unplugged(DeviceState *d)
1689 {
1690     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(d);
1691     bool modern = virtio_pci_modern(proxy);
1692     bool modern_pio = proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY;
1693 
1694     virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
1695 
1696     if (modern) {
1697         virtio_pci_modern_mem_region_unmap(proxy, &proxy->common);
1698         virtio_pci_modern_mem_region_unmap(proxy, &proxy->isr);
1699         virtio_pci_modern_mem_region_unmap(proxy, &proxy->device);
1700         virtio_pci_modern_mem_region_unmap(proxy, &proxy->notify);
1701         if (modern_pio) {
1702             virtio_pci_modern_io_region_unmap(proxy, &proxy->notify_pio);
1703         }
1704     }
1705 }
1706 
1707 static void virtio_pci_realize(PCIDevice *pci_dev, Error **errp)
1708 {
1709     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(pci_dev);
1710     VirtioPCIClass *k = VIRTIO_PCI_GET_CLASS(pci_dev);
1711     bool pcie_port = pci_bus_is_express(pci_get_bus(pci_dev)) &&
1712                      !pci_bus_is_root(pci_get_bus(pci_dev));
1713 
1714     if (kvm_enabled() && !kvm_has_many_ioeventfds()) {
1715         proxy->flags &= ~VIRTIO_PCI_FLAG_USE_IOEVENTFD;
1716     }
1717 
1718     /*
1719      * virtio pci bar layout used by default.
1720      * subclasses can re-arrange things if needed.
1721      *
1722      *   region 0   --  virtio legacy io bar
1723      *   region 1   --  msi-x bar
1724      *   region 2   --  virtio modern io bar (off by default)
1725      *   region 4+5 --  virtio modern memory (64bit) bar
1726      *
1727      */
1728     proxy->legacy_io_bar_idx  = 0;
1729     proxy->msix_bar_idx       = 1;
1730     proxy->modern_io_bar_idx  = 2;
1731     proxy->modern_mem_bar_idx = 4;
1732 
1733     proxy->common.offset = 0x0;
1734     proxy->common.size = 0x1000;
1735     proxy->common.type = VIRTIO_PCI_CAP_COMMON_CFG;
1736 
1737     proxy->isr.offset = 0x1000;
1738     proxy->isr.size = 0x1000;
1739     proxy->isr.type = VIRTIO_PCI_CAP_ISR_CFG;
1740 
1741     proxy->device.offset = 0x2000;
1742     proxy->device.size = 0x1000;
1743     proxy->device.type = VIRTIO_PCI_CAP_DEVICE_CFG;
1744 
1745     proxy->notify.offset = 0x3000;
1746     proxy->notify.size = virtio_pci_queue_mem_mult(proxy) * VIRTIO_QUEUE_MAX;
1747     proxy->notify.type = VIRTIO_PCI_CAP_NOTIFY_CFG;
1748 
1749     proxy->notify_pio.offset = 0x0;
1750     proxy->notify_pio.size = 0x4;
1751     proxy->notify_pio.type = VIRTIO_PCI_CAP_NOTIFY_CFG;
1752 
1753     /* subclasses can enforce modern, so do this unconditionally */
1754     memory_region_init(&proxy->modern_bar, OBJECT(proxy), "virtio-pci",
1755                        /* PCI BAR regions must be powers of 2 */
1756                        pow2ceil(proxy->notify.offset + proxy->notify.size));
1757 
1758     if (proxy->disable_legacy == ON_OFF_AUTO_AUTO) {
1759         proxy->disable_legacy = pcie_port ? ON_OFF_AUTO_ON : ON_OFF_AUTO_OFF;
1760     }
1761 
1762     if (!virtio_pci_modern(proxy) && !virtio_pci_legacy(proxy)) {
1763         error_setg(errp, "device cannot work as neither modern nor legacy mode"
1764                    " is enabled");
1765         error_append_hint(errp, "Set either disable-modern or disable-legacy"
1766                           " to off\n");
1767         return;
1768     }
1769 
1770     if (pcie_port && pci_is_express(pci_dev)) {
1771         int pos;
1772 
1773         pos = pcie_endpoint_cap_init(pci_dev, 0);
1774         assert(pos > 0);
1775 
1776         pos = pci_add_capability(pci_dev, PCI_CAP_ID_PM, 0,
1777                                  PCI_PM_SIZEOF, errp);
1778         if (pos < 0) {
1779             return;
1780         }
1781 
1782         pci_dev->exp.pm_cap = pos;
1783 
1784         /*
1785          * Indicates that this function complies with revision 1.2 of the
1786          * PCI Power Management Interface Specification.
1787          */
1788         pci_set_word(pci_dev->config + pos + PCI_PM_PMC, 0x3);
1789 
1790         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_DEVERR) {
1791             /* Init error enabling flags */
1792             pcie_cap_deverr_init(pci_dev);
1793         }
1794 
1795         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_LNKCTL) {
1796             /* Init Link Control Register */
1797             pcie_cap_lnkctl_init(pci_dev);
1798         }
1799 
1800         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_PM) {
1801             /* Init Power Management Control Register */
1802             pci_set_word(pci_dev->wmask + pos + PCI_PM_CTRL,
1803                          PCI_PM_CTRL_STATE_MASK);
1804         }
1805 
1806         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_ATS) {
1807             pcie_ats_init(pci_dev, 256);
1808         }
1809 
1810         if (proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_FLR) {
1811             /* Set Function Level Reset capability bit */
1812             pcie_cap_flr_init(pci_dev);
1813         }
1814     } else {
1815         /*
1816          * make future invocations of pci_is_express() return false
1817          * and pci_config_size() return PCI_CONFIG_SPACE_SIZE.
1818          */
1819         pci_dev->cap_present &= ~QEMU_PCI_CAP_EXPRESS;
1820     }
1821 
1822     virtio_pci_bus_new(&proxy->bus, sizeof(proxy->bus), proxy);
1823     if (k->realize) {
1824         k->realize(proxy, errp);
1825     }
1826 }
1827 
1828 static void virtio_pci_exit(PCIDevice *pci_dev)
1829 {
1830     msix_uninit_exclusive_bar(pci_dev);
1831 }
1832 
1833 static void virtio_pci_reset(DeviceState *qdev)
1834 {
1835     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(qdev);
1836     VirtioBusState *bus = VIRTIO_BUS(&proxy->bus);
1837     PCIDevice *dev = PCI_DEVICE(qdev);
1838     int i;
1839 
1840     virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
1841     virtio_bus_reset(bus);
1842     msix_unuse_all_vectors(&proxy->pci_dev);
1843 
1844     for (i = 0; i < VIRTIO_QUEUE_MAX; i++) {
1845         proxy->vqs[i].enabled = 0;
1846         proxy->vqs[i].num = 0;
1847         proxy->vqs[i].desc[0] = proxy->vqs[i].desc[1] = 0;
1848         proxy->vqs[i].avail[0] = proxy->vqs[i].avail[1] = 0;
1849         proxy->vqs[i].used[0] = proxy->vqs[i].used[1] = 0;
1850     }
1851 
1852     if (pci_is_express(dev)) {
1853         pcie_cap_deverr_reset(dev);
1854         pcie_cap_lnkctl_reset(dev);
1855 
1856         pci_set_word(dev->config + dev->exp.pm_cap + PCI_PM_CTRL, 0);
1857     }
1858 }
1859 
1860 static Property virtio_pci_properties[] = {
1861     DEFINE_PROP_BIT("virtio-pci-bus-master-bug-migration", VirtIOPCIProxy, flags,
1862                     VIRTIO_PCI_FLAG_BUS_MASTER_BUG_MIGRATION_BIT, false),
1863     DEFINE_PROP_BIT("migrate-extra", VirtIOPCIProxy, flags,
1864                     VIRTIO_PCI_FLAG_MIGRATE_EXTRA_BIT, true),
1865     DEFINE_PROP_BIT("modern-pio-notify", VirtIOPCIProxy, flags,
1866                     VIRTIO_PCI_FLAG_MODERN_PIO_NOTIFY_BIT, false),
1867     DEFINE_PROP_BIT("x-disable-pcie", VirtIOPCIProxy, flags,
1868                     VIRTIO_PCI_FLAG_DISABLE_PCIE_BIT, false),
1869     DEFINE_PROP_BIT("page-per-vq", VirtIOPCIProxy, flags,
1870                     VIRTIO_PCI_FLAG_PAGE_PER_VQ_BIT, false),
1871     DEFINE_PROP_BOOL("x-ignore-backend-features", VirtIOPCIProxy,
1872                      ignore_backend_features, false),
1873     DEFINE_PROP_BIT("ats", VirtIOPCIProxy, flags,
1874                     VIRTIO_PCI_FLAG_ATS_BIT, false),
1875     DEFINE_PROP_BIT("x-pcie-deverr-init", VirtIOPCIProxy, flags,
1876                     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_DEVERR_BIT, true),
1877     DEFINE_PROP_BIT("x-pcie-lnkctl-init", VirtIOPCIProxy, flags,
1878                     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_LNKCTL_BIT, true),
1879     DEFINE_PROP_BIT("x-pcie-pm-init", VirtIOPCIProxy, flags,
1880                     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_PM_BIT, true),
1881     DEFINE_PROP_BIT("x-pcie-flr-init", VirtIOPCIProxy, flags,
1882                     VIRTIO_PCI_FLAG_INIT_FLR_BIT, true),
1883     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
1884 };
1885 
1886 static void virtio_pci_dc_realize(DeviceState *qdev, Error **errp)
1887 {
1888     VirtioPCIClass *vpciklass = VIRTIO_PCI_GET_CLASS(qdev);
1889     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(qdev);
1890     PCIDevice *pci_dev = &proxy->pci_dev;
1891 
1892     if (!(proxy->flags & VIRTIO_PCI_FLAG_DISABLE_PCIE) &&
1893         virtio_pci_modern(proxy)) {
1894         pci_dev->cap_present |= QEMU_PCI_CAP_EXPRESS;
1895     }
1896 
1897     vpciklass->parent_dc_realize(qdev, errp);
1898 }
1899 
1900 static void virtio_pci_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
1901 {
1902     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
1903     PCIDeviceClass *k = PCI_DEVICE_CLASS(klass);
1904     VirtioPCIClass *vpciklass = VIRTIO_PCI_CLASS(klass);
1905 
1906     device_class_set_props(dc, virtio_pci_properties);
1907     k->realize = virtio_pci_realize;
1908     k->exit = virtio_pci_exit;
1909     k->vendor_id = PCI_VENDOR_ID_REDHAT_QUMRANET;
1910     k->revision = VIRTIO_PCI_ABI_VERSION;
1911     k->class_id = PCI_CLASS_OTHERS;
1912     device_class_set_parent_realize(dc, virtio_pci_dc_realize,
1913                                     &vpciklass->parent_dc_realize);
1914     dc->reset = virtio_pci_reset;
1915 }
1916 
1917 static const TypeInfo virtio_pci_info = {
1918     .name          = TYPE_VIRTIO_PCI,
1919     .parent        = TYPE_PCI_DEVICE,
1920     .instance_size = sizeof(VirtIOPCIProxy),
1921     .class_init    = virtio_pci_class_init,
1922     .class_size    = sizeof(VirtioPCIClass),
1923     .abstract      = true,
1924 };
1925 
1926 static Property virtio_pci_generic_properties[] = {
1927     DEFINE_PROP_ON_OFF_AUTO("disable-legacy", VirtIOPCIProxy, disable_legacy,
1928                             ON_OFF_AUTO_AUTO),
1929     DEFINE_PROP_BOOL("disable-modern", VirtIOPCIProxy, disable_modern, false),
1930     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
1931 };
1932 
1933 static void virtio_pci_base_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
1934 {
1935     const VirtioPCIDeviceTypeInfo *t = data;
1936     if (t->class_init) {
1937         t->class_init(klass, NULL);
1938     }
1939 }
1940 
1941 static void virtio_pci_generic_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
1942 {
1943     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
1944 
1945     device_class_set_props(dc, virtio_pci_generic_properties);
1946 }
1947 
1948 static void virtio_pci_transitional_instance_init(Object *obj)
1949 {
1950     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(obj);
1951 
1952     proxy->disable_legacy = ON_OFF_AUTO_OFF;
1953     proxy->disable_modern = false;
1954 }
1955 
1956 static void virtio_pci_non_transitional_instance_init(Object *obj)
1957 {
1958     VirtIOPCIProxy *proxy = VIRTIO_PCI(obj);
1959 
1960     proxy->disable_legacy = ON_OFF_AUTO_ON;
1961     proxy->disable_modern = false;
1962 }
1963 
1964 void virtio_pci_types_register(const VirtioPCIDeviceTypeInfo *t)
1965 {
1966     char *base_name = NULL;
1967     TypeInfo base_type_info = {
1968         .name          = t->base_name,
1969         .parent        = t->parent ? t->parent : TYPE_VIRTIO_PCI,
1970         .instance_size = t->instance_size,
1971         .instance_init = t->instance_init,
1972         .class_size    = t->class_size,
1973         .abstract      = true,
1974         .interfaces    = t->interfaces,
1975     };
1976     TypeInfo generic_type_info = {
1977         .name = t->generic_name,
1978         .parent = base_type_info.name,
1979         .class_init = virtio_pci_generic_class_init,
1980         .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
1981             { INTERFACE_PCIE_DEVICE },
1982             { INTERFACE_CONVENTIONAL_PCI_DEVICE },
1983             { }
1984         },
1985     };
1986 
1987     if (!base_type_info.name) {
1988         /* No base type -> register a single generic device type */
1989         /* use intermediate %s-base-type to add generic device props */
1990         base_name = g_strdup_printf("%s-base-type", t->generic_name);
1991         base_type_info.name = base_name;
1992         base_type_info.class_init = virtio_pci_generic_class_init;
1993 
1994         generic_type_info.parent = base_name;
1995         generic_type_info.class_init = virtio_pci_base_class_init;
1996         generic_type_info.class_data = (void *)t;
1997 
1998         assert(!t->non_transitional_name);
1999         assert(!t->transitional_name);
2000     } else {
2001         base_type_info.class_init = virtio_pci_base_class_init;
2002         base_type_info.class_data = (void *)t;
2003     }
2004 
2005     type_register(&base_type_info);
2006     if (generic_type_info.name) {
2007         type_register(&generic_type_info);
2008     }
2009 
2010     if (t->non_transitional_name) {
2011         const TypeInfo non_transitional_type_info = {
2012             .name          = t->non_transitional_name,
2013             .parent        = base_type_info.name,
2014             .instance_init = virtio_pci_non_transitional_instance_init,
2015             .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
2016                 { INTERFACE_PCIE_DEVICE },
2017                 { INTERFACE_CONVENTIONAL_PCI_DEVICE },
2018                 { }
2019             },
2020         };
2021         type_register(&non_transitional_type_info);
2022     }
2023 
2024     if (t->transitional_name) {
2025         const TypeInfo transitional_type_info = {
2026             .name          = t->transitional_name,
2027             .parent        = base_type_info.name,
2028             .instance_init = virtio_pci_transitional_instance_init,
2029             .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
2030                 /*
2031                  * Transitional virtio devices work only as Conventional PCI
2032                  * devices because they require PIO ports.
2033                  */
2034                 { INTERFACE_CONVENTIONAL_PCI_DEVICE },
2035                 { }
2036             },
2037         };
2038         type_register(&transitional_type_info);
2039     }
2040     g_free(base_name);
2041 }
2042 
2043 /* virtio-pci-bus */
2044 
2045 static void virtio_pci_bus_new(VirtioBusState *bus, size_t bus_size,
2046                                VirtIOPCIProxy *dev)
2047 {
2048     DeviceState *qdev = DEVICE(dev);
2049     char virtio_bus_name[] = "virtio-bus";
2050 
2051     qbus_create_inplace(bus, bus_size, TYPE_VIRTIO_PCI_BUS, qdev,
2052                         virtio_bus_name);
2053 }
2054 
2055 static void virtio_pci_bus_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
2056 {
2057     BusClass *bus_class = BUS_CLASS(klass);
2058     VirtioBusClass *k = VIRTIO_BUS_CLASS(klass);
2059     bus_class->max_dev = 1;
2060     k->notify = virtio_pci_notify;
2061     k->save_config = virtio_pci_save_config;
2062     k->load_config = virtio_pci_load_config;
2063     k->save_queue = virtio_pci_save_queue;
2064     k->load_queue = virtio_pci_load_queue;
2065     k->save_extra_state = virtio_pci_save_extra_state;
2066     k->load_extra_state = virtio_pci_load_extra_state;
2067     k->has_extra_state = virtio_pci_has_extra_state;
2068     k->query_guest_notifiers = virtio_pci_query_guest_notifiers;
2069     k->set_guest_notifiers = virtio_pci_set_guest_notifiers;
2070     k->set_host_notifier_mr = virtio_pci_set_host_notifier_mr;
2071     k->vmstate_change = virtio_pci_vmstate_change;
2072     k->pre_plugged = virtio_pci_pre_plugged;
2073     k->device_plugged = virtio_pci_device_plugged;
2074     k->device_unplugged = virtio_pci_device_unplugged;
2075     k->query_nvectors = virtio_pci_query_nvectors;
2076     k->ioeventfd_enabled = virtio_pci_ioeventfd_enabled;
2077     k->ioeventfd_assign = virtio_pci_ioeventfd_assign;
2078     k->get_dma_as = virtio_pci_get_dma_as;
2079     k->queue_enabled = virtio_pci_queue_enabled;
2080 }
2081 
2082 static const TypeInfo virtio_pci_bus_info = {
2083     .name          = TYPE_VIRTIO_PCI_BUS,
2084     .parent        = TYPE_VIRTIO_BUS,
2085     .instance_size = sizeof(VirtioPCIBusState),
2086     .class_init    = virtio_pci_bus_class_init,
2087 };
2088 
2089 static void virtio_pci_register_types(void)
2090 {
2091     /* Base types: */
2092     type_register_static(&virtio_pci_bus_info);
2093     type_register_static(&virtio_pci_info);
2094 }
2095 
2096 type_init(virtio_pci_register_types)
2097 
2098