usr.sbin/bhyve/bhyverun.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/mman.h>
  34 #include <sys/time.h>
  35
  36 #include <machine/atomic.h>
  37 #include <machine/segments.h>
  38
  39 #include <stdio.h>
  40 #include <stdlib.h>
  41 #include <string.h>
  42 #include <err.h>
  43 #include <libgen.h>
  44 #include <unistd.h>
  45 #include <assert.h>
  46 #include <errno.h>
  47 #include <pthread.h>
  48 #include <pthread_np.h>
  49 #include <sysexits.h>
  50
  51 #include <machine/vmm.h>
  52 #include <vmmapi.h>
  53
  54 #include "bhyverun.h"
  55 #include "acpi.h"
  56 #include "inout.h"
  57 #include "dbgport.h"
  58 #include "ioapic.h"
  59 #include "mem.h"
  60 #include "mevent.h"
  61 #include "mptbl.h"
  62 #include "pci_emul.h"
  63 #include "pci_irq.h"
  64 #include "pci_lpc.h"
  65 #include "smbiostbl.h"
  66 #include "xmsr.h"
  67 #include "spinup_ap.h"
  68 #include "rtc.h"
  69
  70 #define GUEST_NIO_PORT          0x488   /* guest upcalls via i/o port */
  71
  72 #define MB              (1024UL * 1024)
  73 #define GB              (1024UL * MB)
  74
  75 typedef int (*vmexit_handler_t)(struct vmctx *, struct vm_exit *, int *vcpu);
  76 extern int vmexit_task_switch(struct vmctx *, struct vm_exit *, int *vcpu);
  77
  78 char *vmname;
  79
  80 int guest_ncpus;
  81 char *guest_uuid_str;
  82
  83 static int guest_vmexit_on_hlt, guest_vmexit_on_pause;
  84 static int virtio_msix = 1;
  85 static int x2apic_mode = 0;     /* default is xAPIC */
  86
  87 static int strictio;
  88 static int strictmsr = 1;
  89
  90 static int acpi;
  91
  92 static char *progname;
  93 static const int BSP = 0;
  94
  95 static cpuset_t cpumask;
  96
  97 static void vm_loop(struct vmctx *ctx, int vcpu, uint64_t rip);
  98
  99 static struct vm_exit vmexit[VM_MAXCPU];
 100
 101 struct bhyvestats {
 102         uint64_t        vmexit_bogus;
 103         uint64_t        vmexit_bogus_switch;
 104         uint64_t        vmexit_hlt;
 105         uint64_t        vmexit_pause;
 106         uint64_t        vmexit_mtrap;
 107         uint64_t        vmexit_inst_emul;
 108         uint64_t        cpu_switch_rotate;
 109         uint64_t        cpu_switch_direct;
 110 } stats;
 111
 112 struct mt_vmm_info {
 113         pthread_t       mt_thr;
 114         struct vmctx    *mt_ctx;
 115         int             mt_vcpu;
 116 } mt_vmm_info[VM_MAXCPU];
 117
 118 static cpuset_t *vcpumap[VM_MAXCPU] = { NULL };
 119
 120 static void
 121 usage(int code)
 122 {
 123
 124         fprintf(stderr,
 125                 "Usage: %s [-abehuwxACHPWY] [-c vcpus] [-g <gdb port>] [-l <lpc>]\n"
 126                 "       %*s [-m mem] [-p vcpu:hostcpu] [-s <pci>] [-U uuid] <vm>\n"
 127                 "       -a: local apic is in xAPIC mode (deprecated)\n"
 128                 "       -A: create ACPI tables\n"
 129                 "       -c: # cpus (default 1)\n"
 130                 "       -C: include guest memory in core file\n"
 131                 "       -e: exit on unhandled I/O access\n"
 132                 "       -g: gdb port\n"
 133                 "       -h: help\n"
 134                 "       -H: vmexit from the guest on hlt\n"
 135                 "       -l: LPC device configuration\n"
 136                 "       -m: memory size in MB\n"
 137                 "       -p: pin 'vcpu' to 'hostcpu'\n"
 138                 "       -P: vmexit from the guest on pause\n"
 139                 "       -s: <slot,driver,configinfo> PCI slot config\n"
 140                 "       -u: RTC keeps UTC time\n"
 141                 "       -U: uuid\n"
 142                 "       -w: ignore unimplemented MSRs\n"
 143                 "       -W: force virtio to use single-vector MSI\n"
 144                 "       -x: local apic is in x2APIC mode\n"
 145                 "       -Y: disable MPtable generation\n",
 146                 progname, (int)strlen(progname), "");
 147
 148         exit(code);
 149 }
 150
 151 static int
 152 pincpu_parse(const char *opt)
 153 {
 154         int vcpu, pcpu;
 155
 156         if (sscanf(opt, "%d:%d", &vcpu, &pcpu) != 2) {
 157                 fprintf(stderr, "invalid format: %s\n", opt);
 158                 return (-1);
 159         }
 160
 161         if (vcpu < 0 || vcpu >= VM_MAXCPU) {
 162                 fprintf(stderr, "vcpu '%d' outside valid range from 0 to %d\n",
 163                     vcpu, VM_MAXCPU - 1);
 164                 return (-1);
 165         }
 166
 167         if (pcpu < 0 || pcpu >= CPU_SETSIZE) {
 168                 fprintf(stderr, "hostcpu '%d' outside valid range from "
 169                     "0 to %d\n", pcpu, CPU_SETSIZE - 1);
 170                 return (-1);
 171         }
 172
 173         if (vcpumap[vcpu] == NULL) {
 174                 if ((vcpumap[vcpu] = malloc(sizeof(cpuset_t))) == NULL) {
 175                         perror("malloc");
 176                         return (-1);
 177                 }
 178                 CPU_ZERO(vcpumap[vcpu]);
 179         }
 180         CPU_SET(pcpu, vcpumap[vcpu]);
 181         return (0);
 182 }
 183
 184 void
 185 vm_inject_fault(void *arg, int vcpu, int vector, int errcode_valid,
 186     int errcode)
 187 {
 188         struct vmctx *ctx;
 189         int error, restart_instruction;
 190
 191         ctx = arg;
 192         restart_instruction = 1;
 193
 194         error = vm_inject_exception(ctx, vcpu, vector, errcode_valid, errcode,
 195             restart_instruction);
 196         assert(error == 0);
 197 }
 198
 199 void *
 200 paddr_guest2host(struct vmctx *ctx, uintptr_t gaddr, size_t len)
 201 {
 202
 203         return (vm_map_gpa(ctx, gaddr, len));
 204 }
 205
 206 int
 207 fbsdrun_vmexit_on_pause(void)
 208 {
 209
 210         return (guest_vmexit_on_pause);
 211 }
 212
 213 int
 214 fbsdrun_vmexit_on_hlt(void)
 215 {
 216
 217         return (guest_vmexit_on_hlt);
 218 }
 219
 220 int
 221 fbsdrun_virtio_msix(void)
 222 {
 223
 224         return (virtio_msix);
 225 }
 226
 227 static void *
 228 fbsdrun_start_thread(void *param)
 229 {
 230         char tname[MAXCOMLEN + 1];
 231         struct mt_vmm_info *mtp;
 232         int vcpu;
 233
 234         mtp = param;
 235         vcpu = mtp->mt_vcpu;
 236
 237         snprintf(tname, sizeof(tname), "vcpu %d", vcpu);
 238         pthread_set_name_np(mtp->mt_thr, tname);
 239
 240         vm_loop(mtp->mt_ctx, vcpu, vmexit[vcpu].rip);
 241
 242         /* not reached */
 243         exit(1);
 244         return (NULL);
 245 }
 246
 247 void
 248 fbsdrun_addcpu(struct vmctx *ctx, int fromcpu, int newcpu, uint64_t rip)
 249 {
 250         int error;
 251
 252         assert(fromcpu == BSP);
 253
 254         /*
 255          * The 'newcpu' must be activated in the context of 'fromcpu'. If
 256          * vm_activate_cpu() is delayed until newcpu's pthread starts running
 257          * then vmm.ko is out-of-sync with bhyve and this can create a race
 258          * with vm_suspend().
 259          */
 260         error = vm_activate_cpu(ctx, newcpu);
 261         assert(error == 0);
 262
 263         CPU_SET_ATOMIC(newcpu, &cpumask);
 264
 265         /*
 266          * Set up the vmexit struct to allow execution to start
 267          * at the given RIP
 268          */
 269         vmexit[newcpu].rip = rip;
 270         vmexit[newcpu].inst_length = 0;
 271
 272         mt_vmm_info[newcpu].mt_ctx = ctx;
 273         mt_vmm_info[newcpu].mt_vcpu = newcpu;
 274
 275         error = pthread_create(&mt_vmm_info[newcpu].mt_thr, NULL,
 276             fbsdrun_start_thread, &mt_vmm_info[newcpu]);
 277         assert(error == 0);
 278 }
 279
 280 static int
 281 fbsdrun_deletecpu(struct vmctx *ctx, int vcpu)
 282 {
 283
 284         if (!CPU_ISSET(vcpu, &cpumask)) {
 285                 fprintf(stderr, "Attempting to delete unknown cpu %d\n", vcpu);
 286                 exit(1);
 287         }
 288
 289         CPU_CLR_ATOMIC(vcpu, &cpumask);
 290         return (CPU_EMPTY(&cpumask));
 291 }
 292
 293 static int
 294 vmexit_handle_notify(struct vmctx *ctx, struct vm_exit *vme, int *pvcpu,
 295                      uint32_t eax)
 296 {
 297 #if BHYVE_DEBUG
 298         /*
 299          * put guest-driven debug here
 300          */
 301 #endif
 302         return (VMEXIT_CONTINUE);
 303 }
 304
 305 static int
 306 vmexit_inout(struct vmctx *ctx, struct vm_exit *vme, int *pvcpu)
 307 {
 308         int error;
 309         int bytes, port, in, out, string;
 310         int vcpu;
 311
 312         vcpu = *pvcpu;
 313
 314         port = vme->u.inout.port;
 315         bytes = vme->u.inout.bytes;
 316         string = vme->u.inout.string;
 317         in = vme->u.inout.in;
 318         out = !in;
 319
 320         /* Extra-special case of host notifications */
 321         if (out && port == GUEST_NIO_PORT) {
 322                 error = vmexit_handle_notify(ctx, vme, pvcpu, vme->u.inout.eax);
 323                 return (error);
 324         }
 325
 326         error = emulate_inout(ctx, vcpu, vme, strictio);
 327         if (error) {
 328                 fprintf(stderr, "Unhandled %s%c 0x%04x\n", in ? "in" : "out",
 329                     bytes == 1 ? 'b' : (bytes == 2 ? 'w' : 'l'), port);
 330                 return (VMEXIT_ABORT);
 331         } else {
 332                 return (VMEXIT_CONTINUE);
 333         }
 334 }
 335
 336 static int
 337 vmexit_rdmsr(struct vmctx *ctx, struct vm_exit *vme, int *pvcpu)
 338 {
 339         uint64_t val;
 340         uint32_t eax, edx;
 341         int error;
 342
 343         val = 0;
 344         error = emulate_rdmsr(ctx, *pvcpu, vme->u.msr.code, &val);
 345         if (error != 0) {
 346                 fprintf(stderr, "rdmsr to register %#x on vcpu %d\n",
 347                     vme->u.msr.code, *pvcpu);
 348                 if (strictmsr) {
 349                         vm_inject_gp(ctx, *pvcpu);
 350                         return (VMEXIT_CONTINUE);
 351                 }
 352         }
 353
 354         eax = val;
 355         error = vm_set_register(ctx, *pvcpu, VM_REG_GUEST_RAX, eax);
 356         assert(error == 0);
 357
 358         edx = val >> 32;
 359         error = vm_set_register(ctx, *pvcpu, VM_REG_GUEST_RDX, edx);
 360         assert(error == 0);
 361
 362         return (VMEXIT_CONTINUE);
 363 }
 364
 365 static int
 366 vmexit_wrmsr(struct vmctx *ctx, struct vm_exit *vme, int *pvcpu)
 367 {
 368         int error;
 369
 370         error = emulate_wrmsr(ctx, *pvcpu, vme->u.msr.code, vme->u.msr.wval);
 371         if (error != 0) {
 372                 fprintf(stderr, "wrmsr to register %#x(%#lx) on vcpu %d\n",
 373                     vme->u.msr.code, vme->u.msr.wval, *pvcpu);
 374                 if (strictmsr) {
 375                         vm_inject_gp(ctx, *pvcpu);
 376                         return (VMEXIT_CONTINUE);
 377                 }
 378         }
 379         return (VMEXIT_CONTINUE);
 380 }
 381
 382 static int
 383 vmexit_spinup_ap(struct vmctx *ctx, struct vm_exit *vme, int *pvcpu)
 384 {
 385         int newcpu;
 386         int retval = VMEXIT_CONTINUE;
 387
 388         newcpu = spinup_ap(ctx, *pvcpu,
 389                            vme->u.spinup_ap.vcpu, vme->u.spinup_ap.rip);
 390
 391         return (retval);
 392 }
 393
 394 #define DEBUG_EPT_MISCONFIG
 395 #ifdef DEBUG_EPT_MISCONFIG
 396 #define EXIT_REASON_EPT_MISCONFIG       49
 397 #define VMCS_GUEST_PHYSICAL_ADDRESS     0x00002400
 398 #define VMCS_IDENT(x)                   ((x) | 0x80000000)
 399
 400 static uint64_t ept_misconfig_gpa, ept_misconfig_pte[4];
 401 static int ept_misconfig_ptenum;
 402 #endif
 403
 404 static int
 405 vmexit_vmx(struct vmctx *ctx, struct vm_exit *vmexit, int *pvcpu)
 406 {
 407
 408         fprintf(stderr, "vm exit[%d]\n", *pvcpu);
 409         fprintf(stderr, "\treason\t\tVMX\n");
 410         fprintf(stderr, "\trip\t\t0x%016lx\n", vmexit->rip);
 411         fprintf(stderr, "\tinst_length\t%d\n", vmexit->inst_length);
 412         fprintf(stderr, "\tstatus\t\t%d\n", vmexit->u.vmx.status);
 413         fprintf(stderr, "\texit_reason\t%u\n", vmexit->u.vmx.exit_reason);
 414         fprintf(stderr, "\tqualification\t0x%016lx\n",
 415             vmexit->u.vmx.exit_qualification);
 416         fprintf(stderr, "\tinst_type\t\t%d\n", vmexit->u.vmx.inst_type);
 417         fprintf(stderr, "\tinst_error\t\t%d\n", vmexit->u.vmx.inst_error);
 418 #ifdef DEBUG_EPT_MISCONFIG
 419         if (vmexit->u.vmx.exit_reason == EXIT_REASON_EPT_MISCONFIG) {
 420                 vm_get_register(ctx, *pvcpu,
 421                     VMCS_IDENT(VMCS_GUEST_PHYSICAL_ADDRESS),
 422                     &ept_misconfig_gpa);
 423                 vm_get_gpa_pmap(ctx, ept_misconfig_gpa, ept_misconfig_pte,
 424                     &ept_misconfig_ptenum);
 425                 fprintf(stderr, "\tEPT misconfiguration:\n");
 426                 fprintf(stderr, "\t\tGPA: %#lx\n", ept_misconfig_gpa);
 427                 fprintf(stderr, "\t\tPTE(%d): %#lx %#lx %#lx %#lx\n",
 428                     ept_misconfig_ptenum, ept_misconfig_pte[0],
 429                     ept_misconfig_pte[1], ept_misconfig_pte[2],
 430                     ept_misconfig_pte[3]);
 431         }
 432 #endif  /* DEBUG_EPT_MISCONFIG */
 433         return (VMEXIT_ABORT);
 434 }
 435
 436 static int
 437 vmexit_svm(struct vmctx *ctx, struct vm_exit *vmexit, int *pvcpu)
 438 {
 439
 440         fprintf(stderr, "vm exit[%d]\n", *pvcpu);
 441         fprintf(stderr, "\treason\t\tSVM\n");
 442         fprintf(stderr, "\trip\t\t0x%016lx\n", vmexit->rip);
 443         fprintf(stderr, "\tinst_length\t%d\n", vmexit->inst_length);
 444         fprintf(stderr, "\texitcode\t%#lx\n", vmexit->u.svm.exitcode);
 445         fprintf(stderr, "\texitinfo1\t%#lx\n", vmexit->u.svm.exitinfo1);
 446         fprintf(stderr, "\texitinfo2\t%#lx\n", vmexit->u.svm.exitinfo2);
 447         return (VMEXIT_ABORT);
 448 }
 449
 450 static int
 451 vmexit_bogus(struct vmctx *ctx, struct vm_exit *vmexit, int *pvcpu)
 452 {
 453
 454         assert(vmexit->inst_length == 0);
 455
 456         stats.vmexit_bogus++;
 457
 458         return (VMEXIT_CONTINUE);
 459 }
 460
 461 static int
 462 vmexit_hlt(struct vmctx *ctx, struct vm_exit *vmexit, int *pvcpu)
 463 {
 464
 465         stats.vmexit_hlt++;
 466
 467         /*
 468          * Just continue execution with the next instruction. We use
 469          * the HLT VM exit as a way to be friendly with the host
 470          * scheduler.
 471          */
 472         return (VMEXIT_CONTINUE);
 473 }
 474
 475 static int
 476 vmexit_pause(struct vmctx *ctx, struct vm_exit *vmexit, int *pvcpu)
 477 {
 478
 479         stats.vmexit_pause++;
 480
 481         return (VMEXIT_CONTINUE);
 482 }
 483
 484 static int
 485 vmexit_mtrap(struct vmctx *ctx, struct vm_exit *vmexit, int *pvcpu)
 486 {
 487
 488         assert(vmexit->inst_length == 0);
 489
 490         stats.vmexit_mtrap++;
 491
 492         return (VMEXIT_CONTINUE);
 493 }
 494
 495 static int
 496 vmexit_inst_emul(struct vmctx *ctx, struct vm_exit *vmexit, int *pvcpu)
 497 {
 498         int err;
 499         stats.vmexit_inst_emul++;
 500
 501         err = emulate_mem(ctx, *pvcpu, vmexit->u.inst_emul.gpa,
 502             &vmexit->u.inst_emul.vie, &vmexit->u.inst_emul.paging);
 503
 504         if (err) {
 505                 if (err == EINVAL) {
 506                         fprintf(stderr,
 507                             "Failed to emulate instruction at 0x%lx\n",
 508                             vmexit->rip);
 509                 } else if (err == ESRCH) {
 510                         fprintf(stderr, "Unhandled memory access to 0x%lx\n",
 511                             vmexit->u.inst_emul.gpa);
 512                 }
 513
 514                 return (VMEXIT_ABORT);
 515         }
 516
 517         return (VMEXIT_CONTINUE);
 518 }
 519
 520 static pthread_mutex_t resetcpu_mtx = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
 521 static pthread_cond_t resetcpu_cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
 522
 523 static int
 524 vmexit_suspend(struct vmctx *ctx, struct vm_exit *vmexit, int *pvcpu)
 525 {
 526         enum vm_suspend_how how;
 527
 528         how = vmexit->u.suspended.how;
 529
 530         fbsdrun_deletecpu(ctx, *pvcpu);
 531
 532         if (*pvcpu != BSP) {
 533                 pthread_mutex_lock(&resetcpu_mtx);
 534                 pthread_cond_signal(&resetcpu_cond);
 535                 pthread_mutex_unlock(&resetcpu_mtx);
 536                 pthread_exit(NULL);
 537         }
 538
 539         pthread_mutex_lock(&resetcpu_mtx);
 540         while (!CPU_EMPTY(&cpumask)) {
 541                 pthread_cond_wait(&resetcpu_cond, &resetcpu_mtx);
 542         }
 543         pthread_mutex_unlock(&resetcpu_mtx);
 544
 545         switch (how) {
 546         case VM_SUSPEND_RESET:
 547                 exit(0);
 548         case VM_SUSPEND_POWEROFF:
 549                 exit(1);
 550         case VM_SUSPEND_HALT:
 551                 exit(2);
 552         case VM_SUSPEND_TRIPLEFAULT:
 553                 exit(3);
 554         default:
 555                 fprintf(stderr, "vmexit_suspend: invalid reason %d\n", how);
 556                 exit(100);
 557         }
 558         return (0);     /* NOTREACHED */
 559 }
 560
 561 static vmexit_handler_t handler[VM_EXITCODE_MAX] = {
 562         [VM_EXITCODE_INOUT]  = vmexit_inout,
 563         [VM_EXITCODE_INOUT_STR]  = vmexit_inout,
 564         [VM_EXITCODE_VMX]    = vmexit_vmx,
 565         [VM_EXITCODE_SVM]    = vmexit_svm,
 566         [VM_EXITCODE_BOGUS]  = vmexit_bogus,
 567         [VM_EXITCODE_RDMSR]  = vmexit_rdmsr,
 568         [VM_EXITCODE_WRMSR]  = vmexit_wrmsr,
 569         [VM_EXITCODE_MTRAP]  = vmexit_mtrap,
 570         [VM_EXITCODE_INST_EMUL] = vmexit_inst_emul,
 571         [VM_EXITCODE_SPINUP_AP] = vmexit_spinup_ap,
 572         [VM_EXITCODE_SUSPENDED] = vmexit_suspend,
 573         [VM_EXITCODE_TASK_SWITCH] = vmexit_task_switch,
 574 };
 575
 576 static void
 577 vm_loop(struct vmctx *ctx, int vcpu, uint64_t startrip)
 578 {
 579         int error, rc, prevcpu;
 580         enum vm_exitcode exitcode;
 581         cpuset_t active_cpus;
 582
 583         if (vcpumap[vcpu] != NULL) {
 584                 error = pthread_setaffinity_np(pthread_self(),
 585                     sizeof(cpuset_t), vcpumap[vcpu]);
 586                 assert(error == 0);
 587         }
 588
 589         error = vm_active_cpus(ctx, &active_cpus);
 590         assert(CPU_ISSET(vcpu, &active_cpus));
 591
 592         error = vm_set_register(ctx, vcpu, VM_REG_GUEST_RIP, startrip);
 593         assert(error == 0);
 594
 595         while (1) {
 596                 error = vm_run(ctx, vcpu, &vmexit[vcpu]);
 597                 if (error != 0)
 598                         break;
 599
 600                 prevcpu = vcpu;
 601
 602                 exitcode = vmexit[vcpu].exitcode;
 603                 if (exitcode >= VM_EXITCODE_MAX || handler[exitcode] == NULL) {
 604                         fprintf(stderr, "vm_loop: unexpected exitcode 0x%x\n",
 605                             exitcode);
 606                         exit(1);
 607                 }
 608
 609                 rc = (*handler[exitcode])(ctx, &vmexit[vcpu], &vcpu);
 610
 611                 switch (rc) {
 612                 case VMEXIT_CONTINUE:
 613                         break;
 614                 case VMEXIT_ABORT:
 615                         abort();
 616                 default:
 617                         exit(1);
 618                 }
 619         }
 620         fprintf(stderr, "vm_run error %d, errno %d\n", error, errno);
 621 }
 622
 623 static int
 624 num_vcpus_allowed(struct vmctx *ctx)
 625 {
 626         int tmp, error;
 627
 628         error = vm_get_capability(ctx, BSP, VM_CAP_UNRESTRICTED_GUEST, &tmp);
 629
 630         /*
 631          * The guest is allowed to spinup more than one processor only if the
 632          * UNRESTRICTED_GUEST capability is available.
 633          */
 634         if (error == 0)
 635                 return (VM_MAXCPU);
 636         else
 637                 return (1);
 638 }
 639
 640 void
 641 fbsdrun_set_capabilities(struct vmctx *ctx, int cpu)
 642 {
 643         int err, tmp;
 644
 645         if (fbsdrun_vmexit_on_hlt()) {
 646                 err = vm_get_capability(ctx, cpu, VM_CAP_HALT_EXIT, &tmp);
 647                 if (err < 0) {
 648                         fprintf(stderr, "VM exit on HLT not supported\n");
 649                         exit(1);
 650                 }
 651                 vm_set_capability(ctx, cpu, VM_CAP_HALT_EXIT, 1);
 652                 if (cpu == BSP)
 653                         handler[VM_EXITCODE_HLT] = vmexit_hlt;
 654         }
 655
 656         if (fbsdrun_vmexit_on_pause()) {
 657                 /*
 658                  * pause exit support required for this mode
 659                  */
 660                 err = vm_get_capability(ctx, cpu, VM_CAP_PAUSE_EXIT, &tmp);
 661                 if (err < 0) {
 662                         fprintf(stderr,
 663                             "SMP mux requested, no pause support\n");
 664                         exit(1);
 665                 }
 666                 vm_set_capability(ctx, cpu, VM_CAP_PAUSE_EXIT, 1);
 667                 if (cpu == BSP)
 668                         handler[VM_EXITCODE_PAUSE] = vmexit_pause;
 669         }
 670
 671         if (x2apic_mode)
 672                 err = vm_set_x2apic_state(ctx, cpu, X2APIC_ENABLED);
 673         else
 674                 err = vm_set_x2apic_state(ctx, cpu, X2APIC_DISABLED);
 675
 676         if (err) {
 677                 fprintf(stderr, "Unable to set x2apic state (%d)\n", err);
 678                 exit(1);
 679         }
 680
 681         vm_set_capability(ctx, cpu, VM_CAP_ENABLE_INVPCID, 1);
 682 }
 683
 684 int
 685 main(int argc, char *argv[])
 686 {
 687         int c, error, gdb_port, err, bvmcons;
 688         int dump_guest_memory, max_vcpus, mptgen;
 689         int rtc_localtime;
 690         struct vmctx *ctx;
 691         uint64_t rip;
 692         size_t memsize;
 693
 694         bvmcons = 0;
 695         dump_guest_memory = 0;
 696         progname = basename(argv[0]);
 697         gdb_port = 0;
 698         guest_ncpus = 1;
 699         memsize = 256 * MB;
 700         mptgen = 1;
 701         rtc_localtime = 1;
 702
 703         while ((c = getopt(argc, argv, "abehuwxACHIPWYp:g:c:s:m:l:U:")) != -1) {
 704                 switch (c) {
 705                 case 'a':
 706                         x2apic_mode = 0;
 707                         break;
 708                 case 'A':
 709                         acpi = 1;
 710                         break;
 711                 case 'b':
 712                         bvmcons = 1;
 713                         break;
 714                 case 'p':
 715                         if (pincpu_parse(optarg) != 0) {
 716                             errx(EX_USAGE, "invalid vcpu pinning "
 717                                  "configuration '%s'", optarg);
 718                         }
 719                         break;
 720                 case 'c':
 721                         guest_ncpus = atoi(optarg);
 722                         break;
 723                 case 'C':
 724                         dump_guest_memory = 1;
 725                         break;
 726                 case 'g':
 727                         gdb_port = atoi(optarg);
 728                         break;
 729                 case 'l':
 730                         if (lpc_device_parse(optarg) != 0) {
 731                                 errx(EX_USAGE, "invalid lpc device "
 732                                     "configuration '%s'", optarg);
 733                         }
 734                         break;
 735                 case 's':
 736                         if (pci_parse_slot(optarg) != 0)
 737                                 exit(1);
 738                         else
 739                                 break;
 740                 case 'm':
 741                         error = vm_parse_memsize(optarg, &memsize);
 742                         if (error)
 743                                 errx(EX_USAGE, "invalid memsize '%s'", optarg);
 744                         break;
 745                 case 'H':
 746                         guest_vmexit_on_hlt = 1;
 747                         break;
 748                 case 'I':
 749                         /*
 750                          * The "-I" option was used to add an ioapic to the
 751                          * virtual machine.
 752                          *
 753                          * An ioapic is now provided unconditionally for each
 754                          * virtual machine and this option is now deprecated.
 755                          */
 756                         break;
 757                 case 'P':
 758                         guest_vmexit_on_pause = 1;
 759                         break;
 760                 case 'e':
 761                         strictio = 1;
 762                         break;
 763                 case 'u':
 764                         rtc_localtime = 0;
 765                         break;
 766                 case 'U':
 767                         guest_uuid_str = optarg;
 768                         break;
 769                 case 'w':
 770                         strictmsr = 0;
 771                         break;
 772                 case 'W':
 773                         virtio_msix = 0;
 774                         break;
 775                 case 'x':
 776                         x2apic_mode = 1;
 777                         break;
 778                 case 'Y':
 779                         mptgen = 0;
 780                         break;
 781                 case 'h':
 782                         usage(0);
 783                 default:
 784                         usage(1);
 785                 }
 786         }
 787         argc -= optind;
 788         argv += optind;
 789
 790         if (argc != 1)
 791                 usage(1);
 792
 793         vmname = argv[0];
 794
 795         ctx = vm_open(vmname);
 796         if (ctx == NULL) {
 797                 perror("vm_open");
 798                 exit(1);
 799         }
 800
 801         max_vcpus = num_vcpus_allowed(ctx);
 802         if (guest_ncpus > max_vcpus) {
 803                 fprintf(stderr, "%d vCPUs requested but only %d available\n",
 804                         guest_ncpus, max_vcpus);
 805                 exit(1);
 806         }
 807
 808         fbsdrun_set_capabilities(ctx, BSP);
 809
 810         if (dump_guest_memory)
 811                 vm_set_memflags(ctx, VM_MEM_F_INCORE);
 812         err = vm_setup_memory(ctx, memsize, VM_MMAP_ALL);
 813         if (err) {
 814                 fprintf(stderr, "Unable to setup memory (%d)\n", err);
 815                 exit(1);
 816         }
 817
 818         error = init_msr();
 819         if (error) {
 820                 fprintf(stderr, "init_msr error %d", error);
 821                 exit(1);
 822         }
 823
 824         init_mem();
 825         init_inout();
 826         pci_irq_init(ctx);
 827         ioapic_init(ctx);
 828
 829         rtc_init(ctx, rtc_localtime);
 830         sci_init(ctx);
 831
 832         /*
 833          * Exit if a device emulation finds an error in it's initilization
 834          */
 835         if (init_pci(ctx) != 0)
 836                 exit(1);
 837
 838         if (gdb_port != 0)
 839                 init_dbgport(gdb_port);
 840
 841         if (bvmcons)
 842                 init_bvmcons();
 843
 844         error = vm_get_register(ctx, BSP, VM_REG_GUEST_RIP, &rip);
 845         assert(error == 0);
 846
 847         /*
 848          * build the guest tables, MP etc.
 849          */
 850         if (mptgen) {
 851                 error = mptable_build(ctx, guest_ncpus);
 852                 if (error)
 853                         exit(1);
 854         }
 855
 856         error = smbios_build(ctx);
 857         assert(error == 0);
 858
 859         if (acpi) {
 860                 error = acpi_build(ctx, guest_ncpus);
 861                 assert(error == 0);
 862         }
 863
 864         /*
 865          * Change the proc title to include the VM name.
 866          */
 867         setproctitle("%s", vmname);
 868
 869         /*
 870          * Add CPU 0
 871          */
 872         fbsdrun_addcpu(ctx, BSP, BSP, rip);
 873
 874         /*
 875          * Head off to the main event dispatch loop
 876          */
 877         mevent_dispatch();
 878
 879         exit(1);
 880 }