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(name));
 115 }
 116
 117 struct vmctx *
 118 vm_open(const char *name)
 119 {
 120         struct vmctx *vm;
 121         int saved_errno;
 122
 123         vm = malloc(sizeof(struct vmctx) + strlen(name) + 1);
 124         assert(vm != NULL);
 125
 126         vm->fd = -1;
 127         vm->memflags = 0;
 128         vm->lowmem_limit = 3 * GB;
 129         vm->name = (char *)(vm + 1);
 130         strcpy(vm->name, name);
 131
 132         if ((vm->fd = vm_device_open(vm->name)) < 0)
 133                 goto err;
 134
 135         return (vm);
 136 err:
 137         saved_errno = errno;
 138         free(vm);
 139         errno = saved_errno;
 140         return (NULL);
 141 }
 142
 143 void
 144 vm_destroy(struct vmctx *vm)
 145 {
 146         assert(vm != NULL);
 147
 148         if (vm->fd >= 0)
 149                 close(vm->fd);
 150         DESTROY(vm->name);
 151
 152         free(vm);
 153 }
 154
 155 int
 156 vm_parse_memsize(const char *opt, size_t *ret_memsize)
 157 {
 158         char *endptr;
 159         size_t optval;
 160         int error;
 161
 162         optval = strtoul(opt, &endptr, 0);
 163         if (*opt != '\0' && *endptr == '\0') {
 164                 /*
 165                  * For the sake of backward compatibility if the memory size
 166                  * specified on the command line is less than a megabyte then
 167                  * it is interpreted as being in units of MB.
 168                  */
 169                 if (optval < MB)
 170                         optval *= MB;
 171                 *ret_memsize = optval;
 172                 error = 0;
 173         } else
 174                 error = expand_number(opt, ret_memsize);
 175
 176         return (error);
 177 }
 178
 179 uint32_t
 180 vm_get_lowmem_limit(struct vmctx *ctx)
 181 {
 182
 183         return (ctx->lowmem_limit);
 184 }
 185
 186 void
 187 vm_set_lowmem_limit(struct vmctx *ctx, uint32_t limit)
 188 {
 189
 190         ctx->lowmem_limit = limit;
 191 }
 192
 193 void
 194 vm_set_memflags(struct vmctx *ctx, int flags)
 195 {
 196
 197         ctx->memflags = flags;
 198 }
 199
 200 int
 201 vm_get_memflags(struct vmctx *ctx)
 202 {
 203
 204         return (ctx->memflags);
 205 }
 206
 207 /*
 208  * Map segment 'segid' starting at 'off' into guest address range [gpa,gpa+len).
 209  */
 210 int
 211 vm_mmap_memseg(struct vmctx *ctx, vm_paddr_t gpa, int segid, vm_ooffset_t off,
 212     size_t len, int prot)
 213 {
 214         struct vm_memmap memmap;
 215         int error, flags;
 216
 217         memmap.gpa = gpa;
 218         memmap.segid = segid;
 219         memmap.segoff = off;
 220         memmap.len = len;
 221         memmap.prot = prot;
 222         memmap.flags = 0;
 223
 224         if (ctx->memflags & VM_MEM_F_WIRED)
 225                 memmap.flags |= VM_MEMMAP_F_WIRED;
 226
 227         /*
 228          * If this mapping already exists then don't create it again. This
 229          * is the common case for SYSMEM mappings created by bhyveload(8).
 230          */
 231         error = vm_mmap_getnext(ctx, &gpa, &segid, &off, &len, &prot, &flags);
 232         if (error == 0 && gpa == memmap.gpa) {
 233                 if (segid != memmap.segid || off != memmap.segoff ||
 234                     prot != memmap.prot || flags != memmap.flags) {
 235                         errno = EEXIST;
 236                         return (-1);
 237                 } else {
 238                         return (0);
 239                 }
 240         }
 241
 242         error = ioctl(ctx->fd, VM_MMAP_MEMSEG, &memmap);
 243         return (error);
 244 }
 245
 246 int
 247 vm_get_guestmem_from_ctx(struct vmctx *ctx, char **guest_baseaddr,
 248     size_t *lowmem_size, size_t *highmem_size)
 249 {
 250
 251         *guest_baseaddr = ctx->baseaddr;
 252         *lowmem_size = ctx->lowmem;
 253         *highmem_size = ctx->highmem;
 254         return (0);
 255 }
 256
 257 int
 258 vm_munmap_memseg(struct vmctx *ctx, vm_paddr_t gpa, size_t len)
 259 {
 260         struct vm_munmap munmap;
 261         int error;
 262
 263         munmap.gpa = gpa;
 264         munmap.len = len;
 265
 266         error = ioctl(ctx->fd, VM_MUNMAP_MEMSEG, &munmap);
 267         return (error);
 268 }
 269
 270 int
 271 vm_mmap_getnext(struct vmctx *ctx, vm_paddr_t *gpa, int *segid,
 272     vm_ooffset_t *segoff, size_t *len, int *prot, int *flags)
 273 {
 274         struct vm_memmap memmap;
 275         int error;
 276
 277         bzero(&memmap, sizeof(struct vm_memmap));
 278         memmap.gpa = *gpa;
 279         error = ioctl(ctx->fd, VM_MMAP_GETNEXT, &memmap);
 280         if (error == 0) {
 281                 *gpa = memmap.gpa;
 282                 *segid = memmap.segid;
 283                 *segoff = memmap.segoff;
 284                 *len = memmap.len;
 285                 *prot = memmap.prot;
 286                 *flags = memmap.flags;
 287         }
 288         return (error);
 289 }
 290
 291 /*
 292  * Return 0 if the segments are identical and non-zero otherwise.
 293  *
 294  * This is slightly complicated by the fact that only device memory segments
 295  * are named.
 296  */
 297 static int
 298 cmpseg(size_t len, const char *str, size_t len2, const char *str2)
 299 {
 300
 301         if (len == len2) {
 302                 if ((!str && !str2) || (str && str2 && !strcmp(str, str2)))
 303                         return (0);
 304         }
 305         return (-1);
 306 }
 307
 308 static int
 309 vm_alloc_memseg(struct vmctx *ctx, int segid, size_t len, const char *name)
 310 {
 311         struct vm_memseg memseg;
 312         size_t n;
 313         int error;
 314
 315         /*
 316          * If the memory segment has already been created then just return.
 317          * This is the usual case for the SYSMEM segment created by userspace
 318          * loaders like bhyveload(8).
 319          */
 320         error = vm_get_memseg(ctx, segid, &memseg.len, memseg.name,
 321             sizeof(memseg.name));
 322         if (error)
 323                 return (error);
 324
 325         if (memseg.len != 0) {
 326                 if (cmpseg(len, name, memseg.len, VM_MEMSEG_NAME(&memseg))) {
 327                         errno = EINVAL;
 328                         return (-1);
 329                 } else {
 330                         return (0);
 331                 }
 332         }
 333
 334         bzero(&memseg, sizeof(struct vm_memseg));
 335         memseg.segid = segid;
 336         memseg.len = len;
 337         if (name != NULL) {
 338                 n = strlcpy(memseg.name, name, sizeof(memseg.name));
 339                 if (n >= sizeof(memseg.name)) {
 340                         errno = ENAMETOOLONG;
 341                         return (-1);
 342                 }
 343         }
 344
 345         error = ioctl(ctx->fd, VM_ALLOC_MEMSEG, &memseg);
 346         return (error);
 347 }
 348
 349 int
 350 vm_get_memseg(struct vmctx *ctx, int segid, size_t *lenp, char *namebuf,
 351     size_t bufsize)
 352 {
 353         struct vm_memseg memseg;
 354         size_t n;
 355         int error;
 356
 357         memseg.segid = segid;
 358         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_MEMSEG, &memseg);
 359         if (error == 0) {
 360                 *lenp = memseg.len;
 361                 n = strlcpy(namebuf, memseg.name, bufsize);
 362                 if (n >= bufsize) {
 363                         errno = ENAMETOOLONG;
 364                         error = -1;
 365                 }
 366         }
 367         return (error);
 368 }
 369
 370 static int
 371 setup_memory_segment(struct vmctx *ctx, vm_paddr_t gpa, size_t len, char *base)
 372 {
 373         char *ptr;
 374         int error, flags;
 375
 376         /* Map 'len' bytes starting at 'gpa' in the guest address space */
 377         error = vm_mmap_memseg(ctx, gpa, VM_SYSMEM, gpa, len, PROT_ALL);
 378         if (error)
 379                 return (error);
 380
 381         flags = MAP_SHARED | MAP_FIXED;
 382         if ((ctx->memflags & VM_MEM_F_INCORE) == 0)
 383                 flags |= MAP_NOCORE;
 384
 385         /* mmap into the process address space on the host */
 386         ptr = mmap(base + gpa, len, PROT_RW, flags, ctx->fd, gpa);
 387         if (ptr == MAP_FAILED)
 388                 return (-1);
 389
 390         return (0);
 391 }
 392
 393 int
 394 vm_setup_memory(struct vmctx *ctx, size_t memsize, enum vm_mmap_style vms)
 395 {
 396         size_t objsize, len;
 397         vm_paddr_t gpa;
 398         char *baseaddr, *ptr;
 399         int error;
 400
 401         assert(vms == VM_MMAP_ALL);
 402
 403         /*
 404          * If 'memsize' cannot fit entirely in the 'lowmem' segment then
 405          * create another 'highmem' segment above 4GB for the remainder.
 406          */
 407         if (memsize > ctx->lowmem_limit) {
 408                 ctx->lowmem = ctx->lowmem_limit;
 409                 ctx->highmem = memsize - ctx->lowmem_limit;
 410                 objsize = 4*GB + ctx->highmem;
 411         } else {
 412                 ctx->lowmem = memsize;
 413                 ctx->highmem = 0;
 414                 objsize = ctx->lowmem;
 415         }
 416
 417         error = vm_alloc_memseg(ctx, VM_SYSMEM, objsize, NULL);
 418         if (error)
 419                 return (error);
 420
 421         /*
 422          * Stake out a contiguous region covering the guest physical memory
 423          * and the adjoining guard regions.
 424          */
 425         len = VM_MMAP_GUARD_SIZE + objsize + VM_MMAP_GUARD_SIZE;
 426         ptr = mmap(NULL, len, PROT_NONE, MAP_GUARD | MAP_ALIGNED_SUPER, -1, 0);
 427         if (ptr == MAP_FAILED)
 428                 return (-1);
 429
 430         baseaddr = ptr + VM_MMAP_GUARD_SIZE;
 431         if (ctx->highmem > 0) {
 432                 gpa = 4*GB;
 433                 len = ctx->highmem;
 434                 error = setup_memory_segment(ctx, gpa, len, baseaddr);
 435                 if (error)
 436                         return (error);
 437         }
 438
 439         if (ctx->lowmem > 0) {
 440                 gpa = 0;
 441                 len = ctx->lowmem;
 442                 error = setup_memory_segment(ctx, gpa, len, baseaddr);
 443                 if (error)
 444                         return (error);
 445         }
 446
 447         ctx->baseaddr = baseaddr;
 448
 449         return (0);
 450 }
 451
 452 /*
 453  * Returns a non-NULL pointer if [gaddr, gaddr+len) is entirely contained in
 454  * the lowmem or highmem regions.
 455  *
 456  * In particular return NULL if [gaddr, gaddr+len) falls in guest MMIO region.
 457  * The instruction emulation code depends on this behavior.
 458  */
 459 void *
 460 vm_map_gpa(struct vmctx *ctx, vm_paddr_t gaddr, size_t len)
 461 {
 462
 463         if (ctx->lowmem > 0) {
 464                 if (gaddr < ctx->lowmem && len <= ctx->lowmem &&
 465                     gaddr + len <= ctx->lowmem)
 466                         return (ctx->baseaddr + gaddr);
 467         }
 468
 469         if (ctx->highmem > 0) {
 470                 if (gaddr >= 4*GB) {
 471                         if (gaddr < 4*GB + ctx->highmem &&
 472                             len <= ctx->highmem &&
 473                             gaddr + len <= 4*GB + ctx->highmem)
 474                                 return (ctx->baseaddr + gaddr);
 475                 }
 476         }
 477
 478         return (NULL);
 479 }
 480
 481 vm_paddr_t
 482 vm_rev_map_gpa(struct vmctx *ctx, void *addr)
 483 {
 484         vm_paddr_t offaddr;
 485
 486         offaddr = (char *)addr - ctx->baseaddr;
 487
 488         if (ctx->lowmem > 0)
 489                 if (offaddr <= ctx->lowmem)
 490                         return (offaddr);
 491
 492         if (ctx->highmem > 0)
 493                 if (offaddr >= 4*GB && offaddr < 4*GB + ctx->highmem)
 494                         return (offaddr);
 495
 496         return ((vm_paddr_t)-1);
 497 }
 498
 499 const char *
 500 vm_get_name(struct vmctx *ctx)
 501 {
 502
 503         return (ctx->name);
 504 }
 505
 506 size_t
 507 vm_get_lowmem_size(struct vmctx *ctx)
 508 {
 509
 510         return (ctx->lowmem);
 511 }
 512
 513 size_t
 514 vm_get_highmem_size(struct vmctx *ctx)
 515 {
 516
 517         return (ctx->highmem);
 518 }
 519
 520 void *
 521 vm_create_devmem(struct vmctx *ctx, int segid, const char *name, size_t len)
 522 {
 523         char pathname[MAXPATHLEN];
 524         size_t len2;
 525         char *base, *ptr;
 526         int fd, error, flags;
 527
 528         fd = -1;
 529         ptr = MAP_FAILED;
 530         if (name == NULL || strlen(name) == 0) {
 531                 errno = EINVAL;
 532                 goto done;
 533         }
 534
 535         error = vm_alloc_memseg(ctx, segid, len, name);
 536         if (error)
 537                 goto done;
 538
 539         strlcpy(pathname, "/dev/vmm.io/", sizeof(pathname));
 540         strlcat(pathname, ctx->name, sizeof(pathname));
 541         strlcat(pathname, ".", sizeof(pathname));
 542         strlcat(pathname, name, sizeof(pathname));
 543
 544         fd = open(pathname, O_RDWR);
 545         if (fd < 0)
 546                 goto done;
 547
 548         /*
 549          * Stake out a contiguous region covering the device memory and the
 550          * adjoining guard regions.
 551          */
 552         len2 = VM_MMAP_GUARD_SIZE + len + VM_MMAP_GUARD_SIZE;
 553         base = mmap(NULL, len2, PROT_NONE, MAP_GUARD | MAP_ALIGNED_SUPER, -1,
 554             0);
 555         if (base == MAP_FAILED)
 556                 goto done;
 557
 558         flags = MAP_SHARED | MAP_FIXED;
 559         if ((ctx->memflags & VM_MEM_F_INCORE) == 0)
 560                 flags |= MAP_NOCORE;
 561
 562         /* mmap the devmem region in the host address space */
 563         ptr = mmap(base + VM_MMAP_GUARD_SIZE, len, PROT_RW, flags, fd, 0);
 564 done:
 565         if (fd >= 0)
 566                 close(fd);
 567         return (ptr);
 568 }
 569
 570 int
 571 vm_set_desc(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg,
 572             uint64_t base, uint32_t limit, uint32_t access)
 573 {
 574         int error;
 575         struct vm_seg_desc vmsegdesc;
 576
 577         bzero(&vmsegdesc, sizeof(vmsegdesc));
 578         vmsegdesc.cpuid = vcpu;
 579         vmsegdesc.regnum = reg;
 580         vmsegdesc.desc.base = base;
 581         vmsegdesc.desc.limit = limit;
 582         vmsegdesc.desc.access = access;
 583
 584         error = ioctl(ctx->fd, VM_SET_SEGMENT_DESCRIPTOR, &vmsegdesc);
 585         return (error);
 586 }
 587
 588 int
 589 vm_get_desc(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg,
 590             uint64_t *base, uint32_t *limit, uint32_t *access)
 591 {
 592         int error;
 593         struct vm_seg_desc vmsegdesc;
 594
 595         bzero(&vmsegdesc, sizeof(vmsegdesc));
 596         vmsegdesc.cpuid = vcpu;
 597         vmsegdesc.regnum = reg;
 598
 599         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_SEGMENT_DESCRIPTOR, &vmsegdesc);
 600         if (error == 0) {
 601                 *base = vmsegdesc.desc.base;
 602                 *limit = vmsegdesc.desc.limit;
 603                 *access = vmsegdesc.desc.access;
 604         }
 605         return (error);
 606 }
 607
 608 int
 609 vm_get_seg_desc(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg, struct seg_desc *seg_desc)
 610 {
 611         int error;
 612
 613         error = vm_get_desc(ctx, vcpu, reg, &seg_desc->base, &seg_desc->limit,
 614             &seg_desc->access);
 615         return (error);
 616 }
 617
 618 int
 619 vm_set_register(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg, uint64_t val)
 620 {
 621         int error;
 622         struct vm_register vmreg;
 623
 624         bzero(&vmreg, sizeof(vmreg));
 625         vmreg.cpuid = vcpu;
 626         vmreg.regnum = reg;
 627         vmreg.regval = val;
 628
 629         error = ioctl(ctx->fd, VM_SET_REGISTER, &vmreg);
 630         return (error);
 631 }
 632
 633 int
 634 vm_get_register(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg, uint64_t *ret_val)
 635 {
 636         int error;
 637         struct vm_register vmreg;
 638
 639         bzero(&vmreg, sizeof(vmreg));
 640         vmreg.cpuid = vcpu;
 641         vmreg.regnum = reg;
 642
 643         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_REGISTER, &vmreg);
 644         *ret_val = vmreg.regval;
 645         return (error);
 646 }
 647
 648 int
 649 vm_set_register_set(struct vmctx *ctx, int vcpu, unsigned int count,
 650     const int *regnums, uint64_t *regvals)
 651 {
 652         int error;
 653         struct vm_register_set vmregset;
 654
 655         bzero(&vmregset, sizeof(vmregset));
 656         vmregset.cpuid = vcpu;
 657         vmregset.count = count;
 658         vmregset.regnums = regnums;
 659         vmregset.regvals = regvals;
 660
 661         error = ioctl(ctx->fd, VM_SET_REGISTER_SET, &vmregset);
 662         return (error);
 663 }
 664
 665 int
 666 vm_get_register_set(struct vmctx *ctx, int vcpu, unsigned int count,
 667     const int *regnums, uint64_t *regvals)
 668 {
 669         int error;
 670         struct vm_register_set vmregset;
 671
 672         bzero(&vmregset, sizeof(vmregset));
 673         vmregset.cpuid = vcpu;
 674         vmregset.count = count;
 675         vmregset.regnums = regnums;
 676         vmregset.regvals = regvals;
 677
 678         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_REGISTER_SET, &vmregset);
 679         return (error);
 680 }
 681
 682 int
 683 vm_run(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct vm_exit *vmexit)
 684 {
 685         int error;
 686         struct vm_run vmrun;
 687
 688         bzero(&vmrun, sizeof(vmrun));
 689         vmrun.cpuid = vcpu;
 690
 691         error = ioctl(ctx->fd, VM_RUN, &vmrun);
 692         bcopy(&vmrun.vm_exit, vmexit, sizeof(struct vm_exit));
 693         return (error);
 694 }
 695
 696 int
 697 vm_suspend(struct vmctx *ctx, enum vm_suspend_how how)
 698 {
 699         struct vm_suspend vmsuspend;
 700
 701         bzero(&vmsuspend, sizeof(vmsuspend));
 702         vmsuspend.how = how;
 703         return (ioctl(ctx->fd, VM_SUSPEND, &vmsuspend));
 704 }
 705
 706 int
 707 vm_reinit(struct vmctx *ctx)
 708 {
 709
 710         return (ioctl(ctx->fd, VM_REINIT, 0));
 711 }
 712
 713 int
 714 vm_inject_exception(struct vmctx *ctx, int vcpu, int vector, int errcode_valid,
 715     uint32_t errcode, int restart_instruction)
 716 {
 717         struct vm_exception exc;
 718
 719         exc.cpuid = vcpu;
 720         exc.vector = vector;
 721         exc.error_code = errcode;
 722         exc.error_code_valid = errcode_valid;
 723         exc.restart_instruction = restart_instruction;
 724
 725         return (ioctl(ctx->fd, VM_INJECT_EXCEPTION, &exc));
 726 }
 727
 728 int
 729 vm_apicid2vcpu(struct vmctx *ctx __unused, int apicid)
 730 {
 731         /*
 732          * The apic id associated with the 'vcpu' has the same numerical value
 733          * as the 'vcpu' itself.
 734          */
 735         return (apicid);
 736 }
 737
 738 int
 739 vm_lapic_irq(struct vmctx *ctx, int vcpu, int vector)
 740 {
 741         struct vm_lapic_irq vmirq;
 742
 743         bzero(&vmirq, sizeof(vmirq));
 744         vmirq.cpuid = vcpu;
 745         vmirq.vector = vector;
 746
 747         return (ioctl(ctx->fd, VM_LAPIC_IRQ, &vmirq));
 748 }
 749
 750 int
 751 vm_lapic_local_irq(struct vmctx *ctx, int vcpu, int vector)
 752 {
 753         struct vm_lapic_irq vmirq;
 754
 755         bzero(&vmirq, sizeof(vmirq));
 756         vmirq.cpuid = vcpu;
 757         vmirq.vector = vector;
 758
 759         return (ioctl(ctx->fd, VM_LAPIC_LOCAL_IRQ, &vmirq));
 760 }
 761
 762 int
 763 vm_lapic_msi(struct vmctx *ctx, uint64_t addr, uint64_t msg)
 764 {
 765         struct vm_lapic_msi vmmsi;
 766
 767         bzero(&vmmsi, sizeof(vmmsi));
 768         vmmsi.addr = addr;
 769         vmmsi.msg = msg;
 770
 771         return (ioctl(ctx->fd, VM_LAPIC_MSI, &vmmsi));
 772 }
 773
 774 int
 775 vm_ioapic_assert_irq(struct vmctx *ctx, int irq)
 776 {
 777         struct vm_ioapic_irq ioapic_irq;
 778
 779         bzero(&ioapic_irq, sizeof(struct vm_ioapic_irq));
 780         ioapic_irq.irq = irq;
 781
 782         return (ioctl(ctx->fd, VM_IOAPIC_ASSERT_IRQ, &ioapic_irq));
 783 }
 784
 785 int
 786 vm_ioapic_deassert_irq(struct vmctx *ctx, int irq)
 787 {
 788         struct vm_ioapic_irq ioapic_irq;
 789
 790         bzero(&ioapic_irq, sizeof(struct vm_ioapic_irq));
 791         ioapic_irq.irq = irq;
 792
 793         return (ioctl(ctx->fd, VM_IOAPIC_DEASSERT_IRQ, &ioapic_irq));
 794 }
 795
 796 int
 797 vm_ioapic_pulse_irq(struct vmctx *ctx, int irq)
 798 {
 799         struct vm_ioapic_irq ioapic_irq;
 800
 801         bzero(&ioapic_irq, sizeof(struct vm_ioapic_irq));
 802         ioapic_irq.irq = irq;
 803
 804         return (ioctl(ctx->fd, VM_IOAPIC_PULSE_IRQ, &ioapic_irq));
 805 }
 806
 807 int
 808 vm_ioapic_pincount(struct vmctx *ctx, int *pincount)
 809 {
 810
 811         return (ioctl(ctx->fd, VM_IOAPIC_PINCOUNT, pincount));
 812 }
 813
 814 int
 815 vm_readwrite_kernemu_device(struct vmctx *ctx, int vcpu, vm_paddr_t gpa,
 816     bool write, int size, uint64_t *value)
 817 {
 818         struct vm_readwrite_kernemu_device irp = {
 819                 .vcpuid = vcpu,
 820                 .access_width = fls(size) - 1,
 821                 .gpa = gpa,
 822                 .value = write ? *value : ~0ul,
 823         };
 824         long cmd = (write ? VM_SET_KERNEMU_DEV : VM_GET_KERNEMU_DEV);
 825         int rc;
 826
 827         rc = ioctl(ctx->fd, cmd, &irp);
 828         if (rc == 0 && !write)
 829                 *value = irp.value;
 830         return (rc);
 831 }
 832
 833 int
 834 vm_isa_assert_irq(struct vmctx *ctx, int atpic_irq, int ioapic_irq)
 835 {
 836         struct vm_isa_irq isa_irq;
 837
 838         bzero(&isa_irq, sizeof(struct vm_isa_irq));
 839         isa_irq.atpic_irq = atpic_irq;
 840         isa_irq.ioapic_irq = ioapic_irq;
 841
 842         return (ioctl(ctx->fd, VM_ISA_ASSERT_IRQ, &isa_irq));
 843 }
 844
 845 int
 846 vm_isa_deassert_irq(struct vmctx *ctx, int atpic_irq, int ioapic_irq)
 847 {
 848         struct vm_isa_irq isa_irq;
 849
 850         bzero(&isa_irq, sizeof(struct vm_isa_irq));
 851         isa_irq.atpic_irq = atpic_irq;
 852         isa_irq.ioapic_irq = ioapic_irq;
 853
 854         return (ioctl(ctx->fd, VM_ISA_DEASSERT_IRQ, &isa_irq));
 855 }
 856
 857 int
 858 vm_isa_pulse_irq(struct vmctx *ctx, int atpic_irq, int ioapic_irq)
 859 {
 860         struct vm_isa_irq isa_irq;
 861
 862         bzero(&isa_irq, sizeof(struct vm_isa_irq));
 863         isa_irq.atpic_irq = atpic_irq;
 864         isa_irq.ioapic_irq = ioapic_irq;
 865
 866         return (ioctl(ctx->fd, VM_ISA_PULSE_IRQ, &isa_irq));
 867 }
 868
 869 int
 870 vm_isa_set_irq_trigger(struct vmctx *ctx, int atpic_irq,
 871     enum vm_intr_trigger trigger)
 872 {
 873         struct vm_isa_irq_trigger isa_irq_trigger;
 874
 875         bzero(&isa_irq_trigger, sizeof(struct vm_isa_irq_trigger));
 876         isa_irq_trigger.atpic_irq = atpic_irq;
 877         isa_irq_trigger.trigger = trigger;
 878
 879         return (ioctl(ctx->fd, VM_ISA_SET_IRQ_TRIGGER, &isa_irq_trigger));
 880 }
 881
 882 int
 883 vm_inject_nmi(struct vmctx *ctx, int vcpu)
 884 {
 885         struct vm_nmi vmnmi;
 886
 887         bzero(&vmnmi, sizeof(vmnmi));
 888         vmnmi.cpuid = vcpu;
 889
 890         return (ioctl(ctx->fd, VM_INJECT_NMI, &vmnmi));
 891 }
 892
 893 static const char *capstrmap[] = {
 894         [VM_CAP_HALT_EXIT]  = "hlt_exit",
 895         [VM_CAP_MTRAP_EXIT] = "mtrap_exit",
 896         [VM_CAP_PAUSE_EXIT] = "pause_exit",
 897         [VM_CAP_UNRESTRICTED_GUEST] = "unrestricted_guest",
 898         [VM_CAP_ENABLE_INVPCID] = "enable_invpcid",
 899         [VM_CAP_BPT_EXIT] = "bpt_exit",
 900 };
 901
 902 int
 903 vm_capability_name2type(const char *capname)
 904 {
 905         int i;
 906
 907         for (i = 0; i < (int)nitems(capstrmap); i++) {
 908                 if (strcmp(capstrmap[i], capname) == 0)
 909                         return (i);
 910         }
 911
 912         return (-1);
 913 }
 914
 915 const char *
 916 vm_capability_type2name(int type)
 917 {
 918         if (type >= 0 && type < (int)nitems(capstrmap))
 919                 return (capstrmap[type]);
 920
 921         return (NULL);
 922 }
 923
 924 int
 925 vm_get_capability(struct vmctx *ctx, int vcpu, enum vm_cap_type cap,
 926                   int *retval)
 927 {
 928         int error;
 929         struct vm_capability vmcap;
 930
 931         bzero(&vmcap, sizeof(vmcap));
 932         vmcap.cpuid = vcpu;
 933         vmcap.captype = cap;
 934
 935         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_CAPABILITY, &vmcap);
 936         *retval = vmcap.capval;
 937         return (error);
 938 }
 939
 940 int
 941 vm_set_capability(struct vmctx *ctx, int vcpu, enum vm_cap_type cap, int val)
 942 {
 943         struct vm_capability vmcap;
 944
 945         bzero(&vmcap, sizeof(vmcap));
 946         vmcap.cpuid = vcpu;
 947         vmcap.captype = cap;
 948         vmcap.capval = val;
 949
 950         return (ioctl(ctx->fd, VM_SET_CAPABILITY, &vmcap));
 951 }
 952
 953 int
 954 vm_assign_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_BIND_PPTDEV, &pptdev));
 964 }
 965
 966 int
 967 vm_unassign_pptdev(struct vmctx *ctx, int bus, int slot, int func)
 968 {
 969         struct vm_pptdev pptdev;
 970
 971         bzero(&pptdev, sizeof(pptdev));
 972         pptdev.bus = bus;
 973         pptdev.slot = slot;
 974         pptdev.func = func;
 975
 976         return (ioctl(ctx->fd, VM_UNBIND_PPTDEV, &pptdev));
 977 }
 978
 979 int
 980 vm_map_pptdev_mmio(struct vmctx *ctx, int bus, int slot, int func,
 981                    vm_paddr_t gpa, size_t len, vm_paddr_t hpa)
 982 {
 983         struct vm_pptdev_mmio pptmmio;
 984
 985         bzero(&pptmmio, sizeof(pptmmio));
 986         pptmmio.bus = bus;
 987         pptmmio.slot = slot;
 988         pptmmio.func = func;
 989         pptmmio.gpa = gpa;
 990         pptmmio.len = len;
 991         pptmmio.hpa = hpa;
 992
 993         return (ioctl(ctx->fd, VM_MAP_PPTDEV_MMIO, &pptmmio));
 994 }
 995
 996 int
 997 vm_unmap_pptdev_mmio(struct vmctx *ctx, int bus, int slot, int func,
 998                      vm_paddr_t gpa, size_t len)
 999 {
1000         struct vm_pptdev_mmio pptmmio;
1001
1002         bzero(&pptmmio, sizeof(pptmmio));
1003         pptmmio.bus = bus;
1004         pptmmio.slot = slot;
1005         pptmmio.func = func;
1006         pptmmio.gpa = gpa;
1007         pptmmio.len = len;
1008
1009         return (ioctl(ctx->fd, VM_UNMAP_PPTDEV_MMIO, &pptmmio));
1010 }
1011
1012 int
1013 vm_setup_pptdev_msi(struct vmctx *ctx, int vcpu, int bus, int slot, int func,
1014     uint64_t addr, uint64_t msg, int numvec)
1015 {
1016         struct vm_pptdev_msi pptmsi;
1017
1018         bzero(&pptmsi, sizeof(pptmsi));
1019         pptmsi.vcpu = vcpu;
1020         pptmsi.bus = bus;
1021         pptmsi.slot = slot;
1022         pptmsi.func = func;
1023         pptmsi.msg = msg;
1024         pptmsi.addr = addr;
1025         pptmsi.numvec = numvec;
1026
1027         return (ioctl(ctx->fd, VM_PPTDEV_MSI, &pptmsi));
1028 }
1029
1030 int
1031 vm_setup_pptdev_msix(struct vmctx *ctx, int vcpu, int bus, int slot, int func,
1032     int idx, uint64_t addr, uint64_t msg, uint32_t vector_control)
1033 {
1034         struct vm_pptdev_msix pptmsix;
1035
1036         bzero(&pptmsix, sizeof(pptmsix));
1037         pptmsix.vcpu = vcpu;
1038         pptmsix.bus = bus;
1039         pptmsix.slot = slot;
1040         pptmsix.func = func;
1041         pptmsix.idx = idx;
1042         pptmsix.msg = msg;
1043         pptmsix.addr = addr;
1044         pptmsix.vector_control = vector_control;
1045
1046         return ioctl(ctx->fd, VM_PPTDEV_MSIX, &pptmsix);
1047 }
1048
1049 int
1050 vm_disable_pptdev_msix(struct vmctx *ctx, int bus, int slot, int func)
1051 {
1052         struct vm_pptdev ppt;
1053
1054         bzero(&ppt, sizeof(ppt));
1055         ppt.bus = bus;
1056         ppt.slot = slot;
1057         ppt.func = func;
1058
1059         return ioctl(ctx->fd, VM_PPTDEV_DISABLE_MSIX, &ppt);
1060 }
1061
1062 uint64_t *
1063 vm_get_stats(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct timeval *ret_tv,
1064              int *ret_entries)
1065 {
1066         static _Thread_local uint64_t *stats_buf;
1067         static _Thread_local u_int stats_count;
1068         uint64_t *new_stats;
1069         struct vm_stats vmstats;
1070         u_int count, index;
1071         bool have_stats;
1072
1073         have_stats = false;
1074         vmstats.cpuid = vcpu;
1075         count = 0;
1076         for (index = 0;; index += nitems(vmstats.statbuf)) {
1077                 vmstats.index = index;
1078                 if (ioctl(ctx->fd, VM_STATS, &vmstats) != 0)
1079                         break;
1080                 if (stats_count < index + vmstats.num_entries) {
1081                         new_stats = realloc(stats_buf,
1082                             (index + vmstats.num_entries) * sizeof(uint64_t));
1083                         if (new_stats == NULL) {
1084                                 errno = ENOMEM;
1085                                 return (NULL);
1086                         }
1087                         stats_count = index + vmstats.num_entries;
1088                         stats_buf = new_stats;
1089                 }
1090                 memcpy(stats_buf + index, vmstats.statbuf,
1091                     vmstats.num_entries * sizeof(uint64_t));
1092                 count += vmstats.num_entries;
1093                 have_stats = true;
1094
1095                 if (vmstats.num_entries != nitems(vmstats.statbuf))
1096                         break;
1097         }
1098         if (have_stats) {
1099                 if (ret_entries)
1100                         *ret_entries = count;
1101                 if (ret_tv)
1102                         *ret_tv = vmstats.tv;
1103                 return (stats_buf);
1104         } else
1105                 return (NULL);
1106 }
1107
1108 const char *
1109 vm_get_stat_desc(struct vmctx *ctx, int index)
1110 {
1111         static struct vm_stat_desc statdesc;
1112
1113         statdesc.index = index;
1114         if (ioctl(ctx->fd, VM_STAT_DESC, &statdesc) == 0)
1115                 return (statdesc.desc);
1116         else
1117                 return (NULL);
1118 }
1119
1120 int
1121 vm_get_x2apic_state(struct vmctx *ctx, int vcpu, enum x2apic_state *state)
1122 {
1123         int error;
1124         struct vm_x2apic x2apic;
1125
1126         bzero(&x2apic, sizeof(x2apic));
1127         x2apic.cpuid = vcpu;
1128
1129         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_X2APIC_STATE, &x2apic);
1130         *state = x2apic.state;
1131         return (error);
1132 }
1133
1134 int
1135 vm_set_x2apic_state(struct vmctx *ctx, int vcpu, enum x2apic_state state)
1136 {
1137         int error;
1138         struct vm_x2apic x2apic;
1139
1140         bzero(&x2apic, sizeof(x2apic));
1141         x2apic.cpuid = vcpu;
1142         x2apic.state = state;
1143
1144         error = ioctl(ctx->fd, VM_SET_X2APIC_STATE, &x2apic);
1145
1146         return (error);
1147 }
1148
1149 /*
1150  * From Intel Vol 3a:
1151  * Table 9-1. IA-32 Processor States Following Power-up, Reset or INIT
1152  */
1153 int
1154 vcpu_reset(struct vmctx *vmctx, int vcpu)
1155 {
1156         int error;
1157         uint64_t rflags, rip, cr0, cr4, zero, desc_base, rdx;
1158         uint32_t desc_access, desc_limit;
1159         uint16_t sel;
1160
1161         zero = 0;
1162
1163         rflags = 0x2;
1164         error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RFLAGS, rflags);
1165         if (error)
1166                 goto done;
1167
1168         rip = 0xfff0;
1169         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RIP, rip)) != 0)
1170                 goto done;
1171
1172         cr0 = CR0_NE;
1173         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_CR0, cr0)) != 0)
1174                 goto done;
1175
1176         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_CR3, zero)) != 0)
1177                 goto done;
1178
1179         cr4 = 0;
1180         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_CR4, cr4)) != 0)
1181                 goto done;
1182
1183         /*
1184          * CS: present, r/w, accessed, 16-bit, byte granularity, usable
1185          */
1186         desc_base = 0xffff0000;
1187         desc_limit = 0xffff;
1188         desc_access = 0x0093;
1189         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_CS,
1190                             desc_base, desc_limit, desc_access);
1191         if (error)
1192                 goto done;
1193
1194         sel = 0xf000;
1195         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_CS, sel)) != 0)
1196                 goto done;
1197
1198         /*
1199          * SS,DS,ES,FS,GS: present, r/w, accessed, 16-bit, byte granularity
1200          */
1201         desc_base = 0;
1202         desc_limit = 0xffff;
1203         desc_access = 0x0093;
1204         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_SS,
1205                             desc_base, desc_limit, desc_access);
1206         if (error)
1207                 goto done;
1208
1209         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_DS,
1210                             desc_base, desc_limit, desc_access);
1211         if (error)
1212                 goto done;
1213
1214         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_ES,
1215                             desc_base, desc_limit, desc_access);
1216         if (error)
1217                 goto done;
1218
1219         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_FS,
1220                             desc_base, desc_limit, desc_access);
1221         if (error)
1222                 goto done;
1223
1224         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_GS,
1225                             desc_base, desc_limit, desc_access);
1226         if (error)
1227                 goto done;
1228
1229         sel = 0;
1230         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_SS, sel)) != 0)
1231                 goto done;
1232         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_DS, sel)) != 0)
1233                 goto done;
1234         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_ES, sel)) != 0)
1235                 goto done;
1236         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_FS, sel)) != 0)
1237                 goto done;
1238         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_GS, sel)) != 0)
1239                 goto done;
1240
1241         /* General purpose registers */
1242         rdx = 0xf00;
1243         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RAX, zero)) != 0)
1244                 goto done;
1245         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RBX, zero)) != 0)
1246                 goto done;
1247         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RCX, zero)) != 0)
1248                 goto done;
1249         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RDX, rdx)) != 0)
1250                 goto done;
1251         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RSI, zero)) != 0)
1252                 goto done;
1253         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RDI, zero)) != 0)
1254                 goto done;
1255         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RBP, zero)) != 0)
1256                 goto done;
1257         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RSP, zero)) != 0)
1258                 goto done;
1259
1260         /* GDTR, IDTR */
1261         desc_base = 0;
1262         desc_limit = 0xffff;
1263         desc_access = 0;
1264         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_GDTR,
1265                             desc_base, desc_limit, desc_access);
1266         if (error != 0)
1267                 goto done;
1268
1269         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_IDTR,
1270                             desc_base, desc_limit, desc_access);
1271         if (error != 0)
1272                 goto done;
1273
1274         /* TR */
1275         desc_base = 0;
1276         desc_limit = 0xffff;
1277         desc_access = 0x0000008b;
1278         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_TR, 0, 0, desc_access);
1279         if (error)
1280                 goto done;
1281
1282         sel = 0;
1283         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_TR, sel)) != 0)
1284                 goto done;
1285
1286         /* LDTR */
1287         desc_base = 0;
1288         desc_limit = 0xffff;
1289         desc_access = 0x00000082;
1290         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_LDTR, desc_base,
1291                             desc_limit, desc_access);
1292         if (error)
1293                 goto done;
1294
1295         sel = 0;
1296         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_LDTR, 0)) != 0)
1297                 goto done;
1298
1299         /* XXX cr2, debug registers */
1300
1301         error = 0;
1302 done:
1303         return (error);
1304 }
1305
1306 int
1307 vm_get_gpa_pmap(struct vmctx *ctx, uint64_t gpa, uint64_t *pte, int *num)
1308 {
1309         int error, i;
1310         struct vm_gpa_pte gpapte;
1311
1312         bzero(&gpapte, sizeof(gpapte));
1313         gpapte.gpa = gpa;
1314
1315         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_GPA_PMAP, &gpapte);
1316
1317         if (error == 0) {
1318                 *num = gpapte.ptenum;
1319                 for (i = 0; i < gpapte.ptenum; i++)
1320                         pte[i] = gpapte.pte[i];
1321         }
1322
1323         return (error);
1324 }
1325
1326 int
1327 vm_get_hpet_capabilities(struct vmctx *ctx, uint32_t *capabilities)
1328 {
1329         int error;
1330         struct vm_hpet_cap cap;
1331
1332         bzero(&cap, sizeof(struct vm_hpet_cap));
1333         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_HPET_CAPABILITIES, &cap);
1334         if (capabilities != NULL)
1335                 *capabilities = cap.capabilities;
1336         return (error);
1337 }
1338
1339 int
1340 vm_gla2gpa(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct vm_guest_paging *paging,
1341     uint64_t gla, int prot, uint64_t *gpa, int *fault)
1342 {
1343         struct vm_gla2gpa gg;
1344         int error;
1345
1346         bzero(&gg, sizeof(struct vm_gla2gpa));
1347         gg.vcpuid = vcpu;
1348         gg.prot = prot;
1349         gg.gla = gla;
1350         gg.paging = *paging;
1351
1352         error = ioctl(ctx->fd, VM_GLA2GPA, &gg);
1353         if (error == 0) {
1354                 *fault = gg.fault;
1355                 *gpa = gg.gpa;
1356         }
1357         return (error);
1358 }
1359
1360 int
1361 vm_gla2gpa_nofault(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct vm_guest_paging *paging,
1362     uint64_t gla, int prot, uint64_t *gpa, int *fault)
1363 {
1364         struct vm_gla2gpa gg;
1365         int error;
1366
1367         bzero(&gg, sizeof(struct vm_gla2gpa));
1368         gg.vcpuid = vcpu;
1369         gg.prot = prot;
1370         gg.gla = gla;
1371         gg.paging = *paging;
1372
1373         error = ioctl(ctx->fd, VM_GLA2GPA_NOFAULT, &gg);
1374         if (error == 0) {
1375                 *fault = gg.fault;
1376                 *gpa = gg.gpa;
1377         }
1378         return (error);
1379 }
1380
1381 #ifndef min
1382 #define min(a,b)        (((a) < (b)) ? (a) : (b))
1383 #endif
1384
1385 int
1386 vm_copy_setup(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct vm_guest_paging *paging,
1387     uint64_t gla, size_t len, int prot, struct iovec *iov, int iovcnt,
1388     int *fault)
1389 {
1390         void *va;
1391         uint64_t gpa, off;
1392         int error, i, n;
1393
1394         for (i = 0; i < iovcnt; i++) {
1395                 iov[i].iov_base = 0;
1396                 iov[i].iov_len = 0;
1397         }
1398
1399         while (len) {
1400                 assert(iovcnt > 0);
1401                 error = vm_gla2gpa(ctx, vcpu, paging, gla, prot, &gpa, fault);
1402                 if (error || *fault)
1403                         return (error);
1404
1405                 off = gpa & PAGE_MASK;
1406                 n = MIN(len, PAGE_SIZE - off);
1407
1408                 va = vm_map_gpa(ctx, gpa, n);
1409                 if (va == NULL)
1410                         return (EFAULT);
1411
1412                 iov->iov_base = va;
1413                 iov->iov_len = n;
1414                 iov++;
1415                 iovcnt--;
1416
1417                 gla += n;
1418                 len -= n;
1419         }
1420         return (0);
1421 }
1422
1423 void
1424 vm_copy_teardown(struct vmctx *ctx __unused, int vcpu __unused,
1425     struct iovec *iov __unused, int iovcnt __unused)
1426 {
1427 }
1428
1429 void
1430 vm_copyin(struct vmctx *ctx __unused, int vcpu __unused, struct iovec *iov,
1431     void *vp, size_t len)
1432 {
1433         const char *src;
1434         char *dst;
1435         size_t n;
1436
1437         dst = vp;
1438         while (len) {
1439                 assert(iov->iov_len);
1440                 n = min(len, iov->iov_len);
1441                 src = iov->iov_base;
1442                 bcopy(src, dst, n);
1443
1444                 iov++;
1445                 dst += n;
1446                 len -= n;
1447         }
1448 }
1449
1450 void
1451 vm_copyout(struct vmctx *ctx __unused, int vcpu __unused, const void *vp,
1452     struct iovec *iov, size_t len)
1453 {
1454         const char *src;
1455         char *dst;
1456         size_t n;
1457
1458         src = vp;
1459         while (len) {
1460                 assert(iov->iov_len);
1461                 n = min(len, iov->iov_len);
1462                 dst = iov->iov_base;
1463                 bcopy(src, dst, n);
1464
1465                 iov++;
1466                 src += n;
1467                 len -= n;
1468         }
1469 }
1470
1471 static int
1472 vm_get_cpus(struct vmctx *ctx, int which, cpuset_t *cpus)
1473 {
1474         struct vm_cpuset vm_cpuset;
1475         int error;
1476
1477         bzero(&vm_cpuset, sizeof(struct vm_cpuset));
1478         vm_cpuset.which = which;
1479         vm_cpuset.cpusetsize = sizeof(cpuset_t);
1480         vm_cpuset.cpus = cpus;
1481
1482         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_CPUS, &vm_cpuset);
1483         return (error);
1484 }
1485
1486 int
1487 vm_active_cpus(struct vmctx *ctx, cpuset_t *cpus)
1488 {
1489
1490         return (vm_get_cpus(ctx, VM_ACTIVE_CPUS, cpus));
1491 }
1492
1493 int
1494 vm_suspended_cpus(struct vmctx *ctx, cpuset_t *cpus)
1495 {
1496
1497         return (vm_get_cpus(ctx, VM_SUSPENDED_CPUS, cpus));
1498 }
1499
1500 int
1501 vm_debug_cpus(struct vmctx *ctx, cpuset_t *cpus)
1502 {
1503
1504         return (vm_get_cpus(ctx, VM_DEBUG_CPUS, cpus));
1505 }
1506
1507 int
1508 vm_activate_cpu(struct vmctx *ctx, int vcpu)
1509 {
1510         struct vm_activate_cpu ac;
1511         int error;
1512
1513         bzero(&ac, sizeof(struct vm_activate_cpu));
1514         ac.vcpuid = vcpu;
1515         error = ioctl(ctx->fd, VM_ACTIVATE_CPU, &ac);
1516         return (error);
1517 }
1518
1519 int
1520 vm_suspend_cpu(struct vmctx *ctx, int vcpu)
1521 {
1522         struct vm_activate_cpu ac;
1523         int error;
1524
1525         bzero(&ac, sizeof(struct vm_activate_cpu));
1526         ac.vcpuid = vcpu;
1527         error = ioctl(ctx->fd, VM_SUSPEND_CPU, &ac);
1528         return (error);
1529 }
1530
1531 int
1532 vm_resume_cpu(struct vmctx *ctx, int vcpu)
1533 {
1534         struct vm_activate_cpu ac;
1535         int error;
1536
1537         bzero(&ac, sizeof(struct vm_activate_cpu));
1538         ac.vcpuid = vcpu;
1539         error = ioctl(ctx->fd, VM_RESUME_CPU, &ac);
1540         return (error);
1541 }
1542
1543 int
1544 vm_get_intinfo(struct vmctx *ctx, int vcpu, uint64_t *info1, uint64_t *info2)
1545 {
1546         struct vm_intinfo vmii;
1547         int error;
1548
1549         bzero(&vmii, sizeof(struct vm_intinfo));
1550         vmii.vcpuid = vcpu;
1551         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_INTINFO, &vmii);
1552         if (error == 0) {
1553                 *info1 = vmii.info1;
1554                 *info2 = vmii.info2;
1555         }
1556         return (error);
1557 }
1558
1559 int
1560 vm_set_intinfo(struct vmctx *ctx, int vcpu, uint64_t info1)
1561 {
1562         struct vm_intinfo vmii;
1563         int error;
1564
1565         bzero(&vmii, sizeof(struct vm_intinfo));
1566         vmii.vcpuid = vcpu;
1567         vmii.info1 = info1;
1568         error = ioctl(ctx->fd, VM_SET_INTINFO, &vmii);
1569         return (error);
1570 }
1571
1572 int
1573 vm_rtc_write(struct vmctx *ctx, int offset, uint8_t value)
1574 {
1575         struct vm_rtc_data rtcdata;
1576         int error;
1577
1578         bzero(&rtcdata, sizeof(struct vm_rtc_data));
1579         rtcdata.offset = offset;
1580         rtcdata.value = value;
1581         error = ioctl(ctx->fd, VM_RTC_WRITE, &rtcdata);
1582         return (error);
1583 }
1584
1585 int
1586 vm_rtc_read(struct vmctx *ctx, int offset, uint8_t *retval)
1587 {
1588         struct vm_rtc_data rtcdata;
1589         int error;
1590
1591         bzero(&rtcdata, sizeof(struct vm_rtc_data));
1592         rtcdata.offset = offset;
1593         error = ioctl(ctx->fd, VM_RTC_READ, &rtcdata);
1594         if (error == 0)
1595                 *retval = rtcdata.value;
1596         return (error);
1597 }
1598
1599 int
1600 vm_rtc_settime(struct vmctx *ctx, time_t secs)
1601 {
1602         struct vm_rtc_time rtctime;
1603         int error;
1604
1605         bzero(&rtctime, sizeof(struct vm_rtc_time));
1606         rtctime.secs = secs;
1607         error = ioctl(ctx->fd, VM_RTC_SETTIME, &rtctime);
1608         return (error);
1609 }
1610
1611 int
1612 vm_rtc_gettime(struct vmctx *ctx, time_t *secs)
1613 {
1614         struct vm_rtc_time rtctime;
1615         int error;
1616
1617         bzero(&rtctime, sizeof(struct vm_rtc_time));
1618         error = ioctl(ctx->fd, VM_RTC_GETTIME, &rtctime);
1619         if (error == 0)
1620                 *secs = rtctime.secs;
1621         return (error);
1622 }
1623
1624 int
1625 vm_restart_instruction(void *arg, int vcpu)
1626 {
1627         struct vmctx *ctx = arg;
1628
1629         return (ioctl(ctx->fd, VM_RESTART_INSTRUCTION, &vcpu));
1630 }
1631
1632 int
1633 vm_snapshot_req(struct vm_snapshot_meta *meta)
1634 {
1635
1636         if (ioctl(meta->ctx->fd, VM_SNAPSHOT_REQ, meta) == -1) {
1637 #ifdef SNAPSHOT_DEBUG
1638                 fprintf(stderr, "%s: snapshot failed for %s: %d\r\n",
1639                     __func__, meta->dev_name, errno);
1640 #endif
1641                 return (-1);
1642         }
1643         return (0);
1644 }
1645
1646 int
1647 vm_restore_time(struct vmctx *ctx)
1648 {
1649         int dummy;
1650
1651         dummy = 0;
1652         return (ioctl(ctx->fd, VM_RESTORE_TIME, &dummy));
1653 }
1654
1655 int
1656 vm_set_topology(struct vmctx *ctx,
1657     uint16_t sockets, uint16_t cores, uint16_t threads, uint16_t maxcpus)
1658 {
1659         struct vm_cpu_topology topology;
1660
1661         bzero(&topology, sizeof (struct vm_cpu_topology));
1662         topology.sockets = sockets;
1663         topology.cores = cores;
1664         topology.threads = threads;
1665         topology.maxcpus = maxcpus;
1666         return (ioctl(ctx->fd, VM_SET_TOPOLOGY, &topology));
1667 }
1668
1669 int
1670 vm_get_topology(struct vmctx *ctx,
1671     uint16_t *sockets, uint16_t *cores, uint16_t *threads, uint16_t *maxcpus)
1672 {
1673         struct vm_cpu_topology topology;
1674         int error;
1675
1676         bzero(&topology, sizeof (struct vm_cpu_topology));
1677         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_TOPOLOGY, &topology);
1678         if (error == 0) {
1679                 *sockets = topology.sockets;
1680                 *cores = topology.cores;
1681                 *threads = topology.threads;
1682                 *maxcpus = topology.maxcpus;
1683         }
1684         return (error);
1685 }
1686
1687 int
1688 vm_get_device_fd(struct vmctx *ctx)
1689 {
1690
1691         return (ctx->fd);
1692 }
1693
1694 const cap_ioctl_t *
1695 vm_get_ioctls(size_t *len)
1696 {
1697         cap_ioctl_t *cmds;
1698         /* keep in sync with machine/vmm_dev.h */
1699         static const cap_ioctl_t vm_ioctl_cmds[] = { VM_RUN, VM_SUSPEND, VM_REINIT,
1700             VM_ALLOC_MEMSEG, VM_GET_MEMSEG, VM_MMAP_MEMSEG, VM_MMAP_MEMSEG,
1701             VM_MMAP_GETNEXT, VM_MUNMAP_MEMSEG, VM_SET_REGISTER, VM_GET_REGISTER,
1702             VM_SET_SEGMENT_DESCRIPTOR, VM_GET_SEGMENT_DESCRIPTOR,
1703             VM_SET_REGISTER_SET, VM_GET_REGISTER_SET,
1704             VM_SET_KERNEMU_DEV, VM_GET_KERNEMU_DEV,
1705             VM_INJECT_EXCEPTION, VM_LAPIC_IRQ, VM_LAPIC_LOCAL_IRQ,
1706             VM_LAPIC_MSI, VM_IOAPIC_ASSERT_IRQ, VM_IOAPIC_DEASSERT_IRQ,
1707             VM_IOAPIC_PULSE_IRQ, VM_IOAPIC_PINCOUNT, VM_ISA_ASSERT_IRQ,
1708             VM_ISA_DEASSERT_IRQ, VM_ISA_PULSE_IRQ, VM_ISA_SET_IRQ_TRIGGER,
1709             VM_SET_CAPABILITY, VM_GET_CAPABILITY, VM_BIND_PPTDEV,
1710             VM_UNBIND_PPTDEV, VM_MAP_PPTDEV_MMIO, VM_PPTDEV_MSI,
1711             VM_PPTDEV_MSIX, VM_UNMAP_PPTDEV_MMIO, VM_PPTDEV_DISABLE_MSIX,
1712             VM_INJECT_NMI, VM_STATS, VM_STAT_DESC,
1713             VM_SET_X2APIC_STATE, VM_GET_X2APIC_STATE,
1714             VM_GET_HPET_CAPABILITIES, VM_GET_GPA_PMAP, VM_GLA2GPA,
1715             VM_GLA2GPA_NOFAULT,
1716             VM_ACTIVATE_CPU, VM_GET_CPUS, VM_SUSPEND_CPU, VM_RESUME_CPU,
1717             VM_SET_INTINFO, VM_GET_INTINFO,
1718             VM_RTC_WRITE, VM_RTC_READ, VM_RTC_SETTIME, VM_RTC_GETTIME,
1719             VM_RESTART_INSTRUCTION, VM_SET_TOPOLOGY, VM_GET_TOPOLOGY };
1720
1721         if (len == NULL) {
1722                 cmds = malloc(sizeof(vm_ioctl_cmds));
1723                 if (cmds == NULL)
1724                         return (NULL);
1725                 bcopy(vm_ioctl_cmds, cmds, sizeof(vm_ioctl_cmds));
1726                 return (cmds);
1727         }
1728
1729         *len = nitems(vm_ioctl_cmds);
1730         return (NULL);
1731 }