lib/libvmmapi/vmmapi.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2011 NetApp, Inc.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY NETAPP, INC ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL NETAPP, INC OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  *
  28  * $FreeBSD$
  29  */
  30
  31 #include <sys/cdefs.h>
  32 __FBSDID("$FreeBSD$");
  33
  34 #include <sys/param.h>
  35 #include <sys/sysctl.h>
  36 #include <sys/ioctl.h>
  37 #include <sys/linker.h>
  38 #include <sys/mman.h>
  39 #include <sys/module.h>
  40 #include <sys/_iovec.h>
  41 #include <sys/cpuset.h>
  42
  43 #include <x86/segments.h>
  44 #include <machine/specialreg.h>
  45
  46 #include <errno.h>
  47 #include <stdbool.h>
  48 #include <stdio.h>
  49 #include <stdlib.h>
  50 #include <assert.h>
  51 #include <string.h>
  52 #include <fcntl.h>
  53 #include <unistd.h>
  54
  55 #include <libutil.h>
  56
  57 #include <vm/vm.h>
  58 #include <machine/vmm.h>
  59 #include <machine/vmm_dev.h>
  60 #include <machine/vmm_snapshot.h>
  61
  62 #include "vmmapi.h"
  63
  64 #define MB      (1024 * 1024UL)
  65 #define GB      (1024 * 1024 * 1024UL)
  66
  67 /*
  68  * Size of the guard region before and after the virtual address space
  69  * mapping the guest physical memory. This must be a multiple of the
  70  * superpage size for performance reasons.
  71  */
  72 #define VM_MMAP_GUARD_SIZE      (4 * MB)
  73
  74 #define PROT_RW         (PROT_READ | PROT_WRITE)
  75 #define PROT_ALL        (PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC)
  76
  77 struct vmctx {
  78         int     fd;
  79         uint32_t lowmem_limit;
  80         int     memflags;
  81         size_t  lowmem;
  82         size_t  highmem;
  83         char    *baseaddr;
  84         char    *name;
  85 };
  86
  87 #define CREATE(x)  sysctlbyname("hw.vmm.create", NULL, NULL, (x), strlen((x)))
  88 #define DESTROY(x) sysctlbyname("hw.vmm.destroy", NULL, NULL, (x), strlen((x)))
  89
  90 static int
  91 vm_device_open(const char *name)
  92 {
  93         int fd, len;
  94         char *vmfile;
  95
  96         len = strlen("/dev/vmm/") + strlen(name) + 1;
  97         vmfile = malloc(len);
  98         assert(vmfile != NULL);
  99         snprintf(vmfile, len, "/dev/vmm/%s", name);
 100
 101         /* Open the device file */
 102         fd = open(vmfile, O_RDWR, 0);
 103
 104         free(vmfile);
 105         return (fd);
 106 }
 107
 108 int
 109 vm_create(const char *name)
 110 {
 111         /* Try to load vmm(4) module before creating a guest. */
 112         if (modfind("vmm") < 0)
 113                 kldload("vmm");
 114         return (CREATE((char *)name));
 115 }
 116
 117 struct vmctx *
 118 vm_open(const char *name)
 119 {
 120         struct vmctx *vm;
 121
 122         vm = malloc(sizeof(struct vmctx) + strlen(name) + 1);
 123         assert(vm != NULL);
 124
 125         vm->fd = -1;
 126         vm->memflags = 0;
 127         vm->lowmem_limit = 3 * GB;
 128         vm->name = (char *)(vm + 1);
 129         strcpy(vm->name, name);
 130
 131         if ((vm->fd = vm_device_open(vm->name)) < 0)
 132                 goto err;
 133
 134         return (vm);
 135 err:
 136         vm_destroy(vm);
 137         return (NULL);
 138 }
 139
 140 void
 141 vm_destroy(struct vmctx *vm)
 142 {
 143         assert(vm != NULL);
 144
 145         if (vm->fd >= 0)
 146                 close(vm->fd);
 147         DESTROY(vm->name);
 148
 149         free(vm);
 150 }
 151
 152 int
 153 vm_parse_memsize(const char *optarg, size_t *ret_memsize)
 154 {
 155         char *endptr;
 156         size_t optval;
 157         int error;
 158
 159         optval = strtoul(optarg, &endptr, 0);
 160         if (*optarg != '\0' && *endptr == '\0') {
 161                 /*
 162                  * For the sake of backward compatibility if the memory size
 163                  * specified on the command line is less than a megabyte then
 164                  * it is interpreted as being in units of MB.
 165                  */
 166                 if (optval < MB)
 167                         optval *= MB;
 168                 *ret_memsize = optval;
 169                 error = 0;
 170         } else
 171                 error = expand_number(optarg, ret_memsize);
 172
 173         return (error);
 174 }
 175
 176 uint32_t
 177 vm_get_lowmem_limit(struct vmctx *ctx)
 178 {
 179
 180         return (ctx->lowmem_limit);
 181 }
 182
 183 void
 184 vm_set_lowmem_limit(struct vmctx *ctx, uint32_t limit)
 185 {
 186
 187         ctx->lowmem_limit = limit;
 188 }
 189
 190 void
 191 vm_set_memflags(struct vmctx *ctx, int flags)
 192 {
 193
 194         ctx->memflags = flags;
 195 }
 196
 197 int
 198 vm_get_memflags(struct vmctx *ctx)
 199 {
 200
 201         return (ctx->memflags);
 202 }
 203
 204 /*
 205  * Map segment 'segid' starting at 'off' into guest address range [gpa,gpa+len).
 206  */
 207 int
 208 vm_mmap_memseg(struct vmctx *ctx, vm_paddr_t gpa, int segid, vm_ooffset_t off,
 209     size_t len, int prot)
 210 {
 211         struct vm_memmap memmap;
 212         int error, flags;
 213
 214         memmap.gpa = gpa;
 215         memmap.segid = segid;
 216         memmap.segoff = off;
 217         memmap.len = len;
 218         memmap.prot = prot;
 219         memmap.flags = 0;
 220
 221         if (ctx->memflags & VM_MEM_F_WIRED)
 222                 memmap.flags |= VM_MEMMAP_F_WIRED;
 223
 224         /*
 225          * If this mapping already exists then don't create it again. This
 226          * is the common case for SYSMEM mappings created by bhyveload(8).
 227          */
 228         error = vm_mmap_getnext(ctx, &gpa, &segid, &off, &len, &prot, &flags);
 229         if (error == 0 && gpa == memmap.gpa) {
 230                 if (segid != memmap.segid || off != memmap.segoff ||
 231                     prot != memmap.prot || flags != memmap.flags) {
 232                         errno = EEXIST;
 233                         return (-1);
 234                 } else {
 235                         return (0);
 236                 }
 237         }
 238
 239         error = ioctl(ctx->fd, VM_MMAP_MEMSEG, &memmap);
 240         return (error);
 241 }
 242
 243 int
 244 vm_get_guestmem_from_ctx(struct vmctx *ctx, char **guest_baseaddr,
 245     size_t *lowmem_size, size_t *highmem_size)
 246 {
 247
 248         *guest_baseaddr = ctx->baseaddr;
 249         *lowmem_size = ctx->lowmem;
 250         *highmem_size = ctx->highmem;
 251         return (0);
 252 }
 253
 254 int
 255 vm_mmap_getnext(struct vmctx *ctx, vm_paddr_t *gpa, int *segid,
 256     vm_ooffset_t *segoff, size_t *len, int *prot, int *flags)
 257 {
 258         struct vm_memmap memmap;
 259         int error;
 260
 261         bzero(&memmap, sizeof(struct vm_memmap));
 262         memmap.gpa = *gpa;
 263         error = ioctl(ctx->fd, VM_MMAP_GETNEXT, &memmap);
 264         if (error == 0) {
 265                 *gpa = memmap.gpa;
 266                 *segid = memmap.segid;
 267                 *segoff = memmap.segoff;
 268                 *len = memmap.len;
 269                 *prot = memmap.prot;
 270                 *flags = memmap.flags;
 271         }
 272         return (error);
 273 }
 274
 275 /*
 276  * Return 0 if the segments are identical and non-zero otherwise.
 277  *
 278  * This is slightly complicated by the fact that only device memory segments
 279  * are named.
 280  */
 281 static int
 282 cmpseg(size_t len, const char *str, size_t len2, const char *str2)
 283 {
 284
 285         if (len == len2) {
 286                 if ((!str && !str2) || (str && str2 && !strcmp(str, str2)))
 287                         return (0);
 288         }
 289         return (-1);
 290 }
 291
 292 static int
 293 vm_alloc_memseg(struct vmctx *ctx, int segid, size_t len, const char *name)
 294 {
 295         struct vm_memseg memseg;
 296         size_t n;
 297         int error;
 298
 299         /*
 300          * If the memory segment has already been created then just return.
 301          * This is the usual case for the SYSMEM segment created by userspace
 302          * loaders like bhyveload(8).
 303          */
 304         error = vm_get_memseg(ctx, segid, &memseg.len, memseg.name,
 305             sizeof(memseg.name));
 306         if (error)
 307                 return (error);
 308
 309         if (memseg.len != 0) {
 310                 if (cmpseg(len, name, memseg.len, VM_MEMSEG_NAME(&memseg))) {
 311                         errno = EINVAL;
 312                         return (-1);
 313                 } else {
 314                         return (0);
 315                 }
 316         }
 317
 318         bzero(&memseg, sizeof(struct vm_memseg));
 319         memseg.segid = segid;
 320         memseg.len = len;
 321         if (name != NULL) {
 322                 n = strlcpy(memseg.name, name, sizeof(memseg.name));
 323                 if (n >= sizeof(memseg.name)) {
 324                         errno = ENAMETOOLONG;
 325                         return (-1);
 326                 }
 327         }
 328
 329         error = ioctl(ctx->fd, VM_ALLOC_MEMSEG, &memseg);
 330         return (error);
 331 }
 332
 333 int
 334 vm_get_memseg(struct vmctx *ctx, int segid, size_t *lenp, char *namebuf,
 335     size_t bufsize)
 336 {
 337         struct vm_memseg memseg;
 338         size_t n;
 339         int error;
 340
 341         memseg.segid = segid;
 342         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_MEMSEG, &memseg);
 343         if (error == 0) {
 344                 *lenp = memseg.len;
 345                 n = strlcpy(namebuf, memseg.name, bufsize);
 346                 if (n >= bufsize) {
 347                         errno = ENAMETOOLONG;
 348                         error = -1;
 349                 }
 350         }
 351         return (error);
 352 }
 353
 354 static int
 355 setup_memory_segment(struct vmctx *ctx, vm_paddr_t gpa, size_t len, char *base)
 356 {
 357         char *ptr;
 358         int error, flags;
 359
 360         /* Map 'len' bytes starting at 'gpa' in the guest address space */
 361         error = vm_mmap_memseg(ctx, gpa, VM_SYSMEM, gpa, len, PROT_ALL);
 362         if (error)
 363                 return (error);
 364
 365         flags = MAP_SHARED | MAP_FIXED;
 366         if ((ctx->memflags & VM_MEM_F_INCORE) == 0)
 367                 flags |= MAP_NOCORE;
 368
 369         /* mmap into the process address space on the host */
 370         ptr = mmap(base + gpa, len, PROT_RW, flags, ctx->fd, gpa);
 371         if (ptr == MAP_FAILED)
 372                 return (-1);
 373
 374         return (0);
 375 }
 376
 377 int
 378 vm_setup_memory(struct vmctx *ctx, size_t memsize, enum vm_mmap_style vms)
 379 {
 380         size_t objsize, len;
 381         vm_paddr_t gpa;
 382         char *baseaddr, *ptr;
 383         int error;
 384
 385         assert(vms == VM_MMAP_ALL);
 386
 387         /*
 388          * If 'memsize' cannot fit entirely in the 'lowmem' segment then
 389          * create another 'highmem' segment above 4GB for the remainder.
 390          */
 391         if (memsize > ctx->lowmem_limit) {
 392                 ctx->lowmem = ctx->lowmem_limit;
 393                 ctx->highmem = memsize - ctx->lowmem_limit;
 394                 objsize = 4*GB + ctx->highmem;
 395         } else {
 396                 ctx->lowmem = memsize;
 397                 ctx->highmem = 0;
 398                 objsize = ctx->lowmem;
 399         }
 400
 401         error = vm_alloc_memseg(ctx, VM_SYSMEM, objsize, NULL);
 402         if (error)
 403                 return (error);
 404
 405         /*
 406          * Stake out a contiguous region covering the guest physical memory
 407          * and the adjoining guard regions.
 408          */
 409         len = VM_MMAP_GUARD_SIZE + objsize + VM_MMAP_GUARD_SIZE;
 410         ptr = mmap(NULL, len, PROT_NONE, MAP_GUARD | MAP_ALIGNED_SUPER, -1, 0);
 411         if (ptr == MAP_FAILED)
 412                 return (-1);
 413
 414         baseaddr = ptr + VM_MMAP_GUARD_SIZE;
 415         if (ctx->highmem > 0) {
 416                 gpa = 4*GB;
 417                 len = ctx->highmem;
 418                 error = setup_memory_segment(ctx, gpa, len, baseaddr);
 419                 if (error)
 420                         return (error);
 421         }
 422
 423         if (ctx->lowmem > 0) {
 424                 gpa = 0;
 425                 len = ctx->lowmem;
 426                 error = setup_memory_segment(ctx, gpa, len, baseaddr);
 427                 if (error)
 428                         return (error);
 429         }
 430
 431         ctx->baseaddr = baseaddr;
 432
 433         return (0);
 434 }
 435
 436 /*
 437  * Returns a non-NULL pointer if [gaddr, gaddr+len) is entirely contained in
 438  * the lowmem or highmem regions.
 439  *
 440  * In particular return NULL if [gaddr, gaddr+len) falls in guest MMIO region.
 441  * The instruction emulation code depends on this behavior.
 442  */
 443 void *
 444 vm_map_gpa(struct vmctx *ctx, vm_paddr_t gaddr, size_t len)
 445 {
 446
 447         if (ctx->lowmem > 0) {
 448                 if (gaddr < ctx->lowmem && len <= ctx->lowmem &&
 449                     gaddr + len <= ctx->lowmem)
 450                         return (ctx->baseaddr + gaddr);
 451         }
 452
 453         if (ctx->highmem > 0) {
 454                 if (gaddr >= 4*GB) {
 455                         if (gaddr < 4*GB + ctx->highmem &&
 456                             len <= ctx->highmem &&
 457                             gaddr + len <= 4*GB + ctx->highmem)
 458                                 return (ctx->baseaddr + gaddr);
 459                 }
 460         }
 461
 462         return (NULL);
 463 }
 464
 465 vm_paddr_t
 466 vm_rev_map_gpa(struct vmctx *ctx, void *addr)
 467 {
 468         vm_paddr_t offaddr;
 469
 470         offaddr = (char *)addr - ctx->baseaddr;
 471
 472         if (ctx->lowmem > 0)
 473                 if (offaddr >= 0 && offaddr <= ctx->lowmem)
 474                         return (offaddr);
 475
 476         if (ctx->highmem > 0)
 477                 if (offaddr >= 4*GB && offaddr < 4*GB + ctx->highmem)
 478                         return (offaddr);
 479
 480         return ((vm_paddr_t)-1);
 481 }
 482
 483 /* TODO: maximum size for vmname */
 484 int
 485 vm_get_name(struct vmctx *ctx, char *buf, size_t max_len)
 486 {
 487
 488         if (strlcpy(buf, ctx->name, max_len) >= max_len)
 489                 return (EINVAL);
 490         return (0);
 491 }
 492
 493 size_t
 494 vm_get_lowmem_size(struct vmctx *ctx)
 495 {
 496
 497         return (ctx->lowmem);
 498 }
 499
 500 size_t
 501 vm_get_highmem_size(struct vmctx *ctx)
 502 {
 503
 504         return (ctx->highmem);
 505 }
 506
 507 void *
 508 vm_create_devmem(struct vmctx *ctx, int segid, const char *name, size_t len)
 509 {
 510         char pathname[MAXPATHLEN];
 511         size_t len2;
 512         char *base, *ptr;
 513         int fd, error, flags;
 514
 515         fd = -1;
 516         ptr = MAP_FAILED;
 517         if (name == NULL || strlen(name) == 0) {
 518                 errno = EINVAL;
 519                 goto done;
 520         }
 521
 522         error = vm_alloc_memseg(ctx, segid, len, name);
 523         if (error)
 524                 goto done;
 525
 526         strlcpy(pathname, "/dev/vmm.io/", sizeof(pathname));
 527         strlcat(pathname, ctx->name, sizeof(pathname));
 528         strlcat(pathname, ".", sizeof(pathname));
 529         strlcat(pathname, name, sizeof(pathname));
 530
 531         fd = open(pathname, O_RDWR);
 532         if (fd < 0)
 533                 goto done;
 534
 535         /*
 536          * Stake out a contiguous region covering the device memory and the
 537          * adjoining guard regions.
 538          */
 539         len2 = VM_MMAP_GUARD_SIZE + len + VM_MMAP_GUARD_SIZE;
 540         base = mmap(NULL, len2, PROT_NONE, MAP_GUARD | MAP_ALIGNED_SUPER, -1,
 541             0);
 542         if (base == MAP_FAILED)
 543                 goto done;
 544
 545         flags = MAP_SHARED | MAP_FIXED;
 546         if ((ctx->memflags & VM_MEM_F_INCORE) == 0)
 547                 flags |= MAP_NOCORE;
 548
 549         /* mmap the devmem region in the host address space */
 550         ptr = mmap(base + VM_MMAP_GUARD_SIZE, len, PROT_RW, flags, fd, 0);
 551 done:
 552         if (fd >= 0)
 553                 close(fd);
 554         return (ptr);
 555 }
 556
 557 int
 558 vm_set_desc(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg,
 559             uint64_t base, uint32_t limit, uint32_t access)
 560 {
 561         int error;
 562         struct vm_seg_desc vmsegdesc;
 563
 564         bzero(&vmsegdesc, sizeof(vmsegdesc));
 565         vmsegdesc.cpuid = vcpu;
 566         vmsegdesc.regnum = reg;
 567         vmsegdesc.desc.base = base;
 568         vmsegdesc.desc.limit = limit;
 569         vmsegdesc.desc.access = access;
 570
 571         error = ioctl(ctx->fd, VM_SET_SEGMENT_DESCRIPTOR, &vmsegdesc);
 572         return (error);
 573 }
 574
 575 int
 576 vm_get_desc(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg,
 577             uint64_t *base, uint32_t *limit, uint32_t *access)
 578 {
 579         int error;
 580         struct vm_seg_desc vmsegdesc;
 581
 582         bzero(&vmsegdesc, sizeof(vmsegdesc));
 583         vmsegdesc.cpuid = vcpu;
 584         vmsegdesc.regnum = reg;
 585
 586         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_SEGMENT_DESCRIPTOR, &vmsegdesc);
 587         if (error == 0) {
 588                 *base = vmsegdesc.desc.base;
 589                 *limit = vmsegdesc.desc.limit;
 590                 *access = vmsegdesc.desc.access;
 591         }
 592         return (error);
 593 }
 594
 595 int
 596 vm_get_seg_desc(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg, struct seg_desc *seg_desc)
 597 {
 598         int error;
 599
 600         error = vm_get_desc(ctx, vcpu, reg, &seg_desc->base, &seg_desc->limit,
 601             &seg_desc->access);
 602         return (error);
 603 }
 604
 605 int
 606 vm_set_register(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg, uint64_t val)
 607 {
 608         int error;
 609         struct vm_register vmreg;
 610
 611         bzero(&vmreg, sizeof(vmreg));
 612         vmreg.cpuid = vcpu;
 613         vmreg.regnum = reg;
 614         vmreg.regval = val;
 615
 616         error = ioctl(ctx->fd, VM_SET_REGISTER, &vmreg);
 617         return (error);
 618 }
 619
 620 int
 621 vm_get_register(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg, uint64_t *ret_val)
 622 {
 623         int error;
 624         struct vm_register vmreg;
 625
 626         bzero(&vmreg, sizeof(vmreg));
 627         vmreg.cpuid = vcpu;
 628         vmreg.regnum = reg;
 629
 630         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_REGISTER, &vmreg);
 631         *ret_val = vmreg.regval;
 632         return (error);
 633 }
 634
 635 int
 636 vm_set_register_set(struct vmctx *ctx, int vcpu, unsigned int count,
 637     const int *regnums, uint64_t *regvals)
 638 {
 639         int error;
 640         struct vm_register_set vmregset;
 641
 642         bzero(&vmregset, sizeof(vmregset));
 643         vmregset.cpuid = vcpu;
 644         vmregset.count = count;
 645         vmregset.regnums = regnums;
 646         vmregset.regvals = regvals;
 647
 648         error = ioctl(ctx->fd, VM_SET_REGISTER_SET, &vmregset);
 649         return (error);
 650 }
 651
 652 int
 653 vm_get_register_set(struct vmctx *ctx, int vcpu, unsigned int count,
 654     const int *regnums, uint64_t *regvals)
 655 {
 656         int error;
 657         struct vm_register_set vmregset;
 658
 659         bzero(&vmregset, sizeof(vmregset));
 660         vmregset.cpuid = vcpu;
 661         vmregset.count = count;
 662         vmregset.regnums = regnums;
 663         vmregset.regvals = regvals;
 664
 665         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_REGISTER_SET, &vmregset);
 666         return (error);
 667 }
 668
 669 int
 670 vm_run(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct vm_exit *vmexit)
 671 {
 672         int error;
 673         struct vm_run vmrun;
 674
 675         bzero(&vmrun, sizeof(vmrun));
 676         vmrun.cpuid = vcpu;
 677
 678         error = ioctl(ctx->fd, VM_RUN, &vmrun);
 679         bcopy(&vmrun.vm_exit, vmexit, sizeof(struct vm_exit));
 680         return (error);
 681 }
 682
 683 int
 684 vm_suspend(struct vmctx *ctx, enum vm_suspend_how how)
 685 {
 686         struct vm_suspend vmsuspend;
 687
 688         bzero(&vmsuspend, sizeof(vmsuspend));
 689         vmsuspend.how = how;
 690         return (ioctl(ctx->fd, VM_SUSPEND, &vmsuspend));
 691 }
 692
 693 int
 694 vm_reinit(struct vmctx *ctx)
 695 {
 696
 697         return (ioctl(ctx->fd, VM_REINIT, 0));
 698 }
 699
 700 int
 701 vm_inject_exception(struct vmctx *ctx, int vcpu, int vector, int errcode_valid,
 702     uint32_t errcode, int restart_instruction)
 703 {
 704         struct vm_exception exc;
 705
 706         exc.cpuid = vcpu;
 707         exc.vector = vector;
 708         exc.error_code = errcode;
 709         exc.error_code_valid = errcode_valid;
 710         exc.restart_instruction = restart_instruction;
 711
 712         return (ioctl(ctx->fd, VM_INJECT_EXCEPTION, &exc));
 713 }
 714
 715 int
 716 vm_apicid2vcpu(struct vmctx *ctx, int apicid)
 717 {
 718         /*
 719          * The apic id associated with the 'vcpu' has the same numerical value
 720          * as the 'vcpu' itself.
 721          */
 722         return (apicid);
 723 }
 724
 725 int
 726 vm_lapic_irq(struct vmctx *ctx, int vcpu, int vector)
 727 {
 728         struct vm_lapic_irq vmirq;
 729
 730         bzero(&vmirq, sizeof(vmirq));
 731         vmirq.cpuid = vcpu;
 732         vmirq.vector = vector;
 733
 734         return (ioctl(ctx->fd, VM_LAPIC_IRQ, &vmirq));
 735 }
 736
 737 int
 738 vm_lapic_local_irq(struct vmctx *ctx, int vcpu, int vector)
 739 {
 740         struct vm_lapic_irq vmirq;
 741
 742         bzero(&vmirq, sizeof(vmirq));
 743         vmirq.cpuid = vcpu;
 744         vmirq.vector = vector;
 745
 746         return (ioctl(ctx->fd, VM_LAPIC_LOCAL_IRQ, &vmirq));
 747 }
 748
 749 int
 750 vm_lapic_msi(struct vmctx *ctx, uint64_t addr, uint64_t msg)
 751 {
 752         struct vm_lapic_msi vmmsi;
 753
 754         bzero(&vmmsi, sizeof(vmmsi));
 755         vmmsi.addr = addr;
 756         vmmsi.msg = msg;
 757
 758         return (ioctl(ctx->fd, VM_LAPIC_MSI, &vmmsi));
 759 }
 760
 761 int
 762 vm_ioapic_assert_irq(struct vmctx *ctx, int irq)
 763 {
 764         struct vm_ioapic_irq ioapic_irq;
 765
 766         bzero(&ioapic_irq, sizeof(struct vm_ioapic_irq));
 767         ioapic_irq.irq = irq;
 768
 769         return (ioctl(ctx->fd, VM_IOAPIC_ASSERT_IRQ, &ioapic_irq));
 770 }
 771
 772 int
 773 vm_ioapic_deassert_irq(struct vmctx *ctx, int irq)
 774 {
 775         struct vm_ioapic_irq ioapic_irq;
 776
 777         bzero(&ioapic_irq, sizeof(struct vm_ioapic_irq));
 778         ioapic_irq.irq = irq;
 779
 780         return (ioctl(ctx->fd, VM_IOAPIC_DEASSERT_IRQ, &ioapic_irq));
 781 }
 782
 783 int
 784 vm_ioapic_pulse_irq(struct vmctx *ctx, int irq)
 785 {
 786         struct vm_ioapic_irq ioapic_irq;
 787
 788         bzero(&ioapic_irq, sizeof(struct vm_ioapic_irq));
 789         ioapic_irq.irq = irq;
 790
 791         return (ioctl(ctx->fd, VM_IOAPIC_PULSE_IRQ, &ioapic_irq));
 792 }
 793
 794 int
 795 vm_ioapic_pincount(struct vmctx *ctx, int *pincount)
 796 {
 797
 798         return (ioctl(ctx->fd, VM_IOAPIC_PINCOUNT, pincount));
 799 }
 800
 801 int
 802 vm_readwrite_kernemu_device(struct vmctx *ctx, int vcpu, vm_paddr_t gpa,
 803     bool write, int size, uint64_t *value)
 804 {
 805         struct vm_readwrite_kernemu_device irp = {
 806                 .vcpuid = vcpu,
 807                 .access_width = fls(size) - 1,
 808                 .gpa = gpa,
 809                 .value = write ? *value : ~0ul,
 810         };
 811         long cmd = (write ? VM_SET_KERNEMU_DEV : VM_GET_KERNEMU_DEV);
 812         int rc;
 813
 814         rc = ioctl(ctx->fd, cmd, &irp);
 815         if (rc == 0 && !write)
 816                 *value = irp.value;
 817         return (rc);
 818 }
 819
 820 int
 821 vm_isa_assert_irq(struct vmctx *ctx, int atpic_irq, int ioapic_irq)
 822 {
 823         struct vm_isa_irq isa_irq;
 824
 825         bzero(&isa_irq, sizeof(struct vm_isa_irq));
 826         isa_irq.atpic_irq = atpic_irq;
 827         isa_irq.ioapic_irq = ioapic_irq;
 828
 829         return (ioctl(ctx->fd, VM_ISA_ASSERT_IRQ, &isa_irq));
 830 }
 831
 832 int
 833 vm_isa_deassert_irq(struct vmctx *ctx, int atpic_irq, int ioapic_irq)
 834 {
 835         struct vm_isa_irq isa_irq;
 836
 837         bzero(&isa_irq, sizeof(struct vm_isa_irq));
 838         isa_irq.atpic_irq = atpic_irq;
 839         isa_irq.ioapic_irq = ioapic_irq;
 840
 841         return (ioctl(ctx->fd, VM_ISA_DEASSERT_IRQ, &isa_irq));
 842 }
 843
 844 int
 845 vm_isa_pulse_irq(struct vmctx *ctx, int atpic_irq, int ioapic_irq)
 846 {
 847         struct vm_isa_irq isa_irq;
 848
 849         bzero(&isa_irq, sizeof(struct vm_isa_irq));
 850         isa_irq.atpic_irq = atpic_irq;
 851         isa_irq.ioapic_irq = ioapic_irq;
 852
 853         return (ioctl(ctx->fd, VM_ISA_PULSE_IRQ, &isa_irq));
 854 }
 855
 856 int
 857 vm_isa_set_irq_trigger(struct vmctx *ctx, int atpic_irq,
 858     enum vm_intr_trigger trigger)
 859 {
 860         struct vm_isa_irq_trigger isa_irq_trigger;
 861
 862         bzero(&isa_irq_trigger, sizeof(struct vm_isa_irq_trigger));
 863         isa_irq_trigger.atpic_irq = atpic_irq;
 864         isa_irq_trigger.trigger = trigger;
 865
 866         return (ioctl(ctx->fd, VM_ISA_SET_IRQ_TRIGGER, &isa_irq_trigger));
 867 }
 868
 869 int
 870 vm_inject_nmi(struct vmctx *ctx, int vcpu)
 871 {
 872         struct vm_nmi vmnmi;
 873
 874         bzero(&vmnmi, sizeof(vmnmi));
 875         vmnmi.cpuid = vcpu;
 876
 877         return (ioctl(ctx->fd, VM_INJECT_NMI, &vmnmi));
 878 }
 879
 880 static const char *capstrmap[] = {
 881         [VM_CAP_HALT_EXIT]  = "hlt_exit",
 882         [VM_CAP_MTRAP_EXIT] = "mtrap_exit",
 883         [VM_CAP_PAUSE_EXIT] = "pause_exit",
 884         [VM_CAP_UNRESTRICTED_GUEST] = "unrestricted_guest",
 885         [VM_CAP_ENABLE_INVPCID] = "enable_invpcid",
 886         [VM_CAP_BPT_EXIT] = "bpt_exit",
 887 };
 888
 889 int
 890 vm_capability_name2type(const char *capname)
 891 {
 892         int i;
 893
 894         for (i = 0; i < nitems(capstrmap); i++) {
 895                 if (strcmp(capstrmap[i], capname) == 0)
 896                         return (i);
 897         }
 898
 899         return (-1);
 900 }
 901
 902 const char *
 903 vm_capability_type2name(int type)
 904 {
 905         if (type >= 0 && type < nitems(capstrmap))
 906                 return (capstrmap[type]);
 907
 908         return (NULL);
 909 }
 910
 911 int
 912 vm_get_capability(struct vmctx *ctx, int vcpu, enum vm_cap_type cap,
 913                   int *retval)
 914 {
 915         int error;
 916         struct vm_capability vmcap;
 917
 918         bzero(&vmcap, sizeof(vmcap));
 919         vmcap.cpuid = vcpu;
 920         vmcap.captype = cap;
 921
 922         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_CAPABILITY, &vmcap);
 923         *retval = vmcap.capval;
 924         return (error);
 925 }
 926
 927 int
 928 vm_set_capability(struct vmctx *ctx, int vcpu, enum vm_cap_type cap, int val)
 929 {
 930         struct vm_capability vmcap;
 931
 932         bzero(&vmcap, sizeof(vmcap));
 933         vmcap.cpuid = vcpu;
 934         vmcap.captype = cap;
 935         vmcap.capval = val;
 936
 937         return (ioctl(ctx->fd, VM_SET_CAPABILITY, &vmcap));
 938 }
 939
 940 int
 941 vm_assign_pptdev(struct vmctx *ctx, int bus, int slot, int func)
 942 {
 943         struct vm_pptdev pptdev;
 944
 945         bzero(&pptdev, sizeof(pptdev));
 946         pptdev.bus = bus;
 947         pptdev.slot = slot;
 948         pptdev.func = func;
 949
 950         return (ioctl(ctx->fd, VM_BIND_PPTDEV, &pptdev));
 951 }
 952
 953 int
 954 vm_unassign_pptdev(struct vmctx *ctx, int bus, int slot, int func)
 955 {
 956         struct vm_pptdev pptdev;
 957
 958         bzero(&pptdev, sizeof(pptdev));
 959         pptdev.bus = bus;
 960         pptdev.slot = slot;
 961         pptdev.func = func;
 962
 963         return (ioctl(ctx->fd, VM_UNBIND_PPTDEV, &pptdev));
 964 }
 965
 966 int
 967 vm_map_pptdev_mmio(struct vmctx *ctx, int bus, int slot, int func,
 968                    vm_paddr_t gpa, size_t len, vm_paddr_t hpa)
 969 {
 970         struct vm_pptdev_mmio pptmmio;
 971
 972         bzero(&pptmmio, sizeof(pptmmio));
 973         pptmmio.bus = bus;
 974         pptmmio.slot = slot;
 975         pptmmio.func = func;
 976         pptmmio.gpa = gpa;
 977         pptmmio.len = len;
 978         pptmmio.hpa = hpa;
 979
 980         return (ioctl(ctx->fd, VM_MAP_PPTDEV_MMIO, &pptmmio));
 981 }
 982
 983 int
 984 vm_setup_pptdev_msi(struct vmctx *ctx, int vcpu, int bus, int slot, int func,
 985     uint64_t addr, uint64_t msg, int numvec)
 986 {
 987         struct vm_pptdev_msi pptmsi;
 988
 989         bzero(&pptmsi, sizeof(pptmsi));
 990         pptmsi.vcpu = vcpu;
 991         pptmsi.bus = bus;
 992         pptmsi.slot = slot;
 993         pptmsi.func = func;
 994         pptmsi.msg = msg;
 995         pptmsi.addr = addr;
 996         pptmsi.numvec = numvec;
 997
 998         return (ioctl(ctx->fd, VM_PPTDEV_MSI, &pptmsi));
 999 }
1000
1001 int
1002 vm_setup_pptdev_msix(struct vmctx *ctx, int vcpu, int bus, int slot, int func,
1003     int idx, uint64_t addr, uint64_t msg, uint32_t vector_control)
1004 {
1005         struct vm_pptdev_msix pptmsix;
1006
1007         bzero(&pptmsix, sizeof(pptmsix));
1008         pptmsix.vcpu = vcpu;
1009         pptmsix.bus = bus;
1010         pptmsix.slot = slot;
1011         pptmsix.func = func;
1012         pptmsix.idx = idx;
1013         pptmsix.msg = msg;
1014         pptmsix.addr = addr;
1015         pptmsix.vector_control = vector_control;
1016
1017         return ioctl(ctx->fd, VM_PPTDEV_MSIX, &pptmsix);
1018 }
1019
1020 int
1021 vm_disable_pptdev_msix(struct vmctx *ctx, int bus, int slot, int func)
1022 {
1023         struct vm_pptdev ppt;
1024
1025         bzero(&ppt, sizeof(ppt));
1026         ppt.bus = bus;
1027         ppt.slot = slot;
1028         ppt.func = func;
1029
1030         return ioctl(ctx->fd, VM_PPTDEV_DISABLE_MSIX, &ppt);
1031 }
1032
1033 uint64_t *
1034 vm_get_stats(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct timeval *ret_tv,
1035              int *ret_entries)
1036 {
1037         int error;
1038
1039         static struct vm_stats vmstats;
1040
1041         vmstats.cpuid = vcpu;
1042
1043         error = ioctl(ctx->fd, VM_STATS, &vmstats);
1044         if (error == 0) {
1045                 if (ret_entries)
1046                         *ret_entries = vmstats.num_entries;
1047                 if (ret_tv)
1048                         *ret_tv = vmstats.tv;
1049                 return (vmstats.statbuf);
1050         } else
1051                 return (NULL);
1052 }
1053
1054 const char *
1055 vm_get_stat_desc(struct vmctx *ctx, int index)
1056 {
1057         static struct vm_stat_desc statdesc;
1058
1059         statdesc.index = index;
1060         if (ioctl(ctx->fd, VM_STAT_DESC, &statdesc) == 0)
1061                 return (statdesc.desc);
1062         else
1063                 return (NULL);
1064 }
1065
1066 int
1067 vm_get_x2apic_state(struct vmctx *ctx, int vcpu, enum x2apic_state *state)
1068 {
1069         int error;
1070         struct vm_x2apic x2apic;
1071
1072         bzero(&x2apic, sizeof(x2apic));
1073         x2apic.cpuid = vcpu;
1074
1075         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_X2APIC_STATE, &x2apic);
1076         *state = x2apic.state;
1077         return (error);
1078 }
1079
1080 int
1081 vm_set_x2apic_state(struct vmctx *ctx, int vcpu, enum x2apic_state state)
1082 {
1083         int error;
1084         struct vm_x2apic x2apic;
1085
1086         bzero(&x2apic, sizeof(x2apic));
1087         x2apic.cpuid = vcpu;
1088         x2apic.state = state;
1089
1090         error = ioctl(ctx->fd, VM_SET_X2APIC_STATE, &x2apic);
1091
1092         return (error);
1093 }
1094
1095 /*
1096  * From Intel Vol 3a:
1097  * Table 9-1. IA-32 Processor States Following Power-up, Reset or INIT
1098  */
1099 int
1100 vcpu_reset(struct vmctx *vmctx, int vcpu)
1101 {
1102         int error;
1103         uint64_t rflags, rip, cr0, cr4, zero, desc_base, rdx;
1104         uint32_t desc_access, desc_limit;
1105         uint16_t sel;
1106
1107         zero = 0;
1108
1109         rflags = 0x2;
1110         error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RFLAGS, rflags);
1111         if (error)
1112                 goto done;
1113
1114         rip = 0xfff0;
1115         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RIP, rip)) != 0)
1116                 goto done;
1117
1118         cr0 = CR0_NE;
1119         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_CR0, cr0)) != 0)
1120                 goto done;
1121
1122         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_CR3, zero)) != 0)
1123                 goto done;
1124
1125         cr4 = 0;
1126         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_CR4, cr4)) != 0)
1127                 goto done;
1128
1129         /*
1130          * CS: present, r/w, accessed, 16-bit, byte granularity, usable
1131          */
1132         desc_base = 0xffff0000;
1133         desc_limit = 0xffff;
1134         desc_access = 0x0093;
1135         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_CS,
1136                             desc_base, desc_limit, desc_access);
1137         if (error)
1138                 goto done;
1139
1140         sel = 0xf000;
1141         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_CS, sel)) != 0)
1142                 goto done;
1143
1144         /*
1145          * SS,DS,ES,FS,GS: present, r/w, accessed, 16-bit, byte granularity
1146          */
1147         desc_base = 0;
1148         desc_limit = 0xffff;
1149         desc_access = 0x0093;
1150         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_SS,
1151                             desc_base, desc_limit, desc_access);
1152         if (error)
1153                 goto done;
1154
1155         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_DS,
1156                             desc_base, desc_limit, desc_access);
1157         if (error)
1158                 goto done;
1159
1160         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_ES,
1161                             desc_base, desc_limit, desc_access);
1162         if (error)
1163                 goto done;
1164
1165         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_FS,
1166                             desc_base, desc_limit, desc_access);
1167         if (error)
1168                 goto done;
1169
1170         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_GS,
1171                             desc_base, desc_limit, desc_access);
1172         if (error)
1173                 goto done;
1174
1175         sel = 0;
1176         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_SS, sel)) != 0)
1177                 goto done;
1178         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_DS, sel)) != 0)
1179                 goto done;
1180         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_ES, sel)) != 0)
1181                 goto done;
1182         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_FS, sel)) != 0)
1183                 goto done;
1184         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_GS, sel)) != 0)
1185                 goto done;
1186
1187         /* General purpose registers */
1188         rdx = 0xf00;
1189         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RAX, zero)) != 0)
1190                 goto done;
1191         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RBX, zero)) != 0)
1192                 goto done;
1193         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RCX, zero)) != 0)
1194                 goto done;
1195         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RDX, rdx)) != 0)
1196                 goto done;
1197         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RSI, zero)) != 0)
1198                 goto done;
1199         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RDI, zero)) != 0)
1200                 goto done;
1201         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RBP, zero)) != 0)
1202                 goto done;
1203         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RSP, zero)) != 0)
1204                 goto done;
1205
1206         /* GDTR, IDTR */
1207         desc_base = 0;
1208         desc_limit = 0xffff;
1209         desc_access = 0;
1210         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_GDTR,
1211                             desc_base, desc_limit, desc_access);
1212         if (error != 0)
1213                 goto done;
1214
1215         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_IDTR,
1216                             desc_base, desc_limit, desc_access);
1217         if (error != 0)
1218                 goto done;
1219
1220         /* TR */
1221         desc_base = 0;
1222         desc_limit = 0xffff;
1223         desc_access = 0x0000008b;
1224         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_TR, 0, 0, desc_access);
1225         if (error)
1226                 goto done;
1227
1228         sel = 0;
1229         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_TR, sel)) != 0)
1230                 goto done;
1231
1232         /* LDTR */
1233         desc_base = 0;
1234         desc_limit = 0xffff;
1235         desc_access = 0x00000082;
1236         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_LDTR, desc_base,
1237                             desc_limit, desc_access);
1238         if (error)
1239                 goto done;
1240
1241         sel = 0;
1242         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_LDTR, 0)) != 0)
1243                 goto done;
1244
1245         /* XXX cr2, debug registers */
1246
1247         error = 0;
1248 done:
1249         return (error);
1250 }
1251
1252 int
1253 vm_get_gpa_pmap(struct vmctx *ctx, uint64_t gpa, uint64_t *pte, int *num)
1254 {
1255         int error, i;
1256         struct vm_gpa_pte gpapte;
1257
1258         bzero(&gpapte, sizeof(gpapte));
1259         gpapte.gpa = gpa;
1260
1261         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_GPA_PMAP, &gpapte);
1262
1263         if (error == 0) {
1264                 *num = gpapte.ptenum;
1265                 for (i = 0; i < gpapte.ptenum; i++)
1266                         pte[i] = gpapte.pte[i];
1267         }
1268
1269         return (error);
1270 }
1271
1272 int
1273 vm_get_hpet_capabilities(struct vmctx *ctx, uint32_t *capabilities)
1274 {
1275         int error;
1276         struct vm_hpet_cap cap;
1277
1278         bzero(&cap, sizeof(struct vm_hpet_cap));
1279         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_HPET_CAPABILITIES, &cap);
1280         if (capabilities != NULL)
1281                 *capabilities = cap.capabilities;
1282         return (error);
1283 }
1284
1285 int
1286 vm_gla2gpa(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct vm_guest_paging *paging,
1287     uint64_t gla, int prot, uint64_t *gpa, int *fault)
1288 {
1289         struct vm_gla2gpa gg;
1290         int error;
1291
1292         bzero(&gg, sizeof(struct vm_gla2gpa));
1293         gg.vcpuid = vcpu;
1294         gg.prot = prot;
1295         gg.gla = gla;
1296         gg.paging = *paging;
1297
1298         error = ioctl(ctx->fd, VM_GLA2GPA, &gg);
1299         if (error == 0) {
1300                 *fault = gg.fault;
1301                 *gpa = gg.gpa;
1302         }
1303         return (error);
1304 }
1305
1306 int
1307 vm_gla2gpa_nofault(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct vm_guest_paging *paging,
1308     uint64_t gla, int prot, uint64_t *gpa, int *fault)
1309 {
1310         struct vm_gla2gpa gg;
1311         int error;
1312
1313         bzero(&gg, sizeof(struct vm_gla2gpa));
1314         gg.vcpuid = vcpu;
1315         gg.prot = prot;
1316         gg.gla = gla;
1317         gg.paging = *paging;
1318
1319         error = ioctl(ctx->fd, VM_GLA2GPA_NOFAULT, &gg);
1320         if (error == 0) {
1321                 *fault = gg.fault;
1322                 *gpa = gg.gpa;
1323         }
1324         return (error);
1325 }
1326
1327 #ifndef min
1328 #define min(a,b)        (((a) < (b)) ? (a) : (b))
1329 #endif
1330
1331 int
1332 vm_copy_setup(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct vm_guest_paging *paging,
1333     uint64_t gla, size_t len, int prot, struct iovec *iov, int iovcnt,
1334     int *fault)
1335 {
1336         void *va;
1337         uint64_t gpa;
1338         int error, i, n, off;
1339
1340         for (i = 0; i < iovcnt; i++) {
1341                 iov[i].iov_base = 0;
1342                 iov[i].iov_len = 0;
1343         }
1344
1345         while (len) {
1346                 assert(iovcnt > 0);
1347                 error = vm_gla2gpa(ctx, vcpu, paging, gla, prot, &gpa, fault);
1348                 if (error || *fault)
1349                         return (error);
1350
1351                 off = gpa & PAGE_MASK;
1352                 n = min(len, PAGE_SIZE - off);
1353
1354                 va = vm_map_gpa(ctx, gpa, n);
1355                 if (va == NULL)
1356                         return (EFAULT);
1357
1358                 iov->iov_base = va;
1359                 iov->iov_len = n;
1360                 iov++;
1361                 iovcnt--;
1362
1363                 gla += n;
1364                 len -= n;
1365         }
1366         return (0);
1367 }
1368
1369 void
1370 vm_copy_teardown(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct iovec *iov, int iovcnt)
1371 {
1372
1373         return;
1374 }
1375
1376 void
1377 vm_copyin(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct iovec *iov, void *vp, size_t len)
1378 {
1379         const char *src;
1380         char *dst;
1381         size_t n;
1382
1383         dst = vp;
1384         while (len) {
1385                 assert(iov->iov_len);
1386                 n = min(len, iov->iov_len);
1387                 src = iov->iov_base;
1388                 bcopy(src, dst, n);
1389
1390                 iov++;
1391                 dst += n;
1392                 len -= n;
1393         }
1394 }
1395
1396 void
1397 vm_copyout(struct vmctx *ctx, int vcpu, const void *vp, struct iovec *iov,
1398     size_t len)
1399 {
1400         const char *src;
1401         char *dst;
1402         size_t n;
1403
1404         src = vp;
1405         while (len) {
1406                 assert(iov->iov_len);
1407                 n = min(len, iov->iov_len);
1408                 dst = iov->iov_base;
1409                 bcopy(src, dst, n);
1410
1411                 iov++;
1412                 src += n;
1413                 len -= n;
1414         }
1415 }
1416
1417 static int
1418 vm_get_cpus(struct vmctx *ctx, int which, cpuset_t *cpus)
1419 {
1420         struct vm_cpuset vm_cpuset;
1421         int error;
1422
1423         bzero(&vm_cpuset, sizeof(struct vm_cpuset));
1424         vm_cpuset.which = which;
1425         vm_cpuset.cpusetsize = sizeof(cpuset_t);
1426         vm_cpuset.cpus = cpus;
1427
1428         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_CPUS, &vm_cpuset);
1429         return (error);
1430 }
1431
1432 int
1433 vm_active_cpus(struct vmctx *ctx, cpuset_t *cpus)
1434 {
1435
1436         return (vm_get_cpus(ctx, VM_ACTIVE_CPUS, cpus));
1437 }
1438
1439 int
1440 vm_suspended_cpus(struct vmctx *ctx, cpuset_t *cpus)
1441 {
1442
1443         return (vm_get_cpus(ctx, VM_SUSPENDED_CPUS, cpus));
1444 }
1445
1446 int
1447 vm_debug_cpus(struct vmctx *ctx, cpuset_t *cpus)
1448 {
1449
1450         return (vm_get_cpus(ctx, VM_DEBUG_CPUS, cpus));
1451 }
1452
1453 int
1454 vm_activate_cpu(struct vmctx *ctx, int vcpu)
1455 {
1456         struct vm_activate_cpu ac;
1457         int error;
1458
1459         bzero(&ac, sizeof(struct vm_activate_cpu));
1460         ac.vcpuid = vcpu;
1461         error = ioctl(ctx->fd, VM_ACTIVATE_CPU, &ac);
1462         return (error);
1463 }
1464
1465 int
1466 vm_suspend_cpu(struct vmctx *ctx, int vcpu)
1467 {
1468         struct vm_activate_cpu ac;
1469         int error;
1470
1471         bzero(&ac, sizeof(struct vm_activate_cpu));
1472         ac.vcpuid = vcpu;
1473         error = ioctl(ctx->fd, VM_SUSPEND_CPU, &ac);
1474         return (error);
1475 }
1476
1477 int
1478 vm_resume_cpu(struct vmctx *ctx, int vcpu)
1479 {
1480         struct vm_activate_cpu ac;
1481         int error;
1482
1483         bzero(&ac, sizeof(struct vm_activate_cpu));
1484         ac.vcpuid = vcpu;
1485         error = ioctl(ctx->fd, VM_RESUME_CPU, &ac);
1486         return (error);
1487 }
1488
1489 int
1490 vm_get_intinfo(struct vmctx *ctx, int vcpu, uint64_t *info1, uint64_t *info2)
1491 {
1492         struct vm_intinfo vmii;
1493         int error;
1494
1495         bzero(&vmii, sizeof(struct vm_intinfo));
1496         vmii.vcpuid = vcpu;
1497         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_INTINFO, &vmii);
1498         if (error == 0) {
1499                 *info1 = vmii.info1;
1500                 *info2 = vmii.info2;
1501         }
1502         return (error);
1503 }
1504
1505 int
1506 vm_set_intinfo(struct vmctx *ctx, int vcpu, uint64_t info1)
1507 {
1508         struct vm_intinfo vmii;
1509         int error;
1510
1511         bzero(&vmii, sizeof(struct vm_intinfo));
1512         vmii.vcpuid = vcpu;
1513         vmii.info1 = info1;
1514         error = ioctl(ctx->fd, VM_SET_INTINFO, &vmii);
1515         return (error);
1516 }
1517
1518 int
1519 vm_rtc_write(struct vmctx *ctx, int offset, uint8_t value)
1520 {
1521         struct vm_rtc_data rtcdata;
1522         int error;
1523
1524         bzero(&rtcdata, sizeof(struct vm_rtc_data));
1525         rtcdata.offset = offset;
1526         rtcdata.value = value;
1527         error = ioctl(ctx->fd, VM_RTC_WRITE, &rtcdata);
1528         return (error);
1529 }
1530
1531 int
1532 vm_rtc_read(struct vmctx *ctx, int offset, uint8_t *retval)
1533 {
1534         struct vm_rtc_data rtcdata;
1535         int error;
1536
1537         bzero(&rtcdata, sizeof(struct vm_rtc_data));
1538         rtcdata.offset = offset;
1539         error = ioctl(ctx->fd, VM_RTC_READ, &rtcdata);
1540         if (error == 0)
1541                 *retval = rtcdata.value;
1542         return (error);
1543 }
1544
1545 int
1546 vm_rtc_settime(struct vmctx *ctx, time_t secs)
1547 {
1548         struct vm_rtc_time rtctime;
1549         int error;
1550
1551         bzero(&rtctime, sizeof(struct vm_rtc_time));
1552         rtctime.secs = secs;
1553         error = ioctl(ctx->fd, VM_RTC_SETTIME, &rtctime);
1554         return (error);
1555 }
1556
1557 int
1558 vm_rtc_gettime(struct vmctx *ctx, time_t *secs)
1559 {
1560         struct vm_rtc_time rtctime;
1561         int error;
1562
1563         bzero(&rtctime, sizeof(struct vm_rtc_time));
1564         error = ioctl(ctx->fd, VM_RTC_GETTIME, &rtctime);
1565         if (error == 0)
1566                 *secs = rtctime.secs;
1567         return (error);
1568 }
1569
1570 int
1571 vm_restart_instruction(void *arg, int vcpu)
1572 {
1573         struct vmctx *ctx = arg;
1574
1575         return (ioctl(ctx->fd, VM_RESTART_INSTRUCTION, &vcpu));
1576 }
1577
1578 int
1579 vm_snapshot_req(struct vm_snapshot_meta *meta)
1580 {
1581
1582         if (ioctl(meta->ctx->fd, VM_SNAPSHOT_REQ, meta) == -1) {
1583 #ifdef SNAPSHOT_DEBUG
1584                 fprintf(stderr, "%s: snapshot failed for %s: %d\r\n",
1585                     __func__, meta->dev_name, errno);
1586 #endif
1587                 return (-1);
1588         }
1589         return (0);
1590 }
1591
1592 int
1593 vm_restore_time(struct vmctx *ctx)
1594 {
1595         int dummy;
1596
1597         dummy = 0;
1598         return (ioctl(ctx->fd, VM_RESTORE_TIME, &dummy));
1599 }
1600
1601 int
1602 vm_set_topology(struct vmctx *ctx,
1603     uint16_t sockets, uint16_t cores, uint16_t threads, uint16_t maxcpus)
1604 {
1605         struct vm_cpu_topology topology;
1606
1607         bzero(&topology, sizeof (struct vm_cpu_topology));
1608         topology.sockets = sockets;
1609         topology.cores = cores;
1610         topology.threads = threads;
1611         topology.maxcpus = maxcpus;
1612         return (ioctl(ctx->fd, VM_SET_TOPOLOGY, &topology));
1613 }
1614
1615 int
1616 vm_get_topology(struct vmctx *ctx,
1617     uint16_t *sockets, uint16_t *cores, uint16_t *threads, uint16_t *maxcpus)
1618 {
1619         struct vm_cpu_topology topology;
1620         int error;
1621
1622         bzero(&topology, sizeof (struct vm_cpu_topology));
1623         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_TOPOLOGY, &topology);
1624         if (error == 0) {
1625                 *sockets = topology.sockets;
1626                 *cores = topology.cores;
1627                 *threads = topology.threads;
1628                 *maxcpus = topology.maxcpus;
1629         }
1630         return (error);
1631 }
1632
1633 int
1634 vm_get_device_fd(struct vmctx *ctx)
1635 {
1636
1637         return (ctx->fd);
1638 }
1639
1640 const cap_ioctl_t *
1641 vm_get_ioctls(size_t *len)
1642 {
1643         cap_ioctl_t *cmds;
1644         /* keep in sync with machine/vmm_dev.h */
1645         static const cap_ioctl_t vm_ioctl_cmds[] = { VM_RUN, VM_SUSPEND, VM_REINIT,
1646             VM_ALLOC_MEMSEG, VM_GET_MEMSEG, VM_MMAP_MEMSEG, VM_MMAP_MEMSEG,
1647             VM_MMAP_GETNEXT, VM_SET_REGISTER, VM_GET_REGISTER,
1648             VM_SET_SEGMENT_DESCRIPTOR, VM_GET_SEGMENT_DESCRIPTOR,
1649             VM_SET_REGISTER_SET, VM_GET_REGISTER_SET,
1650             VM_SET_KERNEMU_DEV, VM_GET_KERNEMU_DEV,
1651             VM_INJECT_EXCEPTION, VM_LAPIC_IRQ, VM_LAPIC_LOCAL_IRQ,
1652             VM_LAPIC_MSI, VM_IOAPIC_ASSERT_IRQ, VM_IOAPIC_DEASSERT_IRQ,
1653             VM_IOAPIC_PULSE_IRQ, VM_IOAPIC_PINCOUNT, VM_ISA_ASSERT_IRQ,
1654             VM_ISA_DEASSERT_IRQ, VM_ISA_PULSE_IRQ, VM_ISA_SET_IRQ_TRIGGER,
1655             VM_SET_CAPABILITY, VM_GET_CAPABILITY, VM_BIND_PPTDEV,
1656             VM_UNBIND_PPTDEV, VM_MAP_PPTDEV_MMIO, VM_PPTDEV_MSI,
1657             VM_PPTDEV_MSIX, VM_PPTDEV_DISABLE_MSIX,
1658             VM_INJECT_NMI, VM_STATS, VM_STAT_DESC,
1659             VM_SET_X2APIC_STATE, VM_GET_X2APIC_STATE,
1660             VM_GET_HPET_CAPABILITIES, VM_GET_GPA_PMAP, VM_GLA2GPA,
1661             VM_GLA2GPA_NOFAULT,
1662             VM_ACTIVATE_CPU, VM_GET_CPUS, VM_SUSPEND_CPU, VM_RESUME_CPU,
1663             VM_SET_INTINFO, VM_GET_INTINFO,
1664             VM_RTC_WRITE, VM_RTC_READ, VM_RTC_SETTIME, VM_RTC_GETTIME,
1665             VM_RESTART_INSTRUCTION, VM_SET_TOPOLOGY, VM_GET_TOPOLOGY };
1666
1667         if (len == NULL) {
1668                 cmds = malloc(sizeof(vm_ioctl_cmds));
1669                 if (cmds == NULL)
1670                         return (NULL);
1671                 bcopy(vm_ioctl_cmds, cmds, sizeof(vm_ioctl_cmds));
1672                 return (cmds);
1673         }
1674
1675         *len = nitems(vm_ioctl_cmds);
1676         return (NULL);
1677 }