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virtio-rng: add rate limiting support
[qemu.git] / hw / virtio-pci.c
index a66c946f484a69df02f6988a060cca23d41efb09..f90296d6728fb612e6182040ed943a3389c1ea7e 100644 (file)
@@ -131,6 +131,7 @@ static int virtio_pci_load_config(void * opaque, QEMUFile *f)
     if (ret) {
         return ret;
     }
+    msix_unuse_all_vectors(&proxy->pci_dev);
     msix_load(&proxy->pci_dev, f);
     if (msix_present(&proxy->pci_dev)) {
         qemu_get_be16s(f, &proxy->vdev->config_vector);
@@ -160,7 +161,7 @@ static int virtio_pci_load_queue(void * opaque, int n, QEMUFile *f)
 }
 
 static int virtio_pci_set_host_notifier_internal(VirtIOPCIProxy *proxy,
-                                                 int n, bool assign)
+                                                 int n, bool assign, bool set_handler)
 {
     VirtQueue *vq = virtio_get_queue(proxy->vdev, n);
     EventNotifier *notifier = virtio_queue_get_host_notifier(vq);
@@ -173,13 +174,13 @@ static int virtio_pci_set_host_notifier_internal(VirtIOPCIProxy *proxy,
                          __func__, r);
             return r;
         }
-        virtio_queue_set_host_notifier_fd_handler(vq, true);
+        virtio_queue_set_host_notifier_fd_handler(vq, true, set_handler);
         memory_region_add_eventfd(&proxy->bar, VIRTIO_PCI_QUEUE_NOTIFY, 2,
                                   true, n, notifier);
     } else {
         memory_region_del_eventfd(&proxy->bar, VIRTIO_PCI_QUEUE_NOTIFY, 2,
                                   true, n, notifier);
-        virtio_queue_set_host_notifier_fd_handler(vq, false);
+        virtio_queue_set_host_notifier_fd_handler(vq, false, false);
         event_notifier_cleanup(notifier);
     }
     return r;
@@ -200,7 +201,7 @@ static void virtio_pci_start_ioeventfd(VirtIOPCIProxy *proxy)
             continue;
         }
 
-        r = virtio_pci_set_host_notifier_internal(proxy, n, true);
+        r = virtio_pci_set_host_notifier_internal(proxy, n, true, true);
         if (r < 0) {
             goto assign_error;
         }
@@ -214,7 +215,7 @@ assign_error:
             continue;
         }
 
-        r = virtio_pci_set_host_notifier_internal(proxy, n, false);
+        r = virtio_pci_set_host_notifier_internal(proxy, n, false, false);
         assert(r >= 0);
     }
     proxy->ioeventfd_started = false;
@@ -235,7 +236,7 @@ static void virtio_pci_stop_ioeventfd(VirtIOPCIProxy *proxy)
             continue;
         }
 
-        r = virtio_pci_set_host_notifier_internal(proxy, n, false);
+        r = virtio_pci_set_host_notifier_internal(proxy, n, false, false);
         assert(r >= 0);
     }
     proxy->ioeventfd_started = false;
@@ -246,6 +247,7 @@ void virtio_pci_reset(DeviceState *d)
     VirtIOPCIProxy *proxy = container_of(d, VirtIOPCIProxy, pci_dev.qdev);
     virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
     virtio_reset(proxy->vdev);
+    msix_unuse_all_vectors(&proxy->pci_dev);
     proxy->flags &= ~VIRTIO_PCI_FLAG_BUS_MASTER_BUG;
 }
 
@@ -253,7 +255,7 @@ static void virtio_ioport_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
 {
     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
     VirtIODevice *vdev = proxy->vdev;
-    target_phys_addr_t pa;
+    hwaddr pa;
 
     switch (addr) {
     case VIRTIO_PCI_GUEST_FEATURES:
@@ -264,7 +266,7 @@ static void virtio_ioport_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
         virtio_set_features(vdev, val);
         break;
     case VIRTIO_PCI_QUEUE_PFN:
-        pa = (target_phys_addr_t)val << VIRTIO_PCI_QUEUE_ADDR_SHIFT;
+        pa = (hwaddr)val << VIRTIO_PCI_QUEUE_ADDR_SHIFT;
         if (pa == 0) {
             virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
             virtio_reset(proxy->vdev);
@@ -372,79 +374,39 @@ static uint32_t virtio_ioport_read(VirtIOPCIProxy *proxy, uint32_t addr)
     return ret;
 }
 
-static uint32_t virtio_pci_config_readb(void *opaque, uint32_t addr)
-{
-    VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
-    uint32_t config = VIRTIO_PCI_CONFIG(&proxy->pci_dev);
-    if (addr < config)
-        return virtio_ioport_read(proxy, addr);
-    addr -= config;
-    return virtio_config_readb(proxy->vdev, addr);
-}
-
-static uint32_t virtio_pci_config_readw(void *opaque, uint32_t addr)
-{
-    VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
-    uint32_t config = VIRTIO_PCI_CONFIG(&proxy->pci_dev);
-    uint16_t val;
-    if (addr < config)
-        return virtio_ioport_read(proxy, addr);
-    addr -= config;
-    val = virtio_config_readw(proxy->vdev, addr);
-    if (virtio_is_big_endian()) {
-        /*
-         * virtio is odd, ioports are LE but config space is target native
-         * endian. However, in qemu, all PIO is LE, so we need to re-swap
-         * on BE targets
-         */
-        val = bswap16(val);
-    }
-    return val;
-}
-
-static uint32_t virtio_pci_config_readl(void *opaque, uint32_t addr)
-{
-    VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
-    uint32_t config = VIRTIO_PCI_CONFIG(&proxy->pci_dev);
-    uint32_t val;
-    if (addr < config)
-        return virtio_ioport_read(proxy, addr);
-    addr -= config;
-    val = virtio_config_readl(proxy->vdev, addr);
-    if (virtio_is_big_endian()) {
-        val = bswap32(val);
-    }
-    return val;
-}
-
-static void virtio_pci_config_writeb(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
+static uint64_t virtio_pci_config_read(void *opaque, hwaddr addr,
+                                       unsigned size)
 {
     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
     uint32_t config = VIRTIO_PCI_CONFIG(&proxy->pci_dev);
+    uint64_t val = 0;
     if (addr < config) {
-        virtio_ioport_write(proxy, addr, val);
-        return;
+        return virtio_ioport_read(proxy, addr);
     }
     addr -= config;
-    virtio_config_writeb(proxy->vdev, addr, val);
-}
 
-static void virtio_pci_config_writew(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
-{
-    VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
-    uint32_t config = VIRTIO_PCI_CONFIG(&proxy->pci_dev);
-    if (addr < config) {
-        virtio_ioport_write(proxy, addr, val);
-        return;
-    }
-    addr -= config;
-    if (virtio_is_big_endian()) {
-        val = bswap16(val);
+    switch (size) {
+    case 1:
+        val = virtio_config_readb(proxy->vdev, addr);
+        break;
+    case 2:
+        val = virtio_config_readw(proxy->vdev, addr);
+        if (virtio_is_big_endian()) {
+            val = bswap16(val);
+        }
+        break;
+    case 4:
+        val = virtio_config_readl(proxy->vdev, addr);
+        if (virtio_is_big_endian()) {
+            val = bswap32(val);
+        }
+        break;
     }
-    virtio_config_writew(proxy->vdev, addr, val);
+    return val;
 }
 
-static void virtio_pci_config_writel(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
+static void virtio_pci_config_write(void *opaque, hwaddr addr,
+                                    uint64_t val, unsigned size)
 {
     VirtIOPCIProxy *proxy = opaque;
     uint32_t config = VIRTIO_PCI_CONFIG(&proxy->pci_dev);
@@ -453,24 +415,36 @@ static void virtio_pci_config_writel(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
         return;
     }
     addr -= config;
-    if (virtio_is_big_endian()) {
-        val = bswap32(val);
+    /*
+     * Virtio-PCI is odd. Ioports are LE but config space is target native
+     * endian.
+     */
+    switch (size) {
+    case 1:
+        virtio_config_writeb(proxy->vdev, addr, val);
+        break;
+    case 2:
+        if (virtio_is_big_endian()) {
+            val = bswap16(val);
+        }
+        virtio_config_writew(proxy->vdev, addr, val);
+        break;
+    case 4:
+        if (virtio_is_big_endian()) {
+            val = bswap32(val);
+        }
+        virtio_config_writel(proxy->vdev, addr, val);
+        break;
     }
-    virtio_config_writel(proxy->vdev, addr, val);
 }
 
-static const MemoryRegionPortio virtio_portio[] = {
-    { 0, 0x10000, 1, .write = virtio_pci_config_writeb, },
-    { 0, 0x10000, 2, .write = virtio_pci_config_writew, },
-    { 0, 0x10000, 4, .write = virtio_pci_config_writel, },
-    { 0, 0x10000, 1, .read = virtio_pci_config_readb, },
-    { 0, 0x10000, 2, .read = virtio_pci_config_readw, },
-    { 0, 0x10000, 4, .read = virtio_pci_config_readl, },
-    PORTIO_END_OF_LIST()
-};
-
 static const MemoryRegionOps virtio_pci_config_ops = {
-    .old_portio = virtio_portio,
+    .read = virtio_pci_config_read,
+    .write = virtio_pci_config_write,
+    .impl = {
+        .min_access_size = 1,
+        .max_access_size = 4,
+    },
     .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
 };
 
@@ -515,7 +489,7 @@ static int kvm_virtio_pci_vq_vector_use(VirtIOPCIProxy *proxy,
     }
     irqfd->users++;
 
-    ret = kvm_irqchip_add_irq_notifier(kvm_state, n, irqfd->virq);
+    ret = kvm_irqchip_add_irqfd_notifier(kvm_state, n, irqfd->virq);
     if (ret < 0) {
         if (--irqfd->users == 0) {
             kvm_irqchip_release_virq(kvm_state, irqfd->virq);
@@ -536,7 +510,7 @@ static void kvm_virtio_pci_vq_vector_release(VirtIOPCIProxy *proxy,
     VirtIOIRQFD *irqfd = &proxy->vector_irqfd[vector];
     int ret;
 
-    ret = kvm_irqchip_remove_irq_notifier(kvm_state, n, irqfd->virq);
+    ret = kvm_irqchip_remove_irqfd_notifier(kvm_state, n, irqfd->virq);
     assert(ret == 0);
 
     if (--irqfd->users == 0) {
@@ -627,7 +601,7 @@ static int virtio_pci_set_guest_notifiers(void *opaque, bool assign)
     int r, n;
 
     /* Must unset vector notifier while guest notifier is still assigned */
-    if (kvm_irqchip_in_kernel() && !assign) {
+    if (kvm_msi_via_irqfd_enabled() && !assign) {
         msix_unset_vector_notifiers(&proxy->pci_dev);
         g_free(proxy->vector_irqfd);
         proxy->vector_irqfd = NULL;
@@ -645,7 +619,7 @@ static int virtio_pci_set_guest_notifiers(void *opaque, bool assign)
     }
 
     /* Must set vector notifier after guest notifier has been assigned */
-    if (kvm_irqchip_in_kernel() && assign) {
+    if (kvm_msi_via_irqfd_enabled() && assign) {
         proxy->vector_irqfd =
             g_malloc0(sizeof(*proxy->vector_irqfd) *
                       msix_nr_vectors_allocated(&proxy->pci_dev));
@@ -683,7 +657,7 @@ static int virtio_pci_set_host_notifier(void *opaque, int n, bool assign)
      * currently only stops on status change away from ok,
      * reset, vmstop and such. If we do add code to start here,
      * need to check vmstate, device state etc. */
-    return virtio_pci_set_host_notifier_internal(proxy, n, assign);
+    return virtio_pci_set_host_notifier_internal(proxy, n, assign, false);
 }
 
 static void virtio_pci_vmstate_change(void *opaque, bool running)
@@ -733,13 +707,10 @@ void virtio_init_pci(VirtIOPCIProxy *proxy, VirtIODevice *vdev)
     pci_set_word(config + PCI_SUBSYSTEM_ID, vdev->device_id);
     config[PCI_INTERRUPT_PIN] = 1;
 
-    memory_region_init(&proxy->msix_bar, "virtio-msix", 4096);
-    if (vdev->nvectors && !msix_init(&proxy->pci_dev, vdev->nvectors,
-                                     &proxy->msix_bar, 1, 0)) {
-        pci_register_bar(&proxy->pci_dev, 1, PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_MEMORY,
-                         &proxy->msix_bar);
-    } else
+    if (vdev->nvectors &&
+        msix_init_exclusive_bar(&proxy->pci_dev, vdev->nvectors, 1)) {
         vdev->nvectors = 0;
+    }
 
     proxy->pci_dev.config_write = virtio_write_config;
 
@@ -782,24 +753,21 @@ static int virtio_blk_init_pci(PCIDevice *pci_dev)
     return 0;
 }
 
-static int virtio_exit_pci(PCIDevice *pci_dev)
+static void virtio_exit_pci(PCIDevice *pci_dev)
 {
     VirtIOPCIProxy *proxy = DO_UPCAST(VirtIOPCIProxy, pci_dev, pci_dev);
-    int r;
 
     memory_region_destroy(&proxy->bar);
-    r = msix_uninit(pci_dev, &proxy->msix_bar);
-    memory_region_destroy(&proxy->msix_bar);
-    return r;
+    msix_uninit_exclusive_bar(pci_dev);
 }
 
-static int virtio_blk_exit_pci(PCIDevice *pci_dev)
+static void virtio_blk_exit_pci(PCIDevice *pci_dev)
 {
     VirtIOPCIProxy *proxy = DO_UPCAST(VirtIOPCIProxy, pci_dev, pci_dev);
 
     virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
     virtio_blk_exit(proxy->vdev);
-    return virtio_exit_pci(pci_dev);
+    virtio_exit_pci(pci_dev);
 }
 
 static int virtio_serial_init_pci(PCIDevice *pci_dev)
@@ -824,13 +792,13 @@ static int virtio_serial_init_pci(PCIDevice *pci_dev)
     return 0;
 }
 
-static int virtio_serial_exit_pci(PCIDevice *pci_dev)
+static void virtio_serial_exit_pci(PCIDevice *pci_dev)
 {
     VirtIOPCIProxy *proxy = DO_UPCAST(VirtIOPCIProxy, pci_dev, pci_dev);
 
     virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
     virtio_serial_exit(proxy->vdev);
-    return virtio_exit_pci(pci_dev);
+    virtio_exit_pci(pci_dev);
 }
 
 static int virtio_net_init_pci(PCIDevice *pci_dev)
@@ -848,13 +816,13 @@ static int virtio_net_init_pci(PCIDevice *pci_dev)
     return 0;
 }
 
-static int virtio_net_exit_pci(PCIDevice *pci_dev)
+static void virtio_net_exit_pci(PCIDevice *pci_dev)
 {
     VirtIOPCIProxy *proxy = DO_UPCAST(VirtIOPCIProxy, pci_dev, pci_dev);
 
     virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
     virtio_net_exit(proxy->vdev);
-    return virtio_exit_pci(pci_dev);
+    virtio_exit_pci(pci_dev);
 }
 
 static int virtio_balloon_init_pci(PCIDevice *pci_dev)
@@ -875,22 +843,46 @@ static int virtio_balloon_init_pci(PCIDevice *pci_dev)
     return 0;
 }
 
-static int virtio_balloon_exit_pci(PCIDevice *pci_dev)
+static void virtio_balloon_exit_pci(PCIDevice *pci_dev)
 {
     VirtIOPCIProxy *proxy = DO_UPCAST(VirtIOPCIProxy, pci_dev, pci_dev);
 
     virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
     virtio_balloon_exit(proxy->vdev);
-    return virtio_exit_pci(pci_dev);
+    virtio_exit_pci(pci_dev);
+}
+
+static int virtio_rng_init_pci(PCIDevice *pci_dev)
+{
+    VirtIOPCIProxy *proxy = DO_UPCAST(VirtIOPCIProxy, pci_dev, pci_dev);
+    VirtIODevice *vdev;
+
+    vdev = virtio_rng_init(&pci_dev->qdev, &proxy->rng);
+    if (!vdev) {
+        return -1;
+    }
+    virtio_init_pci(proxy, vdev);
+    return 0;
+}
+
+static void virtio_rng_exit_pci(PCIDevice *pci_dev)
+{
+    VirtIOPCIProxy *proxy = DO_UPCAST(VirtIOPCIProxy, pci_dev, pci_dev);
+
+    virtio_pci_stop_ioeventfd(proxy);
+    virtio_rng_exit(proxy->vdev);
+    virtio_exit_pci(pci_dev);
 }
 
 static Property virtio_blk_properties[] = {
     DEFINE_PROP_HEX32("class", VirtIOPCIProxy, class_code, 0),
     DEFINE_BLOCK_PROPERTIES(VirtIOPCIProxy, blk.conf),
+    DEFINE_BLOCK_CHS_PROPERTIES(VirtIOPCIProxy, blk.conf),
     DEFINE_PROP_STRING("serial", VirtIOPCIProxy, blk.serial),
 #ifdef __linux__
     DEFINE_PROP_BIT("scsi", VirtIOPCIProxy, blk.scsi, 0, true),
 #endif
+    DEFINE_PROP_BIT("config-wce", VirtIOPCIProxy, blk.config_wce, 0, true),
     DEFINE_PROP_BIT("ioeventfd", VirtIOPCIProxy, flags, VIRTIO_PCI_FLAG_USE_IOEVENTFD_BIT, true),
     DEFINE_PROP_UINT32("vectors", VirtIOPCIProxy, nvectors, 2),
     DEFINE_VIRTIO_BLK_FEATURES(VirtIOPCIProxy, host_features),
@@ -1012,6 +1004,50 @@ static TypeInfo virtio_balloon_info = {
     .class_init    = virtio_balloon_class_init,
 };
 
+static void virtio_rng_initfn(Object *obj)
+{
+    PCIDevice *pci_dev = PCI_DEVICE(obj);
+    VirtIOPCIProxy *proxy = DO_UPCAST(VirtIOPCIProxy, pci_dev, pci_dev);
+
+    object_property_add_link(obj, "rng", TYPE_RNG_BACKEND,
+                             (Object **)&proxy->rng.rng, NULL);
+}
+
+static Property virtio_rng_properties[] = {
+    DEFINE_VIRTIO_COMMON_FEATURES(VirtIOPCIProxy, host_features),
+    /* Set a default rate limit of 2^47 bytes per minute or roughly 2TB/s.  If
+       you have an entropy source capable of generating more entropy than this
+       and you can pass it through via virtio-rng, then hats off to you.  Until
+       then, this is unlimited for all practical purposes.
+    */
+    DEFINE_PROP_UINT64("max-bytes", VirtIOPCIProxy, rng.max_bytes, INT64_MAX),
+    DEFINE_PROP_UINT32("period", VirtIOPCIProxy, rng.period_ms, 1 << 16),
+    DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
+};
+
+static void virtio_rng_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
+{
+    DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
+    PCIDeviceClass *k = PCI_DEVICE_CLASS(klass);
+
+    k->init = virtio_rng_init_pci;
+    k->exit = virtio_rng_exit_pci;
+    k->vendor_id = PCI_VENDOR_ID_REDHAT_QUMRANET;
+    k->device_id = PCI_DEVICE_ID_VIRTIO_RNG;
+    k->revision = VIRTIO_PCI_ABI_VERSION;
+    k->class_id = PCI_CLASS_OTHERS;
+    dc->reset = virtio_pci_reset;
+    dc->props = virtio_rng_properties;
+}
+
+static TypeInfo virtio_rng_info = {
+    .name          = "virtio-rng-pci",
+    .parent        = TYPE_PCI_DEVICE,
+    .instance_size = sizeof(VirtIOPCIProxy),
+    .instance_init = virtio_rng_initfn,
+    .class_init    = virtio_rng_class_init,
+};
+
 static int virtio_scsi_init_pci(PCIDevice *pci_dev)
 {
     VirtIOPCIProxy *proxy = DO_UPCAST(VirtIOPCIProxy, pci_dev, pci_dev);
@@ -1022,7 +1058,9 @@ static int virtio_scsi_init_pci(PCIDevice *pci_dev)
         return -EINVAL;
     }
 
-    vdev->nvectors = proxy->nvectors;
+    vdev->nvectors = proxy->nvectors == DEV_NVECTORS_UNSPECIFIED
+                                        ? proxy->scsi.num_queues + 3
+                                        : proxy->nvectors;
     virtio_init_pci(proxy, vdev);
 
     /* make the actual value visible */
@@ -1030,16 +1068,17 @@ static int virtio_scsi_init_pci(PCIDevice *pci_dev)
     return 0;
 }
 
-static int virtio_scsi_exit_pci(PCIDevice *pci_dev)
+static void virtio_scsi_exit_pci(PCIDevice *pci_dev)
 {
     VirtIOPCIProxy *proxy = DO_UPCAST(VirtIOPCIProxy, pci_dev, pci_dev);
 
     virtio_scsi_exit(proxy->vdev);
-    return virtio_exit_pci(pci_dev);
+    virtio_exit_pci(pci_dev);
 }
 
 static Property virtio_scsi_properties[] = {
-    DEFINE_PROP_UINT32("vectors", VirtIOPCIProxy, nvectors, 2),
+    DEFINE_PROP_BIT("ioeventfd", VirtIOPCIProxy, flags, VIRTIO_PCI_FLAG_USE_IOEVENTFD_BIT, true),
+    DEFINE_PROP_UINT32("vectors", VirtIOPCIProxy, nvectors, DEV_NVECTORS_UNSPECIFIED),
     DEFINE_VIRTIO_SCSI_PROPERTIES(VirtIOPCIProxy, host_features, scsi),
     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
 };
@@ -1073,6 +1112,7 @@ static void virtio_pci_register_types(void)
     type_register_static(&virtio_serial_info);
     type_register_static(&virtio_balloon_info);
     type_register_static(&virtio_scsi_info);
+    type_register_static(&virtio_rng_info);
 }
 
 type_init(virtio_pci_register_types)