xref: /freebsd/sys/amd64/vmm/vmm.c (revision becd9849004aff4ef7b940de459f3d331e90a3a9)
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25366f6083SPeter Grehan  *
26366f6083SPeter Grehan  * $FreeBSD$
27366f6083SPeter Grehan  */
28366f6083SPeter Grehan 
29366f6083SPeter Grehan #include <sys/cdefs.h>
30366f6083SPeter Grehan __FBSDID("$FreeBSD$");
31366f6083SPeter Grehan 
32366f6083SPeter Grehan #include <sys/param.h>
3338f1b189SPeter Grehan #include <sys/systm.h>
34366f6083SPeter Grehan #include <sys/kernel.h>
35366f6083SPeter Grehan #include <sys/module.h>
36366f6083SPeter Grehan #include <sys/sysctl.h>
37366f6083SPeter Grehan #include <sys/malloc.h>
38366f6083SPeter Grehan #include <sys/pcpu.h>
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41366f6083SPeter Grehan #include <sys/proc.h>
42318224bbSNeel Natu #include <sys/rwlock.h>
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44366f6083SPeter Grehan #include <sys/smp.h>
45366f6083SPeter Grehan #include <sys/systm.h>
46366f6083SPeter Grehan 
47366f6083SPeter Grehan #include <vm/vm.h>
48318224bbSNeel Natu #include <vm/vm_object.h>
49318224bbSNeel Natu #include <vm/vm_page.h>
50318224bbSNeel Natu #include <vm/pmap.h>
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54366f6083SPeter Grehan 
55366f6083SPeter Grehan #include <machine/vm.h>
56366f6083SPeter Grehan #include <machine/pcb.h>
5775dd3366SNeel Natu #include <machine/smp.h>
581c052192SNeel Natu #include <x86/psl.h>
5934a6b2d6SJohn Baldwin #include <x86/apicreg.h>
60318224bbSNeel Natu #include <machine/vmparam.h>
61366f6083SPeter Grehan 
62366f6083SPeter Grehan #include <machine/vmm.h>
63565bbb86SNeel Natu #include <machine/vmm_dev.h>
64565bbb86SNeel Natu 
65318224bbSNeel Natu #include "vmm_ktr.h"
66b01c2033SNeel Natu #include "vmm_host.h"
67366f6083SPeter Grehan #include "vmm_mem.h"
68366f6083SPeter Grehan #include "vmm_util.h"
6908e3ff32SNeel Natu #include "vhpet.h"
70565bbb86SNeel Natu #include "vioapic.h"
71366f6083SPeter Grehan #include "vlapic.h"
72366f6083SPeter Grehan #include "vmm_msr.h"
73366f6083SPeter Grehan #include "vmm_ipi.h"
74366f6083SPeter Grehan #include "vmm_stat.h"
75f76fc5d4SNeel Natu #include "vmm_lapic.h"
76366f6083SPeter Grehan 
77366f6083SPeter Grehan #include "io/ppt.h"
78366f6083SPeter Grehan #include "io/iommu.h"
79366f6083SPeter Grehan 
80366f6083SPeter Grehan struct vlapic;
81366f6083SPeter Grehan 
82366f6083SPeter Grehan struct vcpu {
83366f6083SPeter Grehan 	int		flags;
8475dd3366SNeel Natu 	enum vcpu_state	state;
8575dd3366SNeel Natu 	struct mtx	mtx;
86366f6083SPeter Grehan 	int		hostcpu;	/* host cpuid this vcpu last ran on */
87366f6083SPeter Grehan 	uint64_t	guest_msrs[VMM_MSR_NUM];
88366f6083SPeter Grehan 	struct vlapic	*vlapic;
89366f6083SPeter Grehan 	int		 vcpuid;
9038f1b189SPeter Grehan 	struct savefpu	*guestfpu;	/* guest fpu state */
91366f6083SPeter Grehan 	void		*stats;
9298ed632cSNeel Natu 	struct vm_exit	exitinfo;
93e9027382SNeel Natu 	enum x2apic_state x2apic_state;
94f352ff0cSNeel Natu 	int		nmi_pending;
95366f6083SPeter Grehan };
96366f6083SPeter Grehan 
97f76fc5d4SNeel Natu #define	vcpu_lock_init(v)	mtx_init(&((v)->mtx), "vcpu lock", 0, MTX_SPIN)
98f76fc5d4SNeel Natu #define	vcpu_lock(v)		mtx_lock_spin(&((v)->mtx))
99f76fc5d4SNeel Natu #define	vcpu_unlock(v)		mtx_unlock_spin(&((v)->mtx))
100318224bbSNeel Natu #define	vcpu_assert_locked(v)	mtx_assert(&((v)->mtx), MA_OWNED)
10175dd3366SNeel Natu 
102318224bbSNeel Natu struct mem_seg {
103318224bbSNeel Natu 	vm_paddr_t	gpa;
104318224bbSNeel Natu 	size_t		len;
105318224bbSNeel Natu 	boolean_t	wired;
106318224bbSNeel Natu 	vm_object_t	object;
107318224bbSNeel Natu };
108366f6083SPeter Grehan #define	VM_MAX_MEMORY_SEGMENTS	2
109366f6083SPeter Grehan 
110366f6083SPeter Grehan struct vm {
111366f6083SPeter Grehan 	void		*cookie;	/* processor-specific data */
112366f6083SPeter Grehan 	void		*iommu;		/* iommu-specific data */
11308e3ff32SNeel Natu 	struct vhpet	*vhpet;		/* virtual HPET */
114565bbb86SNeel Natu 	struct vioapic	*vioapic;	/* virtual ioapic */
115318224bbSNeel Natu 	struct vmspace	*vmspace;	/* guest's address space */
116366f6083SPeter Grehan 	struct vcpu	vcpu[VM_MAXCPU];
117366f6083SPeter Grehan 	int		num_mem_segs;
118318224bbSNeel Natu 	struct mem_seg	mem_segs[VM_MAX_MEMORY_SEGMENTS];
119366f6083SPeter Grehan 	char		name[VM_MAX_NAMELEN];
120366f6083SPeter Grehan 
121366f6083SPeter Grehan 	/*
122a5615c90SPeter Grehan 	 * Set of active vcpus.
123366f6083SPeter Grehan 	 * An active vcpu is one that has been started implicitly (BSP) or
124366f6083SPeter Grehan 	 * explicitly (AP) by sending it a startup ipi.
125366f6083SPeter Grehan 	 */
126a5615c90SPeter Grehan 	cpuset_t	active_cpus;
127366f6083SPeter Grehan };
128366f6083SPeter Grehan 
129d5408b1dSNeel Natu static int vmm_initialized;
130d5408b1dSNeel Natu 
131366f6083SPeter Grehan static struct vmm_ops *ops;
132366f6083SPeter Grehan #define	VMM_INIT()	(ops != NULL ? (*ops->init)() : 0)
133366f6083SPeter Grehan #define	VMM_CLEANUP()	(ops != NULL ? (*ops->cleanup)() : 0)
134366f6083SPeter Grehan 
135318224bbSNeel Natu #define	VMINIT(vm, pmap) (ops != NULL ? (*ops->vminit)(vm, pmap): NULL)
136318224bbSNeel Natu #define	VMRUN(vmi, vcpu, rip, pmap) \
137318224bbSNeel Natu 	(ops != NULL ? (*ops->vmrun)(vmi, vcpu, rip, pmap) : ENXIO)
138366f6083SPeter Grehan #define	VMCLEANUP(vmi)	(ops != NULL ? (*ops->vmcleanup)(vmi) : NULL)
139318224bbSNeel Natu #define	VMSPACE_ALLOC(min, max) \
140318224bbSNeel Natu 	(ops != NULL ? (*ops->vmspace_alloc)(min, max) : NULL)
141318224bbSNeel Natu #define	VMSPACE_FREE(vmspace) \
142318224bbSNeel Natu 	(ops != NULL ? (*ops->vmspace_free)(vmspace) : ENXIO)
143366f6083SPeter Grehan #define	VMGETREG(vmi, vcpu, num, retval)		\
144366f6083SPeter Grehan 	(ops != NULL ? (*ops->vmgetreg)(vmi, vcpu, num, retval) : ENXIO)
145366f6083SPeter Grehan #define	VMSETREG(vmi, vcpu, num, val)		\
146366f6083SPeter Grehan 	(ops != NULL ? (*ops->vmsetreg)(vmi, vcpu, num, val) : ENXIO)
147366f6083SPeter Grehan #define	VMGETDESC(vmi, vcpu, num, desc)		\
148366f6083SPeter Grehan 	(ops != NULL ? (*ops->vmgetdesc)(vmi, vcpu, num, desc) : ENXIO)
149366f6083SPeter Grehan #define	VMSETDESC(vmi, vcpu, num, desc)		\
150366f6083SPeter Grehan 	(ops != NULL ? (*ops->vmsetdesc)(vmi, vcpu, num, desc) : ENXIO)
151366f6083SPeter Grehan #define	VMINJECT(vmi, vcpu, type, vec, ec, ecv)	\
152366f6083SPeter Grehan 	(ops != NULL ? (*ops->vminject)(vmi, vcpu, type, vec, ec, ecv) : ENXIO)
153366f6083SPeter Grehan #define	VMGETCAP(vmi, vcpu, num, retval)	\
154366f6083SPeter Grehan 	(ops != NULL ? (*ops->vmgetcap)(vmi, vcpu, num, retval) : ENXIO)
155366f6083SPeter Grehan #define	VMSETCAP(vmi, vcpu, num, val)		\
156366f6083SPeter Grehan 	(ops != NULL ? (*ops->vmsetcap)(vmi, vcpu, num, val) : ENXIO)
157366f6083SPeter Grehan 
158014a52f3SNeel Natu #define	fpu_start_emulating()	load_cr0(rcr0() | CR0_TS)
159014a52f3SNeel Natu #define	fpu_stop_emulating()	clts()
160366f6083SPeter Grehan 
161366f6083SPeter Grehan static MALLOC_DEFINE(M_VM, "vm", "vm");
162366f6083SPeter Grehan CTASSERT(VMM_MSR_NUM <= 64);	/* msr_mask can keep track of up to 64 msrs */
163366f6083SPeter Grehan 
164366f6083SPeter Grehan /* statistics */
16561592433SNeel Natu static VMM_STAT(VCPU_TOTAL_RUNTIME, "vcpu total runtime");
166366f6083SPeter Grehan 
167366f6083SPeter Grehan static void
168366f6083SPeter Grehan vcpu_cleanup(struct vcpu *vcpu)
169366f6083SPeter Grehan {
170366f6083SPeter Grehan 	vlapic_cleanup(vcpu->vlapic);
171366f6083SPeter Grehan 	vmm_stat_free(vcpu->stats);
17238f1b189SPeter Grehan 	fpu_save_area_free(vcpu->guestfpu);
173366f6083SPeter Grehan }
174366f6083SPeter Grehan 
175366f6083SPeter Grehan static void
176366f6083SPeter Grehan vcpu_init(struct vm *vm, uint32_t vcpu_id)
177366f6083SPeter Grehan {
178366f6083SPeter Grehan 	struct vcpu *vcpu;
179366f6083SPeter Grehan 
180366f6083SPeter Grehan 	vcpu = &vm->vcpu[vcpu_id];
181366f6083SPeter Grehan 
18275dd3366SNeel Natu 	vcpu_lock_init(vcpu);
18375dd3366SNeel Natu 	vcpu->hostcpu = NOCPU;
184366f6083SPeter Grehan 	vcpu->vcpuid = vcpu_id;
185366f6083SPeter Grehan 	vcpu->vlapic = vlapic_init(vm, vcpu_id);
18673820fb0SNeel Natu 	vm_set_x2apic_state(vm, vcpu_id, X2APIC_ENABLED);
18738f1b189SPeter Grehan 	vcpu->guestfpu = fpu_save_area_alloc();
18838f1b189SPeter Grehan 	fpu_save_area_reset(vcpu->guestfpu);
189366f6083SPeter Grehan 	vcpu->stats = vmm_stat_alloc();
190366f6083SPeter Grehan }
191366f6083SPeter Grehan 
19298ed632cSNeel Natu struct vm_exit *
19398ed632cSNeel Natu vm_exitinfo(struct vm *vm, int cpuid)
19498ed632cSNeel Natu {
19598ed632cSNeel Natu 	struct vcpu *vcpu;
19698ed632cSNeel Natu 
19798ed632cSNeel Natu 	if (cpuid < 0 || cpuid >= VM_MAXCPU)
19898ed632cSNeel Natu 		panic("vm_exitinfo: invalid cpuid %d", cpuid);
19998ed632cSNeel Natu 
20098ed632cSNeel Natu 	vcpu = &vm->vcpu[cpuid];
20198ed632cSNeel Natu 
20298ed632cSNeel Natu 	return (&vcpu->exitinfo);
20398ed632cSNeel Natu }
20498ed632cSNeel Natu 
205366f6083SPeter Grehan static int
206366f6083SPeter Grehan vmm_init(void)
207366f6083SPeter Grehan {
208366f6083SPeter Grehan 	int error;
209366f6083SPeter Grehan 
210b01c2033SNeel Natu 	vmm_host_state_init();
211366f6083SPeter Grehan 	vmm_ipi_init();
212366f6083SPeter Grehan 
213366f6083SPeter Grehan 	error = vmm_mem_init();
214366f6083SPeter Grehan 	if (error)
215366f6083SPeter Grehan 		return (error);
216366f6083SPeter Grehan 
217366f6083SPeter Grehan 	if (vmm_is_intel())
218366f6083SPeter Grehan 		ops = &vmm_ops_intel;
219366f6083SPeter Grehan 	else if (vmm_is_amd())
220366f6083SPeter Grehan 		ops = &vmm_ops_amd;
221366f6083SPeter Grehan 	else
222366f6083SPeter Grehan 		return (ENXIO);
223366f6083SPeter Grehan 
224366f6083SPeter Grehan 	vmm_msr_init();
225366f6083SPeter Grehan 
226366f6083SPeter Grehan 	return (VMM_INIT());
227366f6083SPeter Grehan }
228366f6083SPeter Grehan 
229366f6083SPeter Grehan static int
230366f6083SPeter Grehan vmm_handler(module_t mod, int what, void *arg)
231366f6083SPeter Grehan {
232366f6083SPeter Grehan 	int error;
233366f6083SPeter Grehan 
234366f6083SPeter Grehan 	switch (what) {
235366f6083SPeter Grehan 	case MOD_LOAD:
236366f6083SPeter Grehan 		vmmdev_init();
237366f6083SPeter Grehan 		iommu_init();
238366f6083SPeter Grehan 		error = vmm_init();
239d5408b1dSNeel Natu 		if (error == 0)
240d5408b1dSNeel Natu 			vmm_initialized = 1;
241366f6083SPeter Grehan 		break;
242366f6083SPeter Grehan 	case MOD_UNLOAD:
243cdc5b9e7SNeel Natu 		error = vmmdev_cleanup();
244cdc5b9e7SNeel Natu 		if (error == 0) {
245366f6083SPeter Grehan 			iommu_cleanup();
246366f6083SPeter Grehan 			vmm_ipi_cleanup();
247366f6083SPeter Grehan 			error = VMM_CLEANUP();
24881ef6611SPeter Grehan 			/*
24981ef6611SPeter Grehan 			 * Something bad happened - prevent new
25081ef6611SPeter Grehan 			 * VMs from being created
25181ef6611SPeter Grehan 			 */
25281ef6611SPeter Grehan 			if (error)
253d5408b1dSNeel Natu 				vmm_initialized = 0;
25481ef6611SPeter Grehan 		}
255366f6083SPeter Grehan 		break;
256366f6083SPeter Grehan 	default:
257366f6083SPeter Grehan 		error = 0;
258366f6083SPeter Grehan 		break;
259366f6083SPeter Grehan 	}
260366f6083SPeter Grehan 	return (error);
261366f6083SPeter Grehan }
262366f6083SPeter Grehan 
263366f6083SPeter Grehan static moduledata_t vmm_kmod = {
264366f6083SPeter Grehan 	"vmm",
265366f6083SPeter Grehan 	vmm_handler,
266366f6083SPeter Grehan 	NULL
267366f6083SPeter Grehan };
268366f6083SPeter Grehan 
269366f6083SPeter Grehan /*
270e3f0800bSNeel Natu  * vmm initialization has the following dependencies:
271e3f0800bSNeel Natu  *
272e3f0800bSNeel Natu  * - iommu initialization must happen after the pci passthru driver has had
273e3f0800bSNeel Natu  *   a chance to attach to any passthru devices (after SI_SUB_CONFIGURE).
274e3f0800bSNeel Natu  *
275e3f0800bSNeel Natu  * - VT-x initialization requires smp_rendezvous() and therefore must happen
276e3f0800bSNeel Natu  *   after SMP is fully functional (after SI_SUB_SMP).
277366f6083SPeter Grehan  */
278e3f0800bSNeel Natu DECLARE_MODULE(vmm, vmm_kmod, SI_SUB_SMP + 1, SI_ORDER_ANY);
279366f6083SPeter Grehan MODULE_VERSION(vmm, 1);
280366f6083SPeter Grehan 
281366f6083SPeter Grehan SYSCTL_NODE(_hw, OID_AUTO, vmm, CTLFLAG_RW, NULL, NULL);
282366f6083SPeter Grehan 
283d5408b1dSNeel Natu int
284d5408b1dSNeel Natu vm_create(const char *name, struct vm **retvm)
285366f6083SPeter Grehan {
286366f6083SPeter Grehan 	int i;
287366f6083SPeter Grehan 	struct vm *vm;
288318224bbSNeel Natu 	struct vmspace *vmspace;
289366f6083SPeter Grehan 
290366f6083SPeter Grehan 	const int BSP = 0;
291366f6083SPeter Grehan 
292d5408b1dSNeel Natu 	/*
293d5408b1dSNeel Natu 	 * If vmm.ko could not be successfully initialized then don't attempt
294d5408b1dSNeel Natu 	 * to create the virtual machine.
295d5408b1dSNeel Natu 	 */
296d5408b1dSNeel Natu 	if (!vmm_initialized)
297d5408b1dSNeel Natu 		return (ENXIO);
298d5408b1dSNeel Natu 
299366f6083SPeter Grehan 	if (name == NULL || strlen(name) >= VM_MAX_NAMELEN)
300d5408b1dSNeel Natu 		return (EINVAL);
301366f6083SPeter Grehan 
302318224bbSNeel Natu 	vmspace = VMSPACE_ALLOC(VM_MIN_ADDRESS, VM_MAXUSER_ADDRESS);
303318224bbSNeel Natu 	if (vmspace == NULL)
304318224bbSNeel Natu 		return (ENOMEM);
305318224bbSNeel Natu 
306366f6083SPeter Grehan 	vm = malloc(sizeof(struct vm), M_VM, M_WAITOK | M_ZERO);
307366f6083SPeter Grehan 	strcpy(vm->name, name);
308318224bbSNeel Natu 	vm->cookie = VMINIT(vm, vmspace_pmap(vmspace));
309565bbb86SNeel Natu 	vm->vioapic = vioapic_init(vm);
31008e3ff32SNeel Natu 	vm->vhpet = vhpet_init(vm);
311366f6083SPeter Grehan 
312366f6083SPeter Grehan 	for (i = 0; i < VM_MAXCPU; i++) {
313366f6083SPeter Grehan 		vcpu_init(vm, i);
314366f6083SPeter Grehan 		guest_msrs_init(vm, i);
315366f6083SPeter Grehan 	}
316366f6083SPeter Grehan 
317366f6083SPeter Grehan 	vm_activate_cpu(vm, BSP);
318318224bbSNeel Natu 	vm->vmspace = vmspace;
319366f6083SPeter Grehan 
320d5408b1dSNeel Natu 	*retvm = vm;
321d5408b1dSNeel Natu 	return (0);
322366f6083SPeter Grehan }
323366f6083SPeter Grehan 
324f7d51510SNeel Natu static void
325318224bbSNeel Natu vm_free_mem_seg(struct vm *vm, struct mem_seg *seg)
326f7d51510SNeel Natu {
3277ce04d0aSNeel Natu 
328318224bbSNeel Natu 	if (seg->object != NULL)
329318224bbSNeel Natu 		vmm_mem_free(vm->vmspace, seg->gpa, seg->len);
330f7d51510SNeel Natu 
331318224bbSNeel Natu 	bzero(seg, sizeof(*seg));
332f7d51510SNeel Natu }
333f7d51510SNeel Natu 
334366f6083SPeter Grehan void
335366f6083SPeter Grehan vm_destroy(struct vm *vm)
336366f6083SPeter Grehan {
337366f6083SPeter Grehan 	int i;
338366f6083SPeter Grehan 
339366f6083SPeter Grehan 	ppt_unassign_all(vm);
340366f6083SPeter Grehan 
341318224bbSNeel Natu 	if (vm->iommu != NULL)
342318224bbSNeel Natu 		iommu_destroy_domain(vm->iommu);
343318224bbSNeel Natu 
34408e3ff32SNeel Natu 	vhpet_cleanup(vm->vhpet);
34508e3ff32SNeel Natu 	vioapic_cleanup(vm->vioapic);
34608e3ff32SNeel Natu 
347366f6083SPeter Grehan 	for (i = 0; i < vm->num_mem_segs; i++)
348f7d51510SNeel Natu 		vm_free_mem_seg(vm, &vm->mem_segs[i]);
349f7d51510SNeel Natu 
350f7d51510SNeel Natu 	vm->num_mem_segs = 0;
351366f6083SPeter Grehan 
352366f6083SPeter Grehan 	for (i = 0; i < VM_MAXCPU; i++)
353366f6083SPeter Grehan 		vcpu_cleanup(&vm->vcpu[i]);
354366f6083SPeter Grehan 
355318224bbSNeel Natu 	VMSPACE_FREE(vm->vmspace);
356366f6083SPeter Grehan 
357366f6083SPeter Grehan 	VMCLEANUP(vm->cookie);
358366f6083SPeter Grehan 
359366f6083SPeter Grehan 	free(vm, M_VM);
360366f6083SPeter Grehan }
361366f6083SPeter Grehan 
362366f6083SPeter Grehan const char *
363366f6083SPeter Grehan vm_name(struct vm *vm)
364366f6083SPeter Grehan {
365366f6083SPeter Grehan 	return (vm->name);
366366f6083SPeter Grehan }
367366f6083SPeter Grehan 
368366f6083SPeter Grehan int
369366f6083SPeter Grehan vm_map_mmio(struct vm *vm, vm_paddr_t gpa, size_t len, vm_paddr_t hpa)
370366f6083SPeter Grehan {
371318224bbSNeel Natu 	vm_object_t obj;
372366f6083SPeter Grehan 
373318224bbSNeel Natu 	if ((obj = vmm_mmio_alloc(vm->vmspace, gpa, len, hpa)) == NULL)
374318224bbSNeel Natu 		return (ENOMEM);
375318224bbSNeel Natu 	else
376318224bbSNeel Natu 		return (0);
377366f6083SPeter Grehan }
378366f6083SPeter Grehan 
379366f6083SPeter Grehan int
380366f6083SPeter Grehan vm_unmap_mmio(struct vm *vm, vm_paddr_t gpa, size_t len)
381366f6083SPeter Grehan {
382366f6083SPeter Grehan 
383318224bbSNeel Natu 	vmm_mmio_free(vm->vmspace, gpa, len);
384318224bbSNeel Natu 	return (0);
385366f6083SPeter Grehan }
386366f6083SPeter Grehan 
387318224bbSNeel Natu boolean_t
388318224bbSNeel Natu vm_mem_allocated(struct vm *vm, vm_paddr_t gpa)
389366f6083SPeter Grehan {
390341f19c9SNeel Natu 	int i;
391341f19c9SNeel Natu 	vm_paddr_t gpabase, gpalimit;
392341f19c9SNeel Natu 
393341f19c9SNeel Natu 	for (i = 0; i < vm->num_mem_segs; i++) {
394341f19c9SNeel Natu 		gpabase = vm->mem_segs[i].gpa;
395341f19c9SNeel Natu 		gpalimit = gpabase + vm->mem_segs[i].len;
396341f19c9SNeel Natu 		if (gpa >= gpabase && gpa < gpalimit)
397318224bbSNeel Natu 			return (TRUE);		/* 'gpa' is regular memory */
398341f19c9SNeel Natu 	}
399341f19c9SNeel Natu 
400318224bbSNeel Natu 	if (ppt_is_mmio(vm, gpa))
401318224bbSNeel Natu 		return (TRUE);			/* 'gpa' is pci passthru mmio */
402318224bbSNeel Natu 
403318224bbSNeel Natu 	return (FALSE);
404341f19c9SNeel Natu }
405341f19c9SNeel Natu 
406341f19c9SNeel Natu int
407341f19c9SNeel Natu vm_malloc(struct vm *vm, vm_paddr_t gpa, size_t len)
408341f19c9SNeel Natu {
409318224bbSNeel Natu 	int available, allocated;
410318224bbSNeel Natu 	struct mem_seg *seg;
411318224bbSNeel Natu 	vm_object_t object;
412318224bbSNeel Natu 	vm_paddr_t g;
413366f6083SPeter Grehan 
414341f19c9SNeel Natu 	if ((gpa & PAGE_MASK) || (len & PAGE_MASK) || len == 0)
415341f19c9SNeel Natu 		return (EINVAL);
416341f19c9SNeel Natu 
417341f19c9SNeel Natu 	available = allocated = 0;
418341f19c9SNeel Natu 	g = gpa;
419341f19c9SNeel Natu 	while (g < gpa + len) {
420318224bbSNeel Natu 		if (vm_mem_allocated(vm, g))
421341f19c9SNeel Natu 			allocated++;
422318224bbSNeel Natu 		else
423318224bbSNeel Natu 			available++;
424341f19c9SNeel Natu 
425341f19c9SNeel Natu 		g += PAGE_SIZE;
426341f19c9SNeel Natu 	}
427341f19c9SNeel Natu 
428366f6083SPeter Grehan 	/*
429341f19c9SNeel Natu 	 * If there are some allocated and some available pages in the address
430341f19c9SNeel Natu 	 * range then it is an error.
431366f6083SPeter Grehan 	 */
432341f19c9SNeel Natu 	if (allocated && available)
433341f19c9SNeel Natu 		return (EINVAL);
434341f19c9SNeel Natu 
435341f19c9SNeel Natu 	/*
436341f19c9SNeel Natu 	 * If the entire address range being requested has already been
437341f19c9SNeel Natu 	 * allocated then there isn't anything more to do.
438341f19c9SNeel Natu 	 */
439341f19c9SNeel Natu 	if (allocated && available == 0)
440341f19c9SNeel Natu 		return (0);
441366f6083SPeter Grehan 
442366f6083SPeter Grehan 	if (vm->num_mem_segs >= VM_MAX_MEMORY_SEGMENTS)
443366f6083SPeter Grehan 		return (E2BIG);
444366f6083SPeter Grehan 
445f7d51510SNeel Natu 	seg = &vm->mem_segs[vm->num_mem_segs];
446366f6083SPeter Grehan 
447318224bbSNeel Natu 	if ((object = vmm_mem_alloc(vm->vmspace, gpa, len)) == NULL)
448318224bbSNeel Natu 		return (ENOMEM);
449318224bbSNeel Natu 
450f7d51510SNeel Natu 	seg->gpa = gpa;
451318224bbSNeel Natu 	seg->len = len;
452318224bbSNeel Natu 	seg->object = object;
453318224bbSNeel Natu 	seg->wired = FALSE;
4547ce04d0aSNeel Natu 
455366f6083SPeter Grehan 	vm->num_mem_segs++;
456341f19c9SNeel Natu 
457366f6083SPeter Grehan 	return (0);
458366f6083SPeter Grehan }
459366f6083SPeter Grehan 
460318224bbSNeel Natu static void
461318224bbSNeel Natu vm_gpa_unwire(struct vm *vm)
462366f6083SPeter Grehan {
463318224bbSNeel Natu 	int i, rv;
464318224bbSNeel Natu 	struct mem_seg *seg;
4654db4fb2cSNeel Natu 
466318224bbSNeel Natu 	for (i = 0; i < vm->num_mem_segs; i++) {
467318224bbSNeel Natu 		seg = &vm->mem_segs[i];
468318224bbSNeel Natu 		if (!seg->wired)
469318224bbSNeel Natu 			continue;
470366f6083SPeter Grehan 
471318224bbSNeel Natu 		rv = vm_map_unwire(&vm->vmspace->vm_map,
472318224bbSNeel Natu 				   seg->gpa, seg->gpa + seg->len,
473318224bbSNeel Natu 				   VM_MAP_WIRE_USER | VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
474318224bbSNeel Natu 		KASSERT(rv == KERN_SUCCESS, ("vm(%s) memory segment "
475318224bbSNeel Natu 		    "%#lx/%ld could not be unwired: %d",
476318224bbSNeel Natu 		    vm_name(vm), seg->gpa, seg->len, rv));
477318224bbSNeel Natu 
478318224bbSNeel Natu 		seg->wired = FALSE;
479318224bbSNeel Natu 	}
480318224bbSNeel Natu }
481318224bbSNeel Natu 
482318224bbSNeel Natu static int
483318224bbSNeel Natu vm_gpa_wire(struct vm *vm)
484318224bbSNeel Natu {
485318224bbSNeel Natu 	int i, rv;
486318224bbSNeel Natu 	struct mem_seg *seg;
487318224bbSNeel Natu 
488318224bbSNeel Natu 	for (i = 0; i < vm->num_mem_segs; i++) {
489318224bbSNeel Natu 		seg = &vm->mem_segs[i];
490318224bbSNeel Natu 		if (seg->wired)
491318224bbSNeel Natu 			continue;
492318224bbSNeel Natu 
493318224bbSNeel Natu 		/* XXX rlimits? */
494318224bbSNeel Natu 		rv = vm_map_wire(&vm->vmspace->vm_map,
495318224bbSNeel Natu 				 seg->gpa, seg->gpa + seg->len,
496318224bbSNeel Natu 				 VM_MAP_WIRE_USER | VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
497318224bbSNeel Natu 		if (rv != KERN_SUCCESS)
498318224bbSNeel Natu 			break;
499318224bbSNeel Natu 
500318224bbSNeel Natu 		seg->wired = TRUE;
501318224bbSNeel Natu 	}
502318224bbSNeel Natu 
503318224bbSNeel Natu 	if (i < vm->num_mem_segs) {
504318224bbSNeel Natu 		/*
505318224bbSNeel Natu 		 * Undo the wiring before returning an error.
506318224bbSNeel Natu 		 */
507318224bbSNeel Natu 		vm_gpa_unwire(vm);
508318224bbSNeel Natu 		return (EAGAIN);
509318224bbSNeel Natu 	}
510318224bbSNeel Natu 
511318224bbSNeel Natu 	return (0);
512318224bbSNeel Natu }
513318224bbSNeel Natu 
514318224bbSNeel Natu static void
515318224bbSNeel Natu vm_iommu_modify(struct vm *vm, boolean_t map)
516318224bbSNeel Natu {
517318224bbSNeel Natu 	int i, sz;
518318224bbSNeel Natu 	vm_paddr_t gpa, hpa;
519318224bbSNeel Natu 	struct mem_seg *seg;
520318224bbSNeel Natu 	void *vp, *cookie, *host_domain;
521318224bbSNeel Natu 
522318224bbSNeel Natu 	sz = PAGE_SIZE;
523318224bbSNeel Natu 	host_domain = iommu_host_domain();
524318224bbSNeel Natu 
525318224bbSNeel Natu 	for (i = 0; i < vm->num_mem_segs; i++) {
526318224bbSNeel Natu 		seg = &vm->mem_segs[i];
527318224bbSNeel Natu 		KASSERT(seg->wired, ("vm(%s) memory segment %#lx/%ld not wired",
528318224bbSNeel Natu 		    vm_name(vm), seg->gpa, seg->len));
529318224bbSNeel Natu 
530318224bbSNeel Natu 		gpa = seg->gpa;
531318224bbSNeel Natu 		while (gpa < seg->gpa + seg->len) {
532318224bbSNeel Natu 			vp = vm_gpa_hold(vm, gpa, PAGE_SIZE, VM_PROT_WRITE,
533318224bbSNeel Natu 					 &cookie);
534318224bbSNeel Natu 			KASSERT(vp != NULL, ("vm(%s) could not map gpa %#lx",
535318224bbSNeel Natu 			    vm_name(vm), gpa));
536318224bbSNeel Natu 
537318224bbSNeel Natu 			vm_gpa_release(cookie);
538318224bbSNeel Natu 
539318224bbSNeel Natu 			hpa = DMAP_TO_PHYS((uintptr_t)vp);
540318224bbSNeel Natu 			if (map) {
541318224bbSNeel Natu 				iommu_create_mapping(vm->iommu, gpa, hpa, sz);
542318224bbSNeel Natu 				iommu_remove_mapping(host_domain, hpa, sz);
543318224bbSNeel Natu 			} else {
544318224bbSNeel Natu 				iommu_remove_mapping(vm->iommu, gpa, sz);
545318224bbSNeel Natu 				iommu_create_mapping(host_domain, hpa, hpa, sz);
546318224bbSNeel Natu 			}
547318224bbSNeel Natu 
548318224bbSNeel Natu 			gpa += PAGE_SIZE;
549318224bbSNeel Natu 		}
550318224bbSNeel Natu 	}
551318224bbSNeel Natu 
552318224bbSNeel Natu 	/*
553318224bbSNeel Natu 	 * Invalidate the cached translations associated with the domain
554318224bbSNeel Natu 	 * from which pages were removed.
555318224bbSNeel Natu 	 */
556318224bbSNeel Natu 	if (map)
557318224bbSNeel Natu 		iommu_invalidate_tlb(host_domain);
558318224bbSNeel Natu 	else
559318224bbSNeel Natu 		iommu_invalidate_tlb(vm->iommu);
560318224bbSNeel Natu }
561318224bbSNeel Natu 
562318224bbSNeel Natu #define	vm_iommu_unmap(vm)	vm_iommu_modify((vm), FALSE)
563318224bbSNeel Natu #define	vm_iommu_map(vm)	vm_iommu_modify((vm), TRUE)
564318224bbSNeel Natu 
565318224bbSNeel Natu int
566318224bbSNeel Natu vm_unassign_pptdev(struct vm *vm, int bus, int slot, int func)
567318224bbSNeel Natu {
568318224bbSNeel Natu 	int error;
569318224bbSNeel Natu 
570318224bbSNeel Natu 	error = ppt_unassign_device(vm, bus, slot, func);
571318224bbSNeel Natu 	if (error)
572318224bbSNeel Natu 		return (error);
573318224bbSNeel Natu 
574318224bbSNeel Natu 	if (ppt_num_devices(vm) == 0) {
575318224bbSNeel Natu 		vm_iommu_unmap(vm);
576318224bbSNeel Natu 		vm_gpa_unwire(vm);
577318224bbSNeel Natu 	}
578318224bbSNeel Natu 	return (0);
579318224bbSNeel Natu }
580318224bbSNeel Natu 
581318224bbSNeel Natu int
582318224bbSNeel Natu vm_assign_pptdev(struct vm *vm, int bus, int slot, int func)
583318224bbSNeel Natu {
584318224bbSNeel Natu 	int error;
585318224bbSNeel Natu 	vm_paddr_t maxaddr;
586318224bbSNeel Natu 
587318224bbSNeel Natu 	/*
588318224bbSNeel Natu 	 * Virtual machines with pci passthru devices get special treatment:
589318224bbSNeel Natu 	 * - the guest physical memory is wired
590318224bbSNeel Natu 	 * - the iommu is programmed to do the 'gpa' to 'hpa' translation
591318224bbSNeel Natu 	 *
592318224bbSNeel Natu 	 * We need to do this before the first pci passthru device is attached.
593318224bbSNeel Natu 	 */
594318224bbSNeel Natu 	if (ppt_num_devices(vm) == 0) {
595318224bbSNeel Natu 		KASSERT(vm->iommu == NULL,
596318224bbSNeel Natu 		    ("vm_assign_pptdev: iommu must be NULL"));
597318224bbSNeel Natu 		maxaddr = vmm_mem_maxaddr();
598318224bbSNeel Natu 		vm->iommu = iommu_create_domain(maxaddr);
599318224bbSNeel Natu 
600318224bbSNeel Natu 		error = vm_gpa_wire(vm);
601318224bbSNeel Natu 		if (error)
602318224bbSNeel Natu 			return (error);
603318224bbSNeel Natu 
604318224bbSNeel Natu 		vm_iommu_map(vm);
605318224bbSNeel Natu 	}
606318224bbSNeel Natu 
607318224bbSNeel Natu 	error = ppt_assign_device(vm, bus, slot, func);
608318224bbSNeel Natu 	return (error);
609318224bbSNeel Natu }
610318224bbSNeel Natu 
611318224bbSNeel Natu void *
612318224bbSNeel Natu vm_gpa_hold(struct vm *vm, vm_paddr_t gpa, size_t len, int reqprot,
613318224bbSNeel Natu 	    void **cookie)
614318224bbSNeel Natu {
615318224bbSNeel Natu 	int count, pageoff;
616318224bbSNeel Natu 	vm_page_t m;
617318224bbSNeel Natu 
618318224bbSNeel Natu 	pageoff = gpa & PAGE_MASK;
619318224bbSNeel Natu 	if (len > PAGE_SIZE - pageoff)
620318224bbSNeel Natu 		panic("vm_gpa_hold: invalid gpa/len: 0x%016lx/%lu", gpa, len);
621318224bbSNeel Natu 
622318224bbSNeel Natu 	count = vm_fault_quick_hold_pages(&vm->vmspace->vm_map,
623318224bbSNeel Natu 	    trunc_page(gpa), PAGE_SIZE, reqprot, &m, 1);
624318224bbSNeel Natu 
625318224bbSNeel Natu 	if (count == 1) {
626318224bbSNeel Natu 		*cookie = m;
627318224bbSNeel Natu 		return ((void *)(PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) + pageoff));
628318224bbSNeel Natu 	} else {
629318224bbSNeel Natu 		*cookie = NULL;
630318224bbSNeel Natu 		return (NULL);
631318224bbSNeel Natu 	}
632318224bbSNeel Natu }
633318224bbSNeel Natu 
634318224bbSNeel Natu void
635318224bbSNeel Natu vm_gpa_release(void *cookie)
636318224bbSNeel Natu {
637318224bbSNeel Natu 	vm_page_t m = cookie;
638318224bbSNeel Natu 
639318224bbSNeel Natu 	vm_page_lock(m);
640318224bbSNeel Natu 	vm_page_unhold(m);
641318224bbSNeel Natu 	vm_page_unlock(m);
642366f6083SPeter Grehan }
643366f6083SPeter Grehan 
644366f6083SPeter Grehan int
645366f6083SPeter Grehan vm_gpabase2memseg(struct vm *vm, vm_paddr_t gpabase,
646366f6083SPeter Grehan 		  struct vm_memory_segment *seg)
647366f6083SPeter Grehan {
648366f6083SPeter Grehan 	int i;
649366f6083SPeter Grehan 
650366f6083SPeter Grehan 	for (i = 0; i < vm->num_mem_segs; i++) {
651366f6083SPeter Grehan 		if (gpabase == vm->mem_segs[i].gpa) {
652318224bbSNeel Natu 			seg->gpa = vm->mem_segs[i].gpa;
653318224bbSNeel Natu 			seg->len = vm->mem_segs[i].len;
654318224bbSNeel Natu 			seg->wired = vm->mem_segs[i].wired;
655366f6083SPeter Grehan 			return (0);
656366f6083SPeter Grehan 		}
657366f6083SPeter Grehan 	}
658366f6083SPeter Grehan 	return (-1);
659366f6083SPeter Grehan }
660366f6083SPeter Grehan 
661366f6083SPeter Grehan int
662318224bbSNeel Natu vm_get_memobj(struct vm *vm, vm_paddr_t gpa, size_t len,
663318224bbSNeel Natu 	      vm_offset_t *offset, struct vm_object **object)
664318224bbSNeel Natu {
665318224bbSNeel Natu 	int i;
666318224bbSNeel Natu 	size_t seg_len;
667318224bbSNeel Natu 	vm_paddr_t seg_gpa;
668318224bbSNeel Natu 	vm_object_t seg_obj;
669318224bbSNeel Natu 
670318224bbSNeel Natu 	for (i = 0; i < vm->num_mem_segs; i++) {
671318224bbSNeel Natu 		if ((seg_obj = vm->mem_segs[i].object) == NULL)
672318224bbSNeel Natu 			continue;
673318224bbSNeel Natu 
674318224bbSNeel Natu 		seg_gpa = vm->mem_segs[i].gpa;
675318224bbSNeel Natu 		seg_len = vm->mem_segs[i].len;
676318224bbSNeel Natu 
677318224bbSNeel Natu 		if (gpa >= seg_gpa && gpa < seg_gpa + seg_len) {
678318224bbSNeel Natu 			*offset = gpa - seg_gpa;
679318224bbSNeel Natu 			*object = seg_obj;
680318224bbSNeel Natu 			vm_object_reference(seg_obj);
681318224bbSNeel Natu 			return (0);
682318224bbSNeel Natu 		}
683318224bbSNeel Natu 	}
684318224bbSNeel Natu 
685318224bbSNeel Natu 	return (EINVAL);
686318224bbSNeel Natu }
687318224bbSNeel Natu 
688318224bbSNeel Natu int
689366f6083SPeter Grehan vm_get_register(struct vm *vm, int vcpu, int reg, uint64_t *retval)
690366f6083SPeter Grehan {
691366f6083SPeter Grehan 
692366f6083SPeter Grehan 	if (vcpu < 0 || vcpu >= VM_MAXCPU)
693366f6083SPeter Grehan 		return (EINVAL);
694366f6083SPeter Grehan 
695366f6083SPeter Grehan 	if (reg >= VM_REG_LAST)
696366f6083SPeter Grehan 		return (EINVAL);
697366f6083SPeter Grehan 
698366f6083SPeter Grehan 	return (VMGETREG(vm->cookie, vcpu, reg, retval));
699366f6083SPeter Grehan }
700366f6083SPeter Grehan 
701366f6083SPeter Grehan int
702366f6083SPeter Grehan vm_set_register(struct vm *vm, int vcpu, int reg, uint64_t val)
703366f6083SPeter Grehan {
704366f6083SPeter Grehan 
705366f6083SPeter Grehan 	if (vcpu < 0 || vcpu >= VM_MAXCPU)
706366f6083SPeter Grehan 		return (EINVAL);
707366f6083SPeter Grehan 
708366f6083SPeter Grehan 	if (reg >= VM_REG_LAST)
709366f6083SPeter Grehan 		return (EINVAL);
710366f6083SPeter Grehan 
711366f6083SPeter Grehan 	return (VMSETREG(vm->cookie, vcpu, reg, val));
712366f6083SPeter Grehan }
713366f6083SPeter Grehan 
714366f6083SPeter Grehan static boolean_t
715366f6083SPeter Grehan is_descriptor_table(int reg)
716366f6083SPeter Grehan {
717366f6083SPeter Grehan 
718366f6083SPeter Grehan 	switch (reg) {
719366f6083SPeter Grehan 	case VM_REG_GUEST_IDTR:
720366f6083SPeter Grehan 	case VM_REG_GUEST_GDTR:
721366f6083SPeter Grehan 		return (TRUE);
722366f6083SPeter Grehan 	default:
723366f6083SPeter Grehan 		return (FALSE);
724366f6083SPeter Grehan 	}
725366f6083SPeter Grehan }
726366f6083SPeter Grehan 
727366f6083SPeter Grehan static boolean_t
728366f6083SPeter Grehan is_segment_register(int reg)
729366f6083SPeter Grehan {
730366f6083SPeter Grehan 
731366f6083SPeter Grehan 	switch (reg) {
732366f6083SPeter Grehan 	case VM_REG_GUEST_ES:
733366f6083SPeter Grehan 	case VM_REG_GUEST_CS:
734366f6083SPeter Grehan 	case VM_REG_GUEST_SS:
735366f6083SPeter Grehan 	case VM_REG_GUEST_DS:
736366f6083SPeter Grehan 	case VM_REG_GUEST_FS:
737366f6083SPeter Grehan 	case VM_REG_GUEST_GS:
738366f6083SPeter Grehan 	case VM_REG_GUEST_TR:
739366f6083SPeter Grehan 	case VM_REG_GUEST_LDTR:
740366f6083SPeter Grehan 		return (TRUE);
741366f6083SPeter Grehan 	default:
742366f6083SPeter Grehan 		return (FALSE);
743366f6083SPeter Grehan 	}
744366f6083SPeter Grehan }
745366f6083SPeter Grehan 
746366f6083SPeter Grehan int
747366f6083SPeter Grehan vm_get_seg_desc(struct vm *vm, int vcpu, int reg,
748366f6083SPeter Grehan 		struct seg_desc *desc)
749366f6083SPeter Grehan {
750366f6083SPeter Grehan 
751366f6083SPeter Grehan 	if (vcpu < 0 || vcpu >= VM_MAXCPU)
752366f6083SPeter Grehan 		return (EINVAL);
753366f6083SPeter Grehan 
754366f6083SPeter Grehan 	if (!is_segment_register(reg) && !is_descriptor_table(reg))
755366f6083SPeter Grehan 		return (EINVAL);
756366f6083SPeter Grehan 
757366f6083SPeter Grehan 	return (VMGETDESC(vm->cookie, vcpu, reg, desc));
758366f6083SPeter Grehan }
759366f6083SPeter Grehan 
760366f6083SPeter Grehan int
761366f6083SPeter Grehan vm_set_seg_desc(struct vm *vm, int vcpu, int reg,
762366f6083SPeter Grehan 		struct seg_desc *desc)
763366f6083SPeter Grehan {
764366f6083SPeter Grehan 	if (vcpu < 0 || vcpu >= VM_MAXCPU)
765366f6083SPeter Grehan 		return (EINVAL);
766366f6083SPeter Grehan 
767366f6083SPeter Grehan 	if (!is_segment_register(reg) && !is_descriptor_table(reg))
768366f6083SPeter Grehan 		return (EINVAL);
769366f6083SPeter Grehan 
770366f6083SPeter Grehan 	return (VMSETDESC(vm->cookie, vcpu, reg, desc));
771366f6083SPeter Grehan }
772366f6083SPeter Grehan 
773366f6083SPeter Grehan static void
774366f6083SPeter Grehan restore_guest_fpustate(struct vcpu *vcpu)
775366f6083SPeter Grehan {
776366f6083SPeter Grehan 
77738f1b189SPeter Grehan 	/* flush host state to the pcb */
77838f1b189SPeter Grehan 	fpuexit(curthread);
779bd8572e0SNeel Natu 
780bd8572e0SNeel Natu 	/* restore guest FPU state */
781366f6083SPeter Grehan 	fpu_stop_emulating();
78238f1b189SPeter Grehan 	fpurestore(vcpu->guestfpu);
783bd8572e0SNeel Natu 
784bd8572e0SNeel Natu 	/*
785bd8572e0SNeel Natu 	 * The FPU is now "dirty" with the guest's state so turn on emulation
786bd8572e0SNeel Natu 	 * to trap any access to the FPU by the host.
787bd8572e0SNeel Natu 	 */
788bd8572e0SNeel Natu 	fpu_start_emulating();
789366f6083SPeter Grehan }
790366f6083SPeter Grehan 
791366f6083SPeter Grehan static void
792366f6083SPeter Grehan save_guest_fpustate(struct vcpu *vcpu)
793366f6083SPeter Grehan {
794366f6083SPeter Grehan 
795bd8572e0SNeel Natu 	if ((rcr0() & CR0_TS) == 0)
796bd8572e0SNeel Natu 		panic("fpu emulation not enabled in host!");
797bd8572e0SNeel Natu 
798bd8572e0SNeel Natu 	/* save guest FPU state */
799bd8572e0SNeel Natu 	fpu_stop_emulating();
80038f1b189SPeter Grehan 	fpusave(vcpu->guestfpu);
801366f6083SPeter Grehan 	fpu_start_emulating();
802366f6083SPeter Grehan }
803366f6083SPeter Grehan 
80461592433SNeel Natu static VMM_STAT(VCPU_IDLE_TICKS, "number of ticks vcpu was idle");
805f76fc5d4SNeel Natu 
806318224bbSNeel Natu static int
807318224bbSNeel Natu vcpu_set_state_locked(struct vcpu *vcpu, enum vcpu_state newstate)
808366f6083SPeter Grehan {
809318224bbSNeel Natu 	int error;
810366f6083SPeter Grehan 
811318224bbSNeel Natu 	vcpu_assert_locked(vcpu);
812366f6083SPeter Grehan 
813f76fc5d4SNeel Natu 	/*
814318224bbSNeel Natu 	 * The following state transitions are allowed:
815318224bbSNeel Natu 	 * IDLE -> FROZEN -> IDLE
816318224bbSNeel Natu 	 * FROZEN -> RUNNING -> FROZEN
817318224bbSNeel Natu 	 * FROZEN -> SLEEPING -> FROZEN
818f76fc5d4SNeel Natu 	 */
819318224bbSNeel Natu 	switch (vcpu->state) {
820318224bbSNeel Natu 	case VCPU_IDLE:
821318224bbSNeel Natu 	case VCPU_RUNNING:
822318224bbSNeel Natu 	case VCPU_SLEEPING:
823318224bbSNeel Natu 		error = (newstate != VCPU_FROZEN);
824318224bbSNeel Natu 		break;
825318224bbSNeel Natu 	case VCPU_FROZEN:
826318224bbSNeel Natu 		error = (newstate == VCPU_FROZEN);
827318224bbSNeel Natu 		break;
828318224bbSNeel Natu 	default:
829318224bbSNeel Natu 		error = 1;
830318224bbSNeel Natu 		break;
831318224bbSNeel Natu 	}
832318224bbSNeel Natu 
833318224bbSNeel Natu 	if (error == 0)
834318224bbSNeel Natu 		vcpu->state = newstate;
835318224bbSNeel Natu 	else
836318224bbSNeel Natu 		error = EBUSY;
837318224bbSNeel Natu 
838318224bbSNeel Natu 	return (error);
839318224bbSNeel Natu }
840318224bbSNeel Natu 
841318224bbSNeel Natu static void
842318224bbSNeel Natu vcpu_require_state(struct vm *vm, int vcpuid, enum vcpu_state newstate)
843318224bbSNeel Natu {
844318224bbSNeel Natu 	int error;
845318224bbSNeel Natu 
846318224bbSNeel Natu 	if ((error = vcpu_set_state(vm, vcpuid, newstate)) != 0)
847318224bbSNeel Natu 		panic("Error %d setting state to %d\n", error, newstate);
848318224bbSNeel Natu }
849318224bbSNeel Natu 
850318224bbSNeel Natu static void
851318224bbSNeel Natu vcpu_require_state_locked(struct vcpu *vcpu, enum vcpu_state newstate)
852318224bbSNeel Natu {
853318224bbSNeel Natu 	int error;
854318224bbSNeel Natu 
855318224bbSNeel Natu 	if ((error = vcpu_set_state_locked(vcpu, newstate)) != 0)
856318224bbSNeel Natu 		panic("Error %d setting state to %d", error, newstate);
857318224bbSNeel Natu }
858318224bbSNeel Natu 
859318224bbSNeel Natu /*
860318224bbSNeel Natu  * Emulate a guest 'hlt' by sleeping until the vcpu is ready to run.
861318224bbSNeel Natu  */
862318224bbSNeel Natu static int
863*becd9849SNeel Natu vm_handle_hlt(struct vm *vm, int vcpuid, bool intr_disabled, bool *retu)
864318224bbSNeel Natu {
8651c052192SNeel Natu 	struct vm_exit *vmexit;
866318224bbSNeel Natu 	struct vcpu *vcpu;
867fb03ca4eSNeel Natu 	int t, timo;
868318224bbSNeel Natu 
869318224bbSNeel Natu 	vcpu = &vm->vcpu[vcpuid];
870318224bbSNeel Natu 
871f76fc5d4SNeel Natu 	vcpu_lock(vcpu);
872f76fc5d4SNeel Natu 
873f76fc5d4SNeel Natu 	/*
874f76fc5d4SNeel Natu 	 * Do a final check for pending NMI or interrupts before
875f76fc5d4SNeel Natu 	 * really putting this thread to sleep.
876f76fc5d4SNeel Natu 	 *
877f76fc5d4SNeel Natu 	 * These interrupts could have happened any time after we
878f76fc5d4SNeel Natu 	 * returned from VMRUN() and before we grabbed the vcpu lock.
879f76fc5d4SNeel Natu 	 */
8801c052192SNeel Natu 	if (!vm_nmi_pending(vm, vcpuid) &&
8811c052192SNeel Natu 	    (intr_disabled || vlapic_pending_intr(vcpu->vlapic) < 0)) {
882f76fc5d4SNeel Natu 		t = ticks;
883318224bbSNeel Natu 		vcpu_require_state_locked(vcpu, VCPU_SLEEPING);
8841c052192SNeel Natu 		if (vlapic_enabled(vcpu->vlapic)) {
885fb03ca4eSNeel Natu 			/*
886fb03ca4eSNeel Natu 			 * XXX msleep_spin() is not interruptible so use the
887fb03ca4eSNeel Natu 			 * 'timo' to put an upper bound on the sleep time.
888fb03ca4eSNeel Natu 			 */
889fb03ca4eSNeel Natu 			timo = hz;
890fb03ca4eSNeel Natu 			msleep_spin(vcpu, &vcpu->mtx, "vmidle", timo);
8911c052192SNeel Natu 		} else {
8921c052192SNeel Natu 			/*
8931c052192SNeel Natu 			 * Spindown the vcpu if the apic is disabled and it
8941c052192SNeel Natu 			 * had entered the halted state.
8951c052192SNeel Natu 			 */
896*becd9849SNeel Natu 			*retu = true;
8971c052192SNeel Natu 			vmexit = vm_exitinfo(vm, vcpuid);
8981c052192SNeel Natu 			vmexit->exitcode = VM_EXITCODE_SPINDOWN_CPU;
8991c052192SNeel Natu 			VCPU_CTR0(vm, vcpuid, "spinning down cpu");
9001c052192SNeel Natu 		}
901318224bbSNeel Natu 		vcpu_require_state_locked(vcpu, VCPU_FROZEN);
902f76fc5d4SNeel Natu 		vmm_stat_incr(vm, vcpuid, VCPU_IDLE_TICKS, ticks - t);
903f76fc5d4SNeel Natu 	}
904f76fc5d4SNeel Natu 	vcpu_unlock(vcpu);
905f76fc5d4SNeel Natu 
906318224bbSNeel Natu 	return (0);
907318224bbSNeel Natu }
908318224bbSNeel Natu 
909318224bbSNeel Natu static int
910*becd9849SNeel Natu vm_handle_paging(struct vm *vm, int vcpuid, bool *retu)
911318224bbSNeel Natu {
912318224bbSNeel Natu 	int rv, ftype;
913318224bbSNeel Natu 	struct vm_map *map;
914318224bbSNeel Natu 	struct vcpu *vcpu;
915318224bbSNeel Natu 	struct vm_exit *vme;
916318224bbSNeel Natu 
917318224bbSNeel Natu 	vcpu = &vm->vcpu[vcpuid];
918318224bbSNeel Natu 	vme = &vcpu->exitinfo;
919318224bbSNeel Natu 
920318224bbSNeel Natu 	ftype = vme->u.paging.fault_type;
921318224bbSNeel Natu 	KASSERT(ftype == VM_PROT_READ ||
922318224bbSNeel Natu 	    ftype == VM_PROT_WRITE || ftype == VM_PROT_EXECUTE,
923318224bbSNeel Natu 	    ("vm_handle_paging: invalid fault_type %d", ftype));
924318224bbSNeel Natu 
925318224bbSNeel Natu 	if (ftype == VM_PROT_READ || ftype == VM_PROT_WRITE) {
926318224bbSNeel Natu 		rv = pmap_emulate_accessed_dirty(vmspace_pmap(vm->vmspace),
927318224bbSNeel Natu 		    vme->u.paging.gpa, ftype);
928318224bbSNeel Natu 		if (rv == 0)
929318224bbSNeel Natu 			goto done;
930318224bbSNeel Natu 	}
931318224bbSNeel Natu 
932318224bbSNeel Natu 	map = &vm->vmspace->vm_map;
933318224bbSNeel Natu 	rv = vm_fault(map, vme->u.paging.gpa, ftype, VM_FAULT_NORMAL);
934318224bbSNeel Natu 
935513c8d33SNeel Natu 	VCPU_CTR3(vm, vcpuid, "vm_handle_paging rv = %d, gpa = %#lx, "
936513c8d33SNeel Natu 	    "ftype = %d", rv, vme->u.paging.gpa, ftype);
937318224bbSNeel Natu 
938318224bbSNeel Natu 	if (rv != KERN_SUCCESS)
939318224bbSNeel Natu 		return (EFAULT);
940318224bbSNeel Natu done:
941318224bbSNeel Natu 	/* restart execution at the faulting instruction */
942318224bbSNeel Natu 	vme->inst_length = 0;
943318224bbSNeel Natu 
944318224bbSNeel Natu 	return (0);
945318224bbSNeel Natu }
946318224bbSNeel Natu 
947318224bbSNeel Natu static int
948*becd9849SNeel Natu vm_handle_inst_emul(struct vm *vm, int vcpuid, bool *retu)
949318224bbSNeel Natu {
950318224bbSNeel Natu 	struct vie *vie;
951318224bbSNeel Natu 	struct vcpu *vcpu;
952318224bbSNeel Natu 	struct vm_exit *vme;
953318224bbSNeel Natu 	int error, inst_length;
954318224bbSNeel Natu 	uint64_t rip, gla, gpa, cr3;
955565bbb86SNeel Natu 	mem_region_read_t mread;
956565bbb86SNeel Natu 	mem_region_write_t mwrite;
957318224bbSNeel Natu 
958318224bbSNeel Natu 	vcpu = &vm->vcpu[vcpuid];
959318224bbSNeel Natu 	vme = &vcpu->exitinfo;
960318224bbSNeel Natu 
961318224bbSNeel Natu 	rip = vme->rip;
962318224bbSNeel Natu 	inst_length = vme->inst_length;
963318224bbSNeel Natu 
964318224bbSNeel Natu 	gla = vme->u.inst_emul.gla;
965318224bbSNeel Natu 	gpa = vme->u.inst_emul.gpa;
966318224bbSNeel Natu 	cr3 = vme->u.inst_emul.cr3;
967318224bbSNeel Natu 	vie = &vme->u.inst_emul.vie;
968318224bbSNeel Natu 
969318224bbSNeel Natu 	vie_init(vie);
970318224bbSNeel Natu 
971318224bbSNeel Natu 	/* Fetch, decode and emulate the faulting instruction */
972318224bbSNeel Natu 	if (vmm_fetch_instruction(vm, vcpuid, rip, inst_length, cr3, vie) != 0)
973318224bbSNeel Natu 		return (EFAULT);
974318224bbSNeel Natu 
975318224bbSNeel Natu 	if (vmm_decode_instruction(vm, vcpuid, gla, vie) != 0)
976318224bbSNeel Natu 		return (EFAULT);
977318224bbSNeel Natu 
97808e3ff32SNeel Natu 	/* return to userland unless this is an in-kernel emulated device */
979565bbb86SNeel Natu 	if (gpa >= DEFAULT_APIC_BASE && gpa < DEFAULT_APIC_BASE + PAGE_SIZE) {
980565bbb86SNeel Natu 		mread = lapic_mmio_read;
981565bbb86SNeel Natu 		mwrite = lapic_mmio_write;
982565bbb86SNeel Natu 	} else if (gpa >= VIOAPIC_BASE && gpa < VIOAPIC_BASE + VIOAPIC_SIZE) {
983565bbb86SNeel Natu 		mread = vioapic_mmio_read;
984565bbb86SNeel Natu 		mwrite = vioapic_mmio_write;
98508e3ff32SNeel Natu 	} else if (gpa >= VHPET_BASE && gpa < VHPET_BASE + VHPET_SIZE) {
98608e3ff32SNeel Natu 		mread = vhpet_mmio_read;
98708e3ff32SNeel Natu 		mwrite = vhpet_mmio_write;
988565bbb86SNeel Natu 	} else {
989*becd9849SNeel Natu 		*retu = true;
990318224bbSNeel Natu 		return (0);
991318224bbSNeel Natu 	}
992318224bbSNeel Natu 
993*becd9849SNeel Natu 	error = vmm_emulate_instruction(vm, vcpuid, gpa, vie, mread, mwrite,
994*becd9849SNeel Natu 	    retu);
995318224bbSNeel Natu 
996318224bbSNeel Natu 	return (error);
997318224bbSNeel Natu }
998318224bbSNeel Natu 
999318224bbSNeel Natu int
1000318224bbSNeel Natu vm_run(struct vm *vm, struct vm_run *vmrun)
1001318224bbSNeel Natu {
1002318224bbSNeel Natu 	int error, vcpuid;
1003318224bbSNeel Natu 	struct vcpu *vcpu;
1004318224bbSNeel Natu 	struct pcb *pcb;
1005318224bbSNeel Natu 	uint64_t tscval, rip;
1006318224bbSNeel Natu 	struct vm_exit *vme;
1007*becd9849SNeel Natu 	bool retu, intr_disabled;
1008318224bbSNeel Natu 	pmap_t pmap;
1009318224bbSNeel Natu 
1010318224bbSNeel Natu 	vcpuid = vmrun->cpuid;
1011318224bbSNeel Natu 
1012318224bbSNeel Natu 	if (vcpuid < 0 || vcpuid >= VM_MAXCPU)
1013318224bbSNeel Natu 		return (EINVAL);
1014318224bbSNeel Natu 
1015318224bbSNeel Natu 	pmap = vmspace_pmap(vm->vmspace);
1016318224bbSNeel Natu 	vcpu = &vm->vcpu[vcpuid];
1017318224bbSNeel Natu 	vme = &vcpu->exitinfo;
1018318224bbSNeel Natu 	rip = vmrun->rip;
1019318224bbSNeel Natu restart:
1020318224bbSNeel Natu 	critical_enter();
1021318224bbSNeel Natu 
1022318224bbSNeel Natu 	KASSERT(!CPU_ISSET(curcpu, &pmap->pm_active),
1023318224bbSNeel Natu 	    ("vm_run: absurd pm_active"));
1024318224bbSNeel Natu 
1025318224bbSNeel Natu 	tscval = rdtsc();
1026318224bbSNeel Natu 
1027318224bbSNeel Natu 	pcb = PCPU_GET(curpcb);
1028318224bbSNeel Natu 	set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
1029318224bbSNeel Natu 
1030318224bbSNeel Natu 	restore_guest_msrs(vm, vcpuid);
1031318224bbSNeel Natu 	restore_guest_fpustate(vcpu);
1032318224bbSNeel Natu 
1033318224bbSNeel Natu 	vcpu_require_state(vm, vcpuid, VCPU_RUNNING);
1034318224bbSNeel Natu 	vcpu->hostcpu = curcpu;
1035318224bbSNeel Natu 	error = VMRUN(vm->cookie, vcpuid, rip, pmap);
1036318224bbSNeel Natu 	vcpu->hostcpu = NOCPU;
1037318224bbSNeel Natu 	vcpu_require_state(vm, vcpuid, VCPU_FROZEN);
1038318224bbSNeel Natu 
1039318224bbSNeel Natu 	save_guest_fpustate(vcpu);
1040318224bbSNeel Natu 	restore_host_msrs(vm, vcpuid);
1041318224bbSNeel Natu 
1042318224bbSNeel Natu 	vmm_stat_incr(vm, vcpuid, VCPU_TOTAL_RUNTIME, rdtsc() - tscval);
1043318224bbSNeel Natu 
1044318224bbSNeel Natu 	critical_exit();
1045318224bbSNeel Natu 
1046318224bbSNeel Natu 	if (error == 0) {
1047*becd9849SNeel Natu 		retu = false;
1048318224bbSNeel Natu 		switch (vme->exitcode) {
1049318224bbSNeel Natu 		case VM_EXITCODE_HLT:
1050*becd9849SNeel Natu 			intr_disabled = ((vme->u.hlt.rflags & PSL_I) == 0);
10511c052192SNeel Natu 			error = vm_handle_hlt(vm, vcpuid, intr_disabled, &retu);
1052318224bbSNeel Natu 			break;
1053318224bbSNeel Natu 		case VM_EXITCODE_PAGING:
1054318224bbSNeel Natu 			error = vm_handle_paging(vm, vcpuid, &retu);
1055318224bbSNeel Natu 			break;
1056318224bbSNeel Natu 		case VM_EXITCODE_INST_EMUL:
1057318224bbSNeel Natu 			error = vm_handle_inst_emul(vm, vcpuid, &retu);
1058318224bbSNeel Natu 			break;
1059318224bbSNeel Natu 		default:
1060*becd9849SNeel Natu 			retu = true;	/* handled in userland */
1061318224bbSNeel Natu 			break;
1062318224bbSNeel Natu 		}
1063318224bbSNeel Natu 	}
1064318224bbSNeel Natu 
1065*becd9849SNeel Natu 	if (error == 0 && retu == false) {
1066f76fc5d4SNeel Natu 		rip = vme->rip + vme->inst_length;
1067f76fc5d4SNeel Natu 		goto restart;
1068f76fc5d4SNeel Natu 	}
1069f76fc5d4SNeel Natu 
1070318224bbSNeel Natu 	/* copy the exit information */
1071318224bbSNeel Natu 	bcopy(vme, &vmrun->vm_exit, sizeof(struct vm_exit));
1072366f6083SPeter Grehan 	return (error);
1073366f6083SPeter Grehan }
1074366f6083SPeter Grehan 
1075366f6083SPeter Grehan int
1076366f6083SPeter Grehan vm_inject_event(struct vm *vm, int vcpuid, int type,
1077366f6083SPeter Grehan 		int vector, uint32_t code, int code_valid)
1078366f6083SPeter Grehan {
1079366f6083SPeter Grehan 	if (vcpuid < 0 || vcpuid >= VM_MAXCPU)
1080366f6083SPeter Grehan 		return (EINVAL);
1081366f6083SPeter Grehan 
1082366f6083SPeter Grehan 	if ((type > VM_EVENT_NONE && type < VM_EVENT_MAX) == 0)
1083366f6083SPeter Grehan 		return (EINVAL);
1084366f6083SPeter Grehan 
1085366f6083SPeter Grehan 	if (vector < 0 || vector > 255)
1086366f6083SPeter Grehan 		return (EINVAL);
1087366f6083SPeter Grehan 
1088366f6083SPeter Grehan 	return (VMINJECT(vm->cookie, vcpuid, type, vector, code, code_valid));
1089366f6083SPeter Grehan }
1090366f6083SPeter Grehan 
109161592433SNeel Natu static VMM_STAT(VCPU_NMI_COUNT, "number of NMIs delivered to vcpu");
1092366f6083SPeter Grehan 
1093f352ff0cSNeel Natu int
1094f352ff0cSNeel Natu vm_inject_nmi(struct vm *vm, int vcpuid)
1095f352ff0cSNeel Natu {
1096f352ff0cSNeel Natu 	struct vcpu *vcpu;
1097f352ff0cSNeel Natu 
1098f352ff0cSNeel Natu 	if (vcpuid < 0 || vcpuid >= VM_MAXCPU)
1099366f6083SPeter Grehan 		return (EINVAL);
1100366f6083SPeter Grehan 
1101f352ff0cSNeel Natu 	vcpu = &vm->vcpu[vcpuid];
1102f352ff0cSNeel Natu 
1103f352ff0cSNeel Natu 	vcpu->nmi_pending = 1;
110422821874SNeel Natu 	vcpu_notify_event(vm, vcpuid);
1105f352ff0cSNeel Natu 	return (0);
1106f352ff0cSNeel Natu }
1107f352ff0cSNeel Natu 
1108f352ff0cSNeel Natu int
1109f352ff0cSNeel Natu vm_nmi_pending(struct vm *vm, int vcpuid)
1110f352ff0cSNeel Natu {
1111f352ff0cSNeel Natu 	struct vcpu *vcpu;
1112f352ff0cSNeel Natu 
1113f352ff0cSNeel Natu 	if (vcpuid < 0 || vcpuid >= VM_MAXCPU)
1114f352ff0cSNeel Natu 		panic("vm_nmi_pending: invalid vcpuid %d", vcpuid);
1115f352ff0cSNeel Natu 
1116f352ff0cSNeel Natu 	vcpu = &vm->vcpu[vcpuid];
1117f352ff0cSNeel Natu 
1118f352ff0cSNeel Natu 	return (vcpu->nmi_pending);
1119f352ff0cSNeel Natu }
1120f352ff0cSNeel Natu 
1121f352ff0cSNeel Natu void
1122f352ff0cSNeel Natu vm_nmi_clear(struct vm *vm, int vcpuid)
1123f352ff0cSNeel Natu {
1124f352ff0cSNeel Natu 	struct vcpu *vcpu;
1125f352ff0cSNeel Natu 
1126f352ff0cSNeel Natu 	if (vcpuid < 0 || vcpuid >= VM_MAXCPU)
1127f352ff0cSNeel Natu 		panic("vm_nmi_pending: invalid vcpuid %d", vcpuid);
1128f352ff0cSNeel Natu 
1129f352ff0cSNeel Natu 	vcpu = &vm->vcpu[vcpuid];
1130f352ff0cSNeel Natu 
1131f352ff0cSNeel Natu 	if (vcpu->nmi_pending == 0)
1132f352ff0cSNeel Natu 		panic("vm_nmi_clear: inconsistent nmi_pending state");
1133f352ff0cSNeel Natu 
1134f352ff0cSNeel Natu 	vcpu->nmi_pending = 0;
1135f352ff0cSNeel Natu 	vmm_stat_incr(vm, vcpuid, VCPU_NMI_COUNT, 1);
1136366f6083SPeter Grehan }
1137366f6083SPeter Grehan 
1138366f6083SPeter Grehan int
1139366f6083SPeter Grehan vm_get_capability(struct vm *vm, int vcpu, int type, int *retval)
1140366f6083SPeter Grehan {
1141366f6083SPeter Grehan 	if (vcpu < 0 || vcpu >= VM_MAXCPU)
1142366f6083SPeter Grehan 		return (EINVAL);
1143366f6083SPeter Grehan 
1144366f6083SPeter Grehan 	if (type < 0 || type >= VM_CAP_MAX)
1145366f6083SPeter Grehan 		return (EINVAL);
1146366f6083SPeter Grehan 
1147366f6083SPeter Grehan 	return (VMGETCAP(vm->cookie, vcpu, type, retval));
1148366f6083SPeter Grehan }
1149366f6083SPeter Grehan 
1150366f6083SPeter Grehan int
1151366f6083SPeter Grehan vm_set_capability(struct vm *vm, int vcpu, int type, int val)
1152366f6083SPeter Grehan {
1153366f6083SPeter Grehan 	if (vcpu < 0 || vcpu >= VM_MAXCPU)
1154366f6083SPeter Grehan 		return (EINVAL);
1155366f6083SPeter Grehan 
1156366f6083SPeter Grehan 	if (type < 0 || type >= VM_CAP_MAX)
1157366f6083SPeter Grehan 		return (EINVAL);
1158366f6083SPeter Grehan 
1159366f6083SPeter Grehan 	return (VMSETCAP(vm->cookie, vcpu, type, val));
1160366f6083SPeter Grehan }
1161366f6083SPeter Grehan 
1162366f6083SPeter Grehan uint64_t *
1163366f6083SPeter Grehan vm_guest_msrs(struct vm *vm, int cpu)
1164366f6083SPeter Grehan {
1165366f6083SPeter Grehan 	return (vm->vcpu[cpu].guest_msrs);
1166366f6083SPeter Grehan }
1167366f6083SPeter Grehan 
1168366f6083SPeter Grehan struct vlapic *
1169366f6083SPeter Grehan vm_lapic(struct vm *vm, int cpu)
1170366f6083SPeter Grehan {
1171366f6083SPeter Grehan 	return (vm->vcpu[cpu].vlapic);
1172366f6083SPeter Grehan }
1173366f6083SPeter Grehan 
1174565bbb86SNeel Natu struct vioapic *
1175565bbb86SNeel Natu vm_ioapic(struct vm *vm)
1176565bbb86SNeel Natu {
1177565bbb86SNeel Natu 
1178565bbb86SNeel Natu 	return (vm->vioapic);
1179565bbb86SNeel Natu }
1180565bbb86SNeel Natu 
118108e3ff32SNeel Natu struct vhpet *
118208e3ff32SNeel Natu vm_hpet(struct vm *vm)
118308e3ff32SNeel Natu {
118408e3ff32SNeel Natu 
118508e3ff32SNeel Natu 	return (vm->vhpet);
118608e3ff32SNeel Natu }
118708e3ff32SNeel Natu 
1188366f6083SPeter Grehan boolean_t
1189366f6083SPeter Grehan vmm_is_pptdev(int bus, int slot, int func)
1190366f6083SPeter Grehan {
119107044a96SNeel Natu 	int found, i, n;
119207044a96SNeel Natu 	int b, s, f;
1193366f6083SPeter Grehan 	char *val, *cp, *cp2;
1194366f6083SPeter Grehan 
1195366f6083SPeter Grehan 	/*
119607044a96SNeel Natu 	 * XXX
119707044a96SNeel Natu 	 * The length of an environment variable is limited to 128 bytes which
119807044a96SNeel Natu 	 * puts an upper limit on the number of passthru devices that may be
119907044a96SNeel Natu 	 * specified using a single environment variable.
120007044a96SNeel Natu 	 *
120107044a96SNeel Natu 	 * Work around this by scanning multiple environment variable
120207044a96SNeel Natu 	 * names instead of a single one - yuck!
1203366f6083SPeter Grehan 	 */
120407044a96SNeel Natu 	const char *names[] = { "pptdevs", "pptdevs2", "pptdevs3", NULL };
120507044a96SNeel Natu 
120607044a96SNeel Natu 	/* set pptdevs="1/2/3 4/5/6 7/8/9 10/11/12" */
1207366f6083SPeter Grehan 	found = 0;
120807044a96SNeel Natu 	for (i = 0; names[i] != NULL && !found; i++) {
120907044a96SNeel Natu 		cp = val = getenv(names[i]);
1210366f6083SPeter Grehan 		while (cp != NULL && *cp != '\0') {
1211366f6083SPeter Grehan 			if ((cp2 = strchr(cp, ' ')) != NULL)
1212366f6083SPeter Grehan 				*cp2 = '\0';
1213366f6083SPeter Grehan 
1214366f6083SPeter Grehan 			n = sscanf(cp, "%d/%d/%d", &b, &s, &f);
1215366f6083SPeter Grehan 			if (n == 3 && bus == b && slot == s && func == f) {
1216366f6083SPeter Grehan 				found = 1;
1217366f6083SPeter Grehan 				break;
1218366f6083SPeter Grehan 			}
1219366f6083SPeter Grehan 
1220366f6083SPeter Grehan 			if (cp2 != NULL)
1221366f6083SPeter Grehan 				*cp2++ = ' ';
1222366f6083SPeter Grehan 
1223366f6083SPeter Grehan 			cp = cp2;
1224366f6083SPeter Grehan 		}
1225366f6083SPeter Grehan 		freeenv(val);
122607044a96SNeel Natu 	}
1227366f6083SPeter Grehan 	return (found);
1228366f6083SPeter Grehan }
1229366f6083SPeter Grehan 
1230366f6083SPeter Grehan void *
1231366f6083SPeter Grehan vm_iommu_domain(struct vm *vm)
1232366f6083SPeter Grehan {
1233366f6083SPeter Grehan 
1234366f6083SPeter Grehan 	return (vm->iommu);
1235366f6083SPeter Grehan }
1236366f6083SPeter Grehan 
123775dd3366SNeel Natu int
1238318224bbSNeel Natu vcpu_set_state(struct vm *vm, int vcpuid, enum vcpu_state newstate)
1239366f6083SPeter Grehan {
124075dd3366SNeel Natu 	int error;
1241366f6083SPeter Grehan 	struct vcpu *vcpu;
1242366f6083SPeter Grehan 
1243366f6083SPeter Grehan 	if (vcpuid < 0 || vcpuid >= VM_MAXCPU)
1244366f6083SPeter Grehan 		panic("vm_set_run_state: invalid vcpuid %d", vcpuid);
1245366f6083SPeter Grehan 
1246366f6083SPeter Grehan 	vcpu = &vm->vcpu[vcpuid];
1247366f6083SPeter Grehan 
124875dd3366SNeel Natu 	vcpu_lock(vcpu);
1249318224bbSNeel Natu 	error = vcpu_set_state_locked(vcpu, newstate);
125075dd3366SNeel Natu 	vcpu_unlock(vcpu);
125175dd3366SNeel Natu 
125275dd3366SNeel Natu 	return (error);
125375dd3366SNeel Natu }
125475dd3366SNeel Natu 
125575dd3366SNeel Natu enum vcpu_state
1256d3c11f40SPeter Grehan vcpu_get_state(struct vm *vm, int vcpuid, int *hostcpu)
1257366f6083SPeter Grehan {
1258366f6083SPeter Grehan 	struct vcpu *vcpu;
125975dd3366SNeel Natu 	enum vcpu_state state;
1260366f6083SPeter Grehan 
1261366f6083SPeter Grehan 	if (vcpuid < 0 || vcpuid >= VM_MAXCPU)
1262366f6083SPeter Grehan 		panic("vm_get_run_state: invalid vcpuid %d", vcpuid);
1263366f6083SPeter Grehan 
1264366f6083SPeter Grehan 	vcpu = &vm->vcpu[vcpuid];
1265366f6083SPeter Grehan 
126675dd3366SNeel Natu 	vcpu_lock(vcpu);
126775dd3366SNeel Natu 	state = vcpu->state;
1268d3c11f40SPeter Grehan 	if (hostcpu != NULL)
1269d3c11f40SPeter Grehan 		*hostcpu = vcpu->hostcpu;
127075dd3366SNeel Natu 	vcpu_unlock(vcpu);
1271366f6083SPeter Grehan 
127275dd3366SNeel Natu 	return (state);
1273366f6083SPeter Grehan }
1274366f6083SPeter Grehan 
1275366f6083SPeter Grehan void
1276366f6083SPeter Grehan vm_activate_cpu(struct vm *vm, int vcpuid)
1277366f6083SPeter Grehan {
1278366f6083SPeter Grehan 
1279366f6083SPeter Grehan 	if (vcpuid >= 0 && vcpuid < VM_MAXCPU)
1280a5615c90SPeter Grehan 		CPU_SET(vcpuid, &vm->active_cpus);
1281366f6083SPeter Grehan }
1282366f6083SPeter Grehan 
1283a5615c90SPeter Grehan cpuset_t
1284366f6083SPeter Grehan vm_active_cpus(struct vm *vm)
1285366f6083SPeter Grehan {
1286366f6083SPeter Grehan 
1287366f6083SPeter Grehan 	return (vm->active_cpus);
1288366f6083SPeter Grehan }
1289366f6083SPeter Grehan 
1290366f6083SPeter Grehan void *
1291366f6083SPeter Grehan vcpu_stats(struct vm *vm, int vcpuid)
1292366f6083SPeter Grehan {
1293366f6083SPeter Grehan 
1294366f6083SPeter Grehan 	return (vm->vcpu[vcpuid].stats);
1295366f6083SPeter Grehan }
1296e9027382SNeel Natu 
1297e9027382SNeel Natu int
1298e9027382SNeel Natu vm_get_x2apic_state(struct vm *vm, int vcpuid, enum x2apic_state *state)
1299e9027382SNeel Natu {
1300e9027382SNeel Natu 	if (vcpuid < 0 || vcpuid >= VM_MAXCPU)
1301e9027382SNeel Natu 		return (EINVAL);
1302e9027382SNeel Natu 
1303e9027382SNeel Natu 	*state = vm->vcpu[vcpuid].x2apic_state;
1304e9027382SNeel Natu 
1305e9027382SNeel Natu 	return (0);
1306e9027382SNeel Natu }
1307e9027382SNeel Natu 
1308e9027382SNeel Natu int
1309e9027382SNeel Natu vm_set_x2apic_state(struct vm *vm, int vcpuid, enum x2apic_state state)
1310e9027382SNeel Natu {
1311e9027382SNeel Natu 	if (vcpuid < 0 || vcpuid >= VM_MAXCPU)
1312e9027382SNeel Natu 		return (EINVAL);
1313e9027382SNeel Natu 
13143f23d3caSNeel Natu 	if (state >= X2APIC_STATE_LAST)
1315e9027382SNeel Natu 		return (EINVAL);
1316e9027382SNeel Natu 
1317e9027382SNeel Natu 	vm->vcpu[vcpuid].x2apic_state = state;
1318e9027382SNeel Natu 
131973820fb0SNeel Natu 	vlapic_set_x2apic_state(vm, vcpuid, state);
132073820fb0SNeel Natu 
1321e9027382SNeel Natu 	return (0);
1322e9027382SNeel Natu }
132375dd3366SNeel Natu 
132422821874SNeel Natu /*
132522821874SNeel Natu  * This function is called to ensure that a vcpu "sees" a pending event
132622821874SNeel Natu  * as soon as possible:
132722821874SNeel Natu  * - If the vcpu thread is sleeping then it is woken up.
132822821874SNeel Natu  * - If the vcpu is running on a different host_cpu then an IPI will be directed
132922821874SNeel Natu  *   to the host_cpu to cause the vcpu to trap into the hypervisor.
133022821874SNeel Natu  */
133175dd3366SNeel Natu void
133222821874SNeel Natu vcpu_notify_event(struct vm *vm, int vcpuid)
133375dd3366SNeel Natu {
133475dd3366SNeel Natu 	int hostcpu;
133575dd3366SNeel Natu 	struct vcpu *vcpu;
133675dd3366SNeel Natu 
133775dd3366SNeel Natu 	vcpu = &vm->vcpu[vcpuid];
133875dd3366SNeel Natu 
1339f76fc5d4SNeel Natu 	vcpu_lock(vcpu);
134075dd3366SNeel Natu 	hostcpu = vcpu->hostcpu;
1341f76fc5d4SNeel Natu 	if (hostcpu == NOCPU) {
1342318224bbSNeel Natu 		if (vcpu->state == VCPU_SLEEPING)
1343f76fc5d4SNeel Natu 			wakeup_one(vcpu);
1344f76fc5d4SNeel Natu 	} else {
1345f76fc5d4SNeel Natu 		if (vcpu->state != VCPU_RUNNING)
1346f76fc5d4SNeel Natu 			panic("invalid vcpu state %d", vcpu->state);
1347f76fc5d4SNeel Natu 		if (hostcpu != curcpu)
134875dd3366SNeel Natu 			ipi_cpu(hostcpu, vmm_ipinum);
134975dd3366SNeel Natu 	}
1350f76fc5d4SNeel Natu 	vcpu_unlock(vcpu);
1351f76fc5d4SNeel Natu }
1352318224bbSNeel Natu 
1353318224bbSNeel Natu struct vmspace *
1354318224bbSNeel Natu vm_get_vmspace(struct vm *vm)
1355318224bbSNeel Natu {
1356318224bbSNeel Natu 
1357318224bbSNeel Natu 	return (vm->vmspace);
1358318224bbSNeel Natu }
1359565bbb86SNeel Natu 
1360565bbb86SNeel Natu int
1361565bbb86SNeel Natu vm_apicid2vcpuid(struct vm *vm, int apicid)
1362565bbb86SNeel Natu {
1363565bbb86SNeel Natu 	/*
1364565bbb86SNeel Natu 	 * XXX apic id is assumed to be numerically identical to vcpu id
1365565bbb86SNeel Natu 	 */
1366565bbb86SNeel Natu 	return (apicid);
1367565bbb86SNeel Natu }
1368