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