lib/libvmmapi/vmmapi.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2011 NetApp, Inc.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY NETAPP, INC ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL NETAPP, INC OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  * $FreeBSD$
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  31
  32 #include <sys/types.h>
  33 #include <sys/sysctl.h>
  34 #include <sys/ioctl.h>
  35 #include <sys/mman.h>
  36
  37 #include <machine/specialreg.h>
  38
  39 #include <stdio.h>
  40 #include <stdlib.h>
  41 #include <assert.h>
  42 #include <string.h>
  43 #include <fcntl.h>
  44 #include <unistd.h>
  45
  46 #include <libutil.h>
  47
  48 #include <machine/vmm.h>
  49 #include <machine/vmm_dev.h>
  50
  51 #include "vmmapi.h"
  52
  53 #define MB      (1024 * 1024UL)
  54 #define GB      (1024 * 1024 * 1024UL)
  55
  56 struct vmctx {
  57         int     fd;
  58         uint32_t lowmem_limit;
  59         enum vm_mmap_style vms;
  60         int     memflags;
  61         size_t  lowmem;
  62         char    *lowmem_addr;
  63         size_t  highmem;
  64         char    *highmem_addr;
  65         char    *name;
  66 };
  67
  68 #define CREATE(x)  sysctlbyname("hw.vmm.create", NULL, NULL, (x), strlen((x)))
  69 #define DESTROY(x) sysctlbyname("hw.vmm.destroy", NULL, NULL, (x), strlen((x)))
  70
  71 static int
  72 vm_device_open(const char *name)
  73 {
  74         int fd, len;
  75         char *vmfile;
  76
  77         len = strlen("/dev/vmm/") + strlen(name) + 1;
  78         vmfile = malloc(len);
  79         assert(vmfile != NULL);
  80         snprintf(vmfile, len, "/dev/vmm/%s", name);
  81
  82         /* Open the device file */
  83         fd = open(vmfile, O_RDWR, 0);
  84
  85         free(vmfile);
  86         return (fd);
  87 }
  88
  89 int
  90 vm_create(const char *name)
  91 {
  92
  93         return (CREATE((char *)name));
  94 }
  95
  96 struct vmctx *
  97 vm_open(const char *name)
  98 {
  99         struct vmctx *vm;
 100
 101         vm = malloc(sizeof(struct vmctx) + strlen(name) + 1);
 102         assert(vm != NULL);
 103
 104         vm->fd = -1;
 105         vm->memflags = 0;
 106         vm->lowmem_limit = 3 * GB;
 107         vm->name = (char *)(vm + 1);
 108         strcpy(vm->name, name);
 109
 110         if ((vm->fd = vm_device_open(vm->name)) < 0)
 111                 goto err;
 112
 113         return (vm);
 114 err:
 115         vm_destroy(vm);
 116         return (NULL);
 117 }
 118
 119 void
 120 vm_destroy(struct vmctx *vm)
 121 {
 122         assert(vm != NULL);
 123
 124         if (vm->fd >= 0)
 125                 close(vm->fd);
 126         DESTROY(vm->name);
 127
 128         free(vm);
 129 }
 130
 131 int
 132 vm_parse_memsize(const char *optarg, size_t *ret_memsize)
 133 {
 134         char *endptr;
 135         size_t optval;
 136         int error;
 137
 138         optval = strtoul(optarg, &endptr, 0);
 139         if (*optarg != '\0' && *endptr == '\0') {
 140                 /*
 141                  * For the sake of backward compatibility if the memory size
 142                  * specified on the command line is less than a megabyte then
 143                  * it is interpreted as being in units of MB.
 144                  */
 145                 if (optval < MB)
 146                         optval *= MB;
 147                 *ret_memsize = optval;
 148                 error = 0;
 149         } else
 150                 error = expand_number(optarg, ret_memsize);
 151
 152         return (error);
 153 }
 154
 155 int
 156 vm_get_memory_seg(struct vmctx *ctx, vm_paddr_t gpa, size_t *ret_len,
 157                   int *wired)
 158 {
 159         int error;
 160         struct vm_memory_segment seg;
 161
 162         bzero(&seg, sizeof(seg));
 163         seg.gpa = gpa;
 164         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_MEMORY_SEG, &seg);
 165         *ret_len = seg.len;
 166         if (wired != NULL)
 167                 *wired = seg.wired;
 168         return (error);
 169 }
 170
 171 uint32_t
 172 vm_get_lowmem_limit(struct vmctx *ctx)
 173 {
 174
 175         return (ctx->lowmem_limit);
 176 }
 177
 178 void
 179 vm_set_lowmem_limit(struct vmctx *ctx, uint32_t limit)
 180 {
 181
 182         ctx->lowmem_limit = limit;
 183 }
 184
 185 void
 186 vm_set_memflags(struct vmctx *ctx, int flags)
 187 {
 188
 189         ctx->memflags = flags;
 190 }
 191
 192 static int
 193 setup_memory_segment(struct vmctx *ctx, vm_paddr_t gpa, size_t len, char **addr)
 194 {
 195         int error, mmap_flags;
 196         struct vm_memory_segment seg;
 197
 198         /*
 199          * Create and optionally map 'len' bytes of memory at guest
 200          * physical address 'gpa'
 201          */
 202         bzero(&seg, sizeof(seg));
 203         seg.gpa = gpa;
 204         seg.len = len;
 205         error = ioctl(ctx->fd, VM_MAP_MEMORY, &seg);
 206         if (error == 0 && addr != NULL) {
 207                 mmap_flags = MAP_SHARED;
 208                 if ((ctx->memflags & VM_MEM_F_INCORE) == 0)
 209                         mmap_flags |= MAP_NOCORE;
 210                 *addr = mmap(NULL, len, PROT_READ | PROT_WRITE, mmap_flags,
 211                     ctx->fd, gpa);
 212         }
 213         return (error);
 214 }
 215
 216 int
 217 vm_setup_memory(struct vmctx *ctx, size_t memsize, enum vm_mmap_style vms)
 218 {
 219         char **addr;
 220         int error;
 221
 222         /* XXX VM_MMAP_SPARSE not implemented yet */
 223         assert(vms == VM_MMAP_NONE || vms == VM_MMAP_ALL);
 224         ctx->vms = vms;
 225
 226         /*
 227          * If 'memsize' cannot fit entirely in the 'lowmem' segment then
 228          * create another 'highmem' segment above 4GB for the remainder.
 229          */
 230         if (memsize > ctx->lowmem_limit) {
 231                 ctx->lowmem = ctx->lowmem_limit;
 232                 ctx->highmem = memsize - ctx->lowmem;
 233         } else {
 234                 ctx->lowmem = memsize;
 235                 ctx->highmem = 0;
 236         }
 237
 238         if (ctx->lowmem > 0) {
 239                 addr = (vms == VM_MMAP_ALL) ? &ctx->lowmem_addr : NULL;
 240                 error = setup_memory_segment(ctx, 0, ctx->lowmem, addr);
 241                 if (error)
 242                         return (error);
 243         }
 244
 245         if (ctx->highmem > 0) {
 246                 addr = (vms == VM_MMAP_ALL) ? &ctx->highmem_addr : NULL;
 247                 error = setup_memory_segment(ctx, 4*GB, ctx->highmem, addr);
 248                 if (error)
 249                         return (error);
 250         }
 251
 252         return (0);
 253 }
 254
 255 void *
 256 vm_map_gpa(struct vmctx *ctx, vm_paddr_t gaddr, size_t len)
 257 {
 258
 259         /* XXX VM_MMAP_SPARSE not implemented yet */
 260         assert(ctx->vms == VM_MMAP_ALL);
 261
 262         if (gaddr < ctx->lowmem && gaddr + len <= ctx->lowmem)
 263                 return ((void *)(ctx->lowmem_addr + gaddr));
 264
 265         if (gaddr >= 4*GB) {
 266                 gaddr -= 4*GB;
 267                 if (gaddr < ctx->highmem && gaddr + len <= ctx->highmem)
 268                         return ((void *)(ctx->highmem_addr + gaddr));
 269         }
 270
 271         return (NULL);
 272 }
 273
 274 int
 275 vm_set_desc(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg,
 276             uint64_t base, uint32_t limit, uint32_t access)
 277 {
 278         int error;
 279         struct vm_seg_desc vmsegdesc;
 280
 281         bzero(&vmsegdesc, sizeof(vmsegdesc));
 282         vmsegdesc.cpuid = vcpu;
 283         vmsegdesc.regnum = reg;
 284         vmsegdesc.desc.base = base;
 285         vmsegdesc.desc.limit = limit;
 286         vmsegdesc.desc.access = access;
 287
 288         error = ioctl(ctx->fd, VM_SET_SEGMENT_DESCRIPTOR, &vmsegdesc);
 289         return (error);
 290 }
 291
 292 int
 293 vm_get_desc(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg,
 294             uint64_t *base, uint32_t *limit, uint32_t *access)
 295 {
 296         int error;
 297         struct vm_seg_desc vmsegdesc;
 298
 299         bzero(&vmsegdesc, sizeof(vmsegdesc));
 300         vmsegdesc.cpuid = vcpu;
 301         vmsegdesc.regnum = reg;
 302
 303         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_SEGMENT_DESCRIPTOR, &vmsegdesc);
 304         if (error == 0) {
 305                 *base = vmsegdesc.desc.base;
 306                 *limit = vmsegdesc.desc.limit;
 307                 *access = vmsegdesc.desc.access;
 308         }
 309         return (error);
 310 }
 311
 312 int
 313 vm_set_register(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg, uint64_t val)
 314 {
 315         int error;
 316         struct vm_register vmreg;
 317
 318         bzero(&vmreg, sizeof(vmreg));
 319         vmreg.cpuid = vcpu;
 320         vmreg.regnum = reg;
 321         vmreg.regval = val;
 322
 323         error = ioctl(ctx->fd, VM_SET_REGISTER, &vmreg);
 324         return (error);
 325 }
 326
 327 int
 328 vm_get_register(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg, uint64_t *ret_val)
 329 {
 330         int error;
 331         struct vm_register vmreg;
 332
 333         bzero(&vmreg, sizeof(vmreg));
 334         vmreg.cpuid = vcpu;
 335         vmreg.regnum = reg;
 336
 337         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_REGISTER, &vmreg);
 338         *ret_val = vmreg.regval;
 339         return (error);
 340 }
 341
 342 int
 343 vm_run(struct vmctx *ctx, int vcpu, uint64_t rip, struct vm_exit *vmexit)
 344 {
 345         int error;
 346         struct vm_run vmrun;
 347
 348         bzero(&vmrun, sizeof(vmrun));
 349         vmrun.cpuid = vcpu;
 350         vmrun.rip = rip;
 351
 352         error = ioctl(ctx->fd, VM_RUN, &vmrun);
 353         bcopy(&vmrun.vm_exit, vmexit, sizeof(struct vm_exit));
 354         return (error);
 355 }
 356
 357 int
 358 vm_suspend(struct vmctx *ctx, enum vm_suspend_how how)
 359 {
 360         struct vm_suspend vmsuspend;
 361
 362         bzero(&vmsuspend, sizeof(vmsuspend));
 363         vmsuspend.how = how;
 364         return (ioctl(ctx->fd, VM_SUSPEND, &vmsuspend));
 365 }
 366
 367 static int
 368 vm_inject_exception_real(struct vmctx *ctx, int vcpu, int vector,
 369     int error_code, int error_code_valid)
 370 {
 371         struct vm_exception exc;
 372
 373         bzero(&exc, sizeof(exc));
 374         exc.cpuid = vcpu;
 375         exc.vector = vector;
 376         exc.error_code = error_code;
 377         exc.error_code_valid = error_code_valid;
 378
 379         return (ioctl(ctx->fd, VM_INJECT_EXCEPTION, &exc));
 380 }
 381
 382 int
 383 vm_inject_exception(struct vmctx *ctx, int vcpu, int vector)
 384 {
 385
 386         return (vm_inject_exception_real(ctx, vcpu, vector, 0, 0));
 387 }
 388
 389 int
 390 vm_inject_exception2(struct vmctx *ctx, int vcpu, int vector, int errcode)
 391 {
 392
 393         return (vm_inject_exception_real(ctx, vcpu, vector, errcode, 1));
 394 }
 395
 396 int
 397 vm_apicid2vcpu(struct vmctx *ctx, int apicid)
 398 {
 399         /*
 400          * The apic id associated with the 'vcpu' has the same numerical value
 401          * as the 'vcpu' itself.
 402          */
 403         return (apicid);
 404 }
 405
 406 int
 407 vm_lapic_irq(struct vmctx *ctx, int vcpu, int vector)
 408 {
 409         struct vm_lapic_irq vmirq;
 410
 411         bzero(&vmirq, sizeof(vmirq));
 412         vmirq.cpuid = vcpu;
 413         vmirq.vector = vector;
 414
 415         return (ioctl(ctx->fd, VM_LAPIC_IRQ, &vmirq));
 416 }
 417
 418 int
 419 vm_lapic_local_irq(struct vmctx *ctx, int vcpu, int vector)
 420 {
 421         struct vm_lapic_irq vmirq;
 422
 423         bzero(&vmirq, sizeof(vmirq));
 424         vmirq.cpuid = vcpu;
 425         vmirq.vector = vector;
 426
 427         return (ioctl(ctx->fd, VM_LAPIC_LOCAL_IRQ, &vmirq));
 428 }
 429
 430 int
 431 vm_lapic_msi(struct vmctx *ctx, uint64_t addr, uint64_t msg)
 432 {
 433         struct vm_lapic_msi vmmsi;
 434
 435         bzero(&vmmsi, sizeof(vmmsi));
 436         vmmsi.addr = addr;
 437         vmmsi.msg = msg;
 438
 439         return (ioctl(ctx->fd, VM_LAPIC_MSI, &vmmsi));
 440 }
 441
 442 int
 443 vm_ioapic_assert_irq(struct vmctx *ctx, int irq)
 444 {
 445         struct vm_ioapic_irq ioapic_irq;
 446
 447         bzero(&ioapic_irq, sizeof(struct vm_ioapic_irq));
 448         ioapic_irq.irq = irq;
 449
 450         return (ioctl(ctx->fd, VM_IOAPIC_ASSERT_IRQ, &ioapic_irq));
 451 }
 452
 453 int
 454 vm_ioapic_deassert_irq(struct vmctx *ctx, int irq)
 455 {
 456         struct vm_ioapic_irq ioapic_irq;
 457
 458         bzero(&ioapic_irq, sizeof(struct vm_ioapic_irq));
 459         ioapic_irq.irq = irq;
 460
 461         return (ioctl(ctx->fd, VM_IOAPIC_DEASSERT_IRQ, &ioapic_irq));
 462 }
 463
 464 int
 465 vm_ioapic_pulse_irq(struct vmctx *ctx, int irq)
 466 {
 467         struct vm_ioapic_irq ioapic_irq;
 468
 469         bzero(&ioapic_irq, sizeof(struct vm_ioapic_irq));
 470         ioapic_irq.irq = irq;
 471
 472         return (ioctl(ctx->fd, VM_IOAPIC_PULSE_IRQ, &ioapic_irq));
 473 }
 474
 475 int
 476 vm_ioapic_pincount(struct vmctx *ctx, int *pincount)
 477 {
 478
 479         return (ioctl(ctx->fd, VM_IOAPIC_PINCOUNT, pincount));
 480 }
 481
 482 int
 483 vm_isa_assert_irq(struct vmctx *ctx, int atpic_irq, int ioapic_irq)
 484 {
 485         struct vm_isa_irq isa_irq;
 486
 487         bzero(&isa_irq, sizeof(struct vm_isa_irq));
 488         isa_irq.atpic_irq = atpic_irq;
 489         isa_irq.ioapic_irq = ioapic_irq;
 490
 491         return (ioctl(ctx->fd, VM_ISA_ASSERT_IRQ, &isa_irq));
 492 }
 493
 494 int
 495 vm_isa_deassert_irq(struct vmctx *ctx, int atpic_irq, int ioapic_irq)
 496 {
 497         struct vm_isa_irq isa_irq;
 498
 499         bzero(&isa_irq, sizeof(struct vm_isa_irq));
 500         isa_irq.atpic_irq = atpic_irq;
 501         isa_irq.ioapic_irq = ioapic_irq;
 502
 503         return (ioctl(ctx->fd, VM_ISA_DEASSERT_IRQ, &isa_irq));
 504 }
 505
 506 int
 507 vm_isa_pulse_irq(struct vmctx *ctx, int atpic_irq, int ioapic_irq)
 508 {
 509         struct vm_isa_irq isa_irq;
 510
 511         bzero(&isa_irq, sizeof(struct vm_isa_irq));
 512         isa_irq.atpic_irq = atpic_irq;
 513         isa_irq.ioapic_irq = ioapic_irq;
 514
 515         return (ioctl(ctx->fd, VM_ISA_PULSE_IRQ, &isa_irq));
 516 }
 517
 518 int
 519 vm_isa_set_irq_trigger(struct vmctx *ctx, int atpic_irq,
 520     enum vm_intr_trigger trigger)
 521 {
 522         struct vm_isa_irq_trigger isa_irq_trigger;
 523
 524         bzero(&isa_irq_trigger, sizeof(struct vm_isa_irq_trigger));
 525         isa_irq_trigger.atpic_irq = atpic_irq;
 526         isa_irq_trigger.trigger = trigger;
 527
 528         return (ioctl(ctx->fd, VM_ISA_SET_IRQ_TRIGGER, &isa_irq_trigger));
 529 }
 530
 531 int
 532 vm_inject_nmi(struct vmctx *ctx, int vcpu)
 533 {
 534         struct vm_nmi vmnmi;
 535
 536         bzero(&vmnmi, sizeof(vmnmi));
 537         vmnmi.cpuid = vcpu;
 538
 539         return (ioctl(ctx->fd, VM_INJECT_NMI, &vmnmi));
 540 }
 541
 542 static struct {
 543         const char      *name;
 544         int             type;
 545 } capstrmap[] = {
 546         { "hlt_exit",           VM_CAP_HALT_EXIT },
 547         { "mtrap_exit",         VM_CAP_MTRAP_EXIT },
 548         { "pause_exit",         VM_CAP_PAUSE_EXIT },
 549         { "unrestricted_guest", VM_CAP_UNRESTRICTED_GUEST },
 550         { "enable_invpcid",     VM_CAP_ENABLE_INVPCID },
 551         { 0 }
 552 };
 553
 554 int
 555 vm_capability_name2type(const char *capname)
 556 {
 557         int i;
 558
 559         for (i = 0; capstrmap[i].name != NULL && capname != NULL; i++) {
 560                 if (strcmp(capstrmap[i].name, capname) == 0)
 561                         return (capstrmap[i].type);
 562         }
 563
 564         return (-1);
 565 }
 566
 567 const char *
 568 vm_capability_type2name(int type)
 569 {
 570         int i;
 571
 572         for (i = 0; capstrmap[i].name != NULL; i++) {
 573                 if (capstrmap[i].type == type)
 574                         return (capstrmap[i].name);
 575         }
 576
 577         return (NULL);
 578 }
 579
 580 int
 581 vm_get_capability(struct vmctx *ctx, int vcpu, enum vm_cap_type cap,
 582                   int *retval)
 583 {
 584         int error;
 585         struct vm_capability vmcap;
 586
 587         bzero(&vmcap, sizeof(vmcap));
 588         vmcap.cpuid = vcpu;
 589         vmcap.captype = cap;
 590
 591         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_CAPABILITY, &vmcap);
 592         *retval = vmcap.capval;
 593         return (error);
 594 }
 595
 596 int
 597 vm_set_capability(struct vmctx *ctx, int vcpu, enum vm_cap_type cap, int val)
 598 {
 599         struct vm_capability vmcap;
 600
 601         bzero(&vmcap, sizeof(vmcap));
 602         vmcap.cpuid = vcpu;
 603         vmcap.captype = cap;
 604         vmcap.capval = val;
 605
 606         return (ioctl(ctx->fd, VM_SET_CAPABILITY, &vmcap));
 607 }
 608
 609 int
 610 vm_assign_pptdev(struct vmctx *ctx, int bus, int slot, int func)
 611 {
 612         struct vm_pptdev pptdev;
 613
 614         bzero(&pptdev, sizeof(pptdev));
 615         pptdev.bus = bus;
 616         pptdev.slot = slot;
 617         pptdev.func = func;
 618
 619         return (ioctl(ctx->fd, VM_BIND_PPTDEV, &pptdev));
 620 }
 621
 622 int
 623 vm_unassign_pptdev(struct vmctx *ctx, int bus, int slot, int func)
 624 {
 625         struct vm_pptdev pptdev;
 626
 627         bzero(&pptdev, sizeof(pptdev));
 628         pptdev.bus = bus;
 629         pptdev.slot = slot;
 630         pptdev.func = func;
 631
 632         return (ioctl(ctx->fd, VM_UNBIND_PPTDEV, &pptdev));
 633 }
 634
 635 int
 636 vm_map_pptdev_mmio(struct vmctx *ctx, int bus, int slot, int func,
 637                    vm_paddr_t gpa, size_t len, vm_paddr_t hpa)
 638 {
 639         struct vm_pptdev_mmio pptmmio;
 640
 641         bzero(&pptmmio, sizeof(pptmmio));
 642         pptmmio.bus = bus;
 643         pptmmio.slot = slot;
 644         pptmmio.func = func;
 645         pptmmio.gpa = gpa;
 646         pptmmio.len = len;
 647         pptmmio.hpa = hpa;
 648
 649         return (ioctl(ctx->fd, VM_MAP_PPTDEV_MMIO, &pptmmio));
 650 }
 651
 652 int
 653 vm_setup_pptdev_msi(struct vmctx *ctx, int vcpu, int bus, int slot, int func,
 654     uint64_t addr, uint64_t msg, int numvec)
 655 {
 656         struct vm_pptdev_msi pptmsi;
 657
 658         bzero(&pptmsi, sizeof(pptmsi));
 659         pptmsi.vcpu = vcpu;
 660         pptmsi.bus = bus;
 661         pptmsi.slot = slot;
 662         pptmsi.func = func;
 663         pptmsi.msg = msg;
 664         pptmsi.addr = addr;
 665         pptmsi.numvec = numvec;
 666
 667         return (ioctl(ctx->fd, VM_PPTDEV_MSI, &pptmsi));
 668 }
 669
 670 int
 671 vm_setup_pptdev_msix(struct vmctx *ctx, int vcpu, int bus, int slot, int func,
 672     int idx, uint64_t addr, uint64_t msg, uint32_t vector_control)
 673 {
 674         struct vm_pptdev_msix pptmsix;
 675
 676         bzero(&pptmsix, sizeof(pptmsix));
 677         pptmsix.vcpu = vcpu;
 678         pptmsix.bus = bus;
 679         pptmsix.slot = slot;
 680         pptmsix.func = func;
 681         pptmsix.idx = idx;
 682         pptmsix.msg = msg;
 683         pptmsix.addr = addr;
 684         pptmsix.vector_control = vector_control;
 685
 686         return ioctl(ctx->fd, VM_PPTDEV_MSIX, &pptmsix);
 687 }
 688
 689 uint64_t *
 690 vm_get_stats(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct timeval *ret_tv,
 691              int *ret_entries)
 692 {
 693         int error;
 694
 695         static struct vm_stats vmstats;
 696
 697         vmstats.cpuid = vcpu;
 698
 699         error = ioctl(ctx->fd, VM_STATS, &vmstats);
 700         if (error == 0) {
 701                 if (ret_entries)
 702                         *ret_entries = vmstats.num_entries;
 703                 if (ret_tv)
 704                         *ret_tv = vmstats.tv;
 705                 return (vmstats.statbuf);
 706         } else
 707                 return (NULL);
 708 }
 709
 710 const char *
 711 vm_get_stat_desc(struct vmctx *ctx, int index)
 712 {
 713         static struct vm_stat_desc statdesc;
 714
 715         statdesc.index = index;
 716         if (ioctl(ctx->fd, VM_STAT_DESC, &statdesc) == 0)
 717                 return (statdesc.desc);
 718         else
 719                 return (NULL);
 720 }
 721
 722 int
 723 vm_get_x2apic_state(struct vmctx *ctx, int vcpu, enum x2apic_state *state)
 724 {
 725         int error;
 726         struct vm_x2apic x2apic;
 727
 728         bzero(&x2apic, sizeof(x2apic));
 729         x2apic.cpuid = vcpu;
 730
 731         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_X2APIC_STATE, &x2apic);
 732         *state = x2apic.state;
 733         return (error);
 734 }
 735
 736 int
 737 vm_set_x2apic_state(struct vmctx *ctx, int vcpu, enum x2apic_state state)
 738 {
 739         int error;
 740         struct vm_x2apic x2apic;
 741
 742         bzero(&x2apic, sizeof(x2apic));
 743         x2apic.cpuid = vcpu;
 744         x2apic.state = state;
 745
 746         error = ioctl(ctx->fd, VM_SET_X2APIC_STATE, &x2apic);
 747
 748         return (error);
 749 }
 750
 751 /*
 752  * From Intel Vol 3a:
 753  * Table 9-1. IA-32 Processor States Following Power-up, Reset or INIT
 754  */
 755 int
 756 vcpu_reset(struct vmctx *vmctx, int vcpu)
 757 {
 758         int error;
 759         uint64_t rflags, rip, cr0, cr4, zero, desc_base, rdx;
 760         uint32_t desc_access, desc_limit;
 761         uint16_t sel;
 762
 763         zero = 0;
 764
 765         rflags = 0x2;
 766         error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RFLAGS, rflags);
 767         if (error)
 768                 goto done;
 769
 770         rip = 0xfff0;
 771         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RIP, rip)) != 0)
 772                 goto done;
 773
 774         cr0 = CR0_NE;
 775         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_CR0, cr0)) != 0)
 776                 goto done;
 777
 778         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_CR3, zero)) != 0)
 779                 goto done;
 780
 781         cr4 = 0;
 782         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_CR4, cr4)) != 0)
 783                 goto done;
 784
 785         /*
 786          * CS: present, r/w, accessed, 16-bit, byte granularity, usable
 787          */
 788         desc_base = 0xffff0000;
 789         desc_limit = 0xffff;
 790         desc_access = 0x0093;
 791         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_CS,
 792                             desc_base, desc_limit, desc_access);
 793         if (error)
 794                 goto done;
 795
 796         sel = 0xf000;
 797         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_CS, sel)) != 0)
 798                 goto done;
 799
 800         /*
 801          * SS,DS,ES,FS,GS: present, r/w, accessed, 16-bit, byte granularity
 802          */
 803         desc_base = 0;
 804         desc_limit = 0xffff;
 805         desc_access = 0x0093;
 806         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_SS,
 807                             desc_base, desc_limit, desc_access);
 808         if (error)
 809                 goto done;
 810
 811         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_DS,
 812                             desc_base, desc_limit, desc_access);
 813         if (error)
 814                 goto done;
 815
 816         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_ES,
 817                             desc_base, desc_limit, desc_access);
 818         if (error)
 819                 goto done;
 820
 821         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_FS,
 822                             desc_base, desc_limit, desc_access);
 823         if (error)
 824                 goto done;
 825
 826         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_GS,
 827                             desc_base, desc_limit, desc_access);
 828         if (error)
 829                 goto done;
 830
 831         sel = 0;
 832         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_SS, sel)) != 0)
 833                 goto done;
 834         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_DS, sel)) != 0)
 835                 goto done;
 836         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_ES, sel)) != 0)
 837                 goto done;
 838         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_FS, sel)) != 0)
 839                 goto done;
 840         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_GS, sel)) != 0)
 841                 goto done;
 842
 843         /* General purpose registers */
 844         rdx = 0xf00;
 845         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RAX, zero)) != 0)
 846                 goto done;
 847         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RBX, zero)) != 0)
 848                 goto done;
 849         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RCX, zero)) != 0)
 850                 goto done;
 851         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RDX, rdx)) != 0)
 852                 goto done;
 853         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RSI, zero)) != 0)
 854                 goto done;
 855         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RDI, zero)) != 0)
 856                 goto done;
 857         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RBP, zero)) != 0)
 858                 goto done;
 859         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RSP, zero)) != 0)
 860                 goto done;
 861
 862         /* GDTR, IDTR */
 863         desc_base = 0;
 864         desc_limit = 0xffff;
 865         desc_access = 0;
 866         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_GDTR,
 867                             desc_base, desc_limit, desc_access);
 868         if (error != 0)
 869                 goto done;
 870
 871         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_IDTR,
 872                             desc_base, desc_limit, desc_access);
 873         if (error != 0)
 874                 goto done;
 875
 876         /* TR */
 877         desc_base = 0;
 878         desc_limit = 0xffff;
 879         desc_access = 0x0000008b;
 880         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_TR, 0, 0, desc_access);
 881         if (error)
 882                 goto done;
 883
 884         sel = 0;
 885         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_TR, sel)) != 0)
 886                 goto done;
 887
 888         /* LDTR */
 889         desc_base = 0;
 890         desc_limit = 0xffff;
 891         desc_access = 0x00000082;
 892         error = vm_set_desc(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_LDTR, desc_base,
 893                             desc_limit, desc_access);
 894         if (error)
 895                 goto done;
 896
 897         sel = 0;
 898         if ((error = vm_set_register(vmctx, vcpu, VM_REG_GUEST_LDTR, 0)) != 0)
 899                 goto done;
 900
 901         /* XXX cr2, debug registers */
 902
 903         error = 0;
 904 done:
 905         return (error);
 906 }
 907
 908 int
 909 vm_get_gpa_pmap(struct vmctx *ctx, uint64_t gpa, uint64_t *pte, int *num)
 910 {
 911         int error, i;
 912         struct vm_gpa_pte gpapte;
 913
 914         bzero(&gpapte, sizeof(gpapte));
 915         gpapte.gpa = gpa;
 916
 917         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_GPA_PMAP, &gpapte);
 918
 919         if (error == 0) {
 920                 *num = gpapte.ptenum;
 921                 for (i = 0; i < gpapte.ptenum; i++)
 922                         pte[i] = gpapte.pte[i];
 923         }
 924
 925         return (error);
 926 }
 927
 928 int
 929 vm_get_hpet_capabilities(struct vmctx *ctx, uint32_t *capabilities)
 930 {
 931         int error;
 932         struct vm_hpet_cap cap;
 933
 934         bzero(&cap, sizeof(struct vm_hpet_cap));
 935         error = ioctl(ctx->fd, VM_GET_HPET_CAPABILITIES, &cap);
 936         if (capabilities != NULL)
 937                 *capabilities = cap.capabilities;
 938         return (error);
 939 }