palacios/src/devices/pci_passthrough.c

   1 /*
   2  * This file is part of the Palacios Virtual Machine Monitor developed
   3  * by the V3VEE Project with funding from the United States National
   4  * Science Foundation and the Department of Energy.
   5  *
   6  * The V3VEE Project is a joint project between Northwestern University
   7  * and the University of New Mexico.  You can find out more at
   8  * http://www.v3vee.org
   9  *
  10  * Copyright (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  11  * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  12  * All rights reserved.
  13  *
  14  * Author: Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  15  *
  16  * This is free software.  You are permitted to use,
  17  * redistribute, and modify it as specified in the file "V3VEE_LICENSE".
  18  */
  19
  20
  21 /* This is the generic passthrough PCI virtual device */
  22
  23 /*
  24  * The basic idea is that we do not change the hardware PCI configuration
  25  * Instead we modify the guest environment to map onto the physical configuration
  26  *
  27  * The pci subsystem handles most of the configuration space, except for the bar registers.
  28  * We handle them here, by either letting them go directly to hardware or remapping through virtual hooks
  29  *
  30  * Memory Bars are always remapped via the shadow map,
  31  * IO Bars are selectively remapped through hooks if the guest changes them
  32  */
  33
  34 #include <palacios/vmm.h>
  35 #include <palacios/vmm_dev_mgr.h>
  36 #include <palacios/vmm_sprintf.h>
  37 #include <palacios/vmm_lowlevel.h>
  38 #include <palacios/vm_guest.h> // must include this to avoid dependency issue
  39 #include <palacios/vmm_symspy.h>
  40
  41 #include <devices/pci.h>
  42 #include <devices/pci_types.h>
  43
  44 // Hardcoded... Are these standard??
  45 #define PCI_CFG_ADDR    0xcf8
  46 #define PCI_CFG_DATA    0xcfc
  47
  48 #define PCI_BUS_MAX  7
  49 #define PCI_DEV_MAX 32
  50 #define PCI_FN_MAX   7
  51
  52 #define PCI_DEVICE 0x0
  53 #define PCI_PCI_BRIDGE 0x1
  54 #define PCI_CARDBUS_BRIDGE 0x2
  55
  56 #define PCI_HDR_SIZE 256
  57
  58
  59 union pci_addr_reg {
  60     uint32_t value;
  61     struct {
  62         uint_t rsvd1   : 2;
  63         uint_t reg     : 6;
  64         uint_t func    : 3;
  65         uint_t dev     : 5;
  66         uint_t bus     : 8;
  67         uint_t rsvd2   : 7;
  68         uint_t enable  : 1;
  69     } __attribute__((packed));
  70 } __attribute__((packed));
  71
  72
  73 typedef enum { PT_BAR_NONE,
  74                PT_BAR_IO,
  75                PT_BAR_MEM32,
  76                PT_BAR_MEM24,
  77                PT_BAR_MEM64_LO,
  78                PT_BAR_MEM64_HI,
  79                PT_EXP_ROM } pt_bar_type_t;
  80
  81 struct pt_bar {
  82     uint32_t size;
  83     pt_bar_type_t type;
  84
  85     /*  We store 64 bit memory bar addresses in the high BAR
  86      *  because they are the last to be updated
  87      *  This means that the addr field must be 64 bits
  88      */
  89     uint64_t addr;
  90
  91     uint32_t val;
  92 };
  93
  94
  95
  96
  97 struct pt_dev_state {
  98     union {
  99         uint8_t config_space[256];
 100         struct pci_config_header real_hdr;
 101     } __attribute__((packed));
 102
 103     struct pt_bar phys_bars[6];
 104     struct pt_bar virt_bars[6];
 105
 106     struct pt_bar phys_exp_rom;
 107     struct pt_bar virt_exp_rom;
 108
 109     struct vm_device * pci_bus;
 110     struct pci_device * pci_dev;
 111
 112     union pci_addr_reg phys_pci_addr;
 113
 114     char name[32];
 115 };
 116
 117
 118 static inline uint32_t pci_cfg_read32(uint32_t addr) {
 119     v3_outdw(PCI_CFG_ADDR, addr);
 120     return v3_indw(PCI_CFG_DATA);
 121 }
 122
 123
 124
 125 static inline void pci_cfg_write32(uint32_t addr, uint32_t val) {
 126     v3_outdw(PCI_CFG_ADDR, addr);
 127     v3_outdw(PCI_CFG_DATA, val);
 128 }
 129
 130
 131
 132 static inline uint16_t pci_cfg_read16(uint32_t addr) {
 133     v3_outw(PCI_CFG_ADDR, addr);
 134     return v3_inw(PCI_CFG_DATA);
 135 }
 136
 137
 138
 139 static inline void pci_cfg_write16(uint32_t addr, uint16_t val) {
 140     v3_outw(PCI_CFG_ADDR, addr);
 141     v3_outw(PCI_CFG_DATA, val);
 142 }
 143
 144
 145
 146 static inline uint8_t pci_cfg_read8(uint32_t addr) {
 147     v3_outb(PCI_CFG_ADDR, addr);
 148     return v3_inb(PCI_CFG_DATA);
 149 }
 150
 151
 152
 153 static inline void pci_cfg_write8(uint32_t addr, uint8_t val) {
 154     v3_outb(PCI_CFG_ADDR, addr);
 155     v3_outb(PCI_CFG_DATA, val);
 156 }
 157
 158
 159
 160 static int pci_exp_rom_init(struct vm_device * dev, struct pt_dev_state * state) {
 161     struct pci_device * pci_dev = state->pci_dev;
 162     const uint32_t exp_rom_base_reg = 12;
 163     union pci_addr_reg pci_addr = {state->phys_pci_addr.value};
 164     uint32_t max_val = 0;
 165     uint32_t rom_val = 0;
 166     struct pt_bar * prom = &(state->phys_exp_rom);
 167     struct pt_bar * vrom = &(state->virt_exp_rom);
 168
 169     // should read from cached header
 170     pci_addr.reg = exp_rom_base_reg;
 171
 172     rom_val = pci_cfg_read32(pci_addr.value);
 173
 174     prom->val = rom_val;
 175     prom->type = PT_EXP_ROM;
 176
 177     max_val = rom_val | PCI_EXP_ROM_MASK;
 178
 179     // Cycle the physical bar, to determine the actual size
 180     // Disable irqs, to try to prevent accesses to the space via a interrupt handler
 181     // This is not SMP safe!!
 182     // What we probably want to do is write a 0 to the command register
 183     //irq_state = v3_irq_save();
 184
 185     pci_cfg_write32(pci_addr.value, max_val);
 186     max_val = pci_cfg_read32(pci_addr.value);
 187     pci_cfg_write32(pci_addr.value, rom_val);
 188
 189     //v3_irq_restore(irq_state);
 190
 191     prom->type = PT_EXP_ROM;
 192     prom->addr = PCI_EXP_ROM_BASE(rom_val);
 193     prom->size = ~PCI_EXP_ROM_BASE(max_val) + 1;
 194
 195     PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "Adding 32 bit PCI mem region: start=%p, end=%p\n",
 196                (void *)(addr_t)prom->addr,
 197                (void *)(addr_t)(prom->addr + prom->size));
 198
 199     if ((prom->val & 0x1) == 0x1) {
 200         // only map shadow memory if the ROM is enabled
 201
 202         v3_add_shadow_mem(dev->vm, V3_MEM_CORE_ANY,
 203                           prom->addr,
 204                           prom->addr + prom->size - 1,
 205                           prom->addr);
 206     }
 207
 208     // Initially the virtual location matches the physical ones
 209     memcpy(&(state->virt_exp_rom), &(state->phys_exp_rom), sizeof(struct pt_bar));
 210
 211     PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "exp_rom_val=0x%x\n", rom_val);
 212
 213     PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "phys exp_rom: addr=%p, size=%u\n",
 214                (void *)(addr_t)prom->addr,
 215                prom->size);
 216
 217     PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "virt exp_rom: addr=%p, size=%u\n",
 218                (void *)(addr_t)vrom->addr,
 219                vrom->size);
 220
 221     // Update the pci subsystem versions
 222     pci_dev->config_header.expansion_rom_address = rom_val;
 223
 224     return 0;
 225 }
 226
 227
 228 // We initialize this
 229 static int pci_bar_init(int bar_num, uint32_t * dst, void * private_data) {
 230     struct vm_device * dev = (struct vm_device *)private_data;
 231     struct pt_dev_state * state = (struct pt_dev_state *)dev->private_data;
 232     const uint32_t bar_base_reg = 4;
 233     union pci_addr_reg pci_addr = {state->phys_pci_addr.value};
 234     uint32_t bar_val = 0;
 235     uint32_t max_val = 0;
 236     //addr_t irq_state = 0;
 237     struct pt_bar * pbar = &(state->phys_bars[bar_num]);
 238
 239     // should read from cached header
 240     pci_addr.reg = bar_base_reg + bar_num;
 241
 242     PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "PCI Address = 0x%x\n", pci_addr.value);
 243
 244     bar_val = pci_cfg_read32(pci_addr.value);
 245     pbar->val = bar_val;
 246
 247     // We preset this type when we encounter a MEM64 Low BAR
 248     if (pbar->type == PT_BAR_MEM64_HI) {
 249         struct pt_bar * lo_pbar = &(state->phys_bars[bar_num - 1]);
 250
 251         max_val = PCI_MEM64_MASK_HI;
 252
 253         pci_cfg_write32(pci_addr.value, max_val);
 254         max_val = pci_cfg_read32(pci_addr.value);
 255         pci_cfg_write32(pci_addr.value, bar_val);
 256
 257         pbar->addr = PCI_MEM64_BASE_HI(bar_val);
 258         pbar->addr <<= 32;
 259         pbar->addr |= lo_pbar->addr;
 260
 261         // Executive Decision: We will not support devices with memory mapped regions over 4GB
 262         // The right way to do this would be to change 'size' to the order (power of 2) of the region
 263         pbar->size += lo_pbar->size;
 264
 265         PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "Adding 64 bit PCI mem region: start=0x%p, end=0x%p\n",
 266                    (void *)(addr_t)pbar->addr,
 267                    (void *)(addr_t)(pbar->addr + pbar->size));
 268
 269
 270         if (v3_add_shadow_mem(dev->vm, V3_MEM_CORE_ANY, pbar->addr,
 271                               pbar->addr + pbar->size - 1, pbar->addr) == -1) {
 272
 273             PrintError(VM_NONE, VCORE_NONE, "Fail to insert shadow region (0x%p, 0x%p)  -> 0x%p\n",
 274                        (void *)(addr_t)pbar->addr,
 275                        (void *)(addr_t)(pbar->addr + pbar->size - 1),
 276                        (void *)(addr_t)pbar->addr);
 277             return -1;
 278         }
 279
 280     } else if ((bar_val & 0x3) == 0x1) {
 281         int i = 0;
 282
 283         // IO bar
 284         pbar->type = PT_BAR_IO;
 285         pbar->addr = PCI_IO_BASE(bar_val);
 286
 287         max_val = bar_val | PCI_IO_MASK;
 288
 289         // Cycle the physical bar, to determine the actual size
 290         // Disable irqs, to try to prevent accesses to the space via a interrupt handler
 291         // This is not SMP safe!!
 292         // What we probably want to do is write a 0 to the command register
 293         //irq_state = v3_irq_save();
 294
 295         pci_cfg_write32(pci_addr.value, max_val);
 296         max_val = pci_cfg_read32(pci_addr.value);
 297         pci_cfg_write32(pci_addr.value, bar_val);
 298
 299         //v3_irq_restore(irq_state);
 300
 301         V3_Print(VM_NONE, VCORE_NONE, "max_val = %x\n", max_val);
 302
 303         pbar->size = (uint16_t)~PCI_IO_BASE(max_val) + 1;
 304
 305
 306         V3_Print(VM_NONE, VCORE_NONE, "IO Bar with %d (%x) ports %x->%x\n", pbar->size, pbar->size,
 307                  (uint32_t)pbar->addr, (uint32_t)pbar->addr + pbar->size);
 308         // setup a set of null io hooks
 309         // This allows the guest to do passthrough IO to these ports
 310         // While still reserving them in the IO map
 311         for (i = 0; i < pbar->size; i++) {
 312             v3_hook_io_port(dev->vm, pbar->addr + i, NULL, NULL, NULL);
 313         }
 314
 315     } else {
 316
 317         // might be memory, might be nothing
 318
 319         max_val = bar_val | PCI_MEM_MASK;
 320
 321         // Cycle the physical bar, to determine the actual size
 322         // Disable irqs, to try to prevent accesses to the space via a interrupt handler
 323         // This is not SMP safe!!
 324         // What we probably want to do is write a 0 to the command register
 325         //irq_state = v3_irq_save();
 326
 327         pci_cfg_write32(pci_addr.value, max_val);
 328         max_val = pci_cfg_read32(pci_addr.value);
 329         pci_cfg_write32(pci_addr.value, bar_val);
 330
 331         //v3_irq_restore(irq_state);
 332
 333
 334         if (max_val == 0) {
 335             pbar->type = PT_BAR_NONE;
 336         } else {
 337
 338             // if its a memory region, setup passthrough mem mapping
 339
 340             if ((bar_val & 0x6) == 0x0) {
 341                 // MEM 32
 342                 pbar->type = PT_BAR_MEM32;
 343                 pbar->addr = PCI_MEM32_BASE(bar_val);
 344                 pbar->size = ~PCI_MEM32_BASE(max_val) + 1;
 345
 346                 PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "Adding 32 bit PCI mem region: start=%p, end=%p\n",
 347                            (void *)(addr_t)pbar->addr,
 348                            (void *)(addr_t)(pbar->addr + pbar->size));
 349
 350                 v3_add_shadow_mem(dev->vm, V3_MEM_CORE_ANY,
 351                                   pbar->addr,
 352                                   pbar->addr + pbar->size - 1,
 353                                   pbar->addr);
 354
 355             } else if ((bar_val & 0x6) == 0x2) {
 356                 // Mem 24
 357                 pbar->type = PT_BAR_MEM24;
 358                 pbar->addr = PCI_MEM24_BASE(bar_val);
 359                 pbar->size = ~PCI_MEM24_BASE(max_val) + 1;
 360
 361                 v3_add_shadow_mem(dev->vm, V3_MEM_CORE_ANY,
 362                                   pbar->addr,
 363                                   pbar->addr + pbar->size - 1,
 364                                   pbar->addr);
 365
 366             } else if ((bar_val & 0x6) == 0x4) {
 367                 struct pt_bar * hi_pbar = &(state->phys_bars[bar_num + 1]);
 368
 369                 pbar->type = PT_BAR_MEM64_LO;
 370                 hi_pbar->type = PT_BAR_MEM64_HI;
 371
 372                 // Set the low bits, only for temporary storage until we calculate the high BAR
 373                 pbar->addr = PCI_MEM64_BASE_LO(bar_val);
 374                 pbar->size = ~PCI_MEM64_BASE_LO(max_val) + 1;
 375
 376             } else {
 377                 PrintError(VM_NONE, VCORE_NONE, "Invalid Memory bar type\n");
 378                 return -1;
 379             }
 380
 381         }
 382     }
 383
 384
 385     // Initially the virtual bars match the physical ones
 386     memcpy(&(state->virt_bars[bar_num]), &(state->phys_bars[bar_num]), sizeof(struct pt_bar));
 387
 388     PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "bar_num=%d, bar_val=0x%x\n", bar_num, bar_val);
 389
 390     PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "phys bar  type=%d, addr=%p, size=%d\n",
 391                pbar->type, (void *)(addr_t)pbar->addr,
 392                pbar->size);
 393
 394     PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "virt bar  type=%d, addr=%p, size=%d\n",
 395                state->virt_bars[bar_num].type, (void *)(addr_t)state->virt_bars[bar_num].addr,
 396                state->virt_bars[bar_num].size);
 397
 398     // Update the pci subsystem versions
 399     *dst = bar_val;
 400
 401     return 0;
 402 }
 403
 404 static int pt_io_read(struct guest_info * core, uint16_t port, void * dst, uint_t length, void * priv_data) {
 405     struct pt_bar * pbar = (struct pt_bar *)priv_data;
 406     int port_offset = port % pbar->size;
 407
 408     if (length == 1) {
 409         *(uint8_t *)dst = v3_inb(pbar->addr + port_offset);
 410     } else if (length == 2) {
 411         *(uint16_t *)dst = v3_inw(pbar->addr + port_offset);
 412     } else if (length == 4) {
 413         *(uint32_t *)dst = v3_indw(pbar->addr + port_offset);
 414     } else {
 415         PrintError(core->vm_info, core, "Invalid PCI passthrough IO Redirection size read\n");
 416         return -1;
 417     }
 418
 419     return length;
 420 }
 421
 422
 423 static int pt_io_write(struct guest_info * core, uint16_t port, void * src, uint_t length, void * priv_data) {
 424     struct pt_bar * pbar = (struct pt_bar *)priv_data;
 425     int port_offset = port % pbar->size;
 426
 427     if (length == 1) {
 428         v3_outb(pbar->addr + port_offset, *(uint8_t *)src);
 429     } else if (length == 2) {
 430         v3_outw(pbar->addr + port_offset, *(uint16_t *)src);
 431     } else if (length == 4) {
 432         v3_outdw(pbar->addr + port_offset, *(uint32_t *)src);
 433     } else {
 434         PrintError(core->vm_info, core, "Invalid PCI passthrough IO Redirection size write\n");
 435         return -1;
 436     }
 437
 438     return length;
 439
 440 }
 441
 442
 443
 444
 445
 446 static int pci_bar_write(int bar_num, uint32_t * src, void * private_data) {
 447     struct vm_device * dev = (struct vm_device *)private_data;
 448     struct pt_dev_state * state = (struct pt_dev_state *)dev->private_data;
 449
 450     struct pt_bar * pbar = &(state->phys_bars[bar_num]);
 451     struct pt_bar * vbar = &(state->virt_bars[bar_num]);
 452
 453     PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "Bar update: bar_num=%d, src=0x%x\n", bar_num, *src);
 454     PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "vbar is size=%u, type=%d, addr=%p, val=0x%x\n",
 455                vbar->size, vbar->type, (void *)(addr_t)vbar->addr, vbar->val);
 456     PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "pbar is size=%u, type=%d, addr=%p, val=0x%x\n",
 457                pbar->size, pbar->type, (void *)(addr_t)pbar->addr, pbar->val);
 458
 459
 460
 461     if (vbar->type == PT_BAR_NONE) {
 462         return 0;
 463     } else if (vbar->type == PT_BAR_IO) {
 464         int i = 0;
 465
 466         // unhook old ports
 467         for (i = 0; i < vbar->size; i++) {
 468             if (v3_unhook_io_port(dev->vm, vbar->addr + i) == -1) {
 469                 PrintError(VM_NONE, VCORE_NONE, "Could not unhook previously hooked port.... %d (0x%x)\n",
 470                            (uint32_t)vbar->addr + i, (uint32_t)vbar->addr + i);
 471                 return -1;
 472             }
 473         }
 474
 475         PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "Setting IO Port range size=%d\n", pbar->size);
 476
 477         // clear the low bits to match the size
 478         *src &= ~(pbar->size - 1);
 479
 480         // Set reserved bits
 481         *src |= (pbar->val & ~PCI_IO_MASK);
 482
 483         vbar->addr = PCI_IO_BASE(*src);
 484
 485         PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "Cooked src=0x%x\n", *src);
 486
 487         PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "Rehooking passthrough IO ports starting at %d (0x%x)\n",
 488                    (uint32_t)vbar->addr, (uint32_t)vbar->addr);
 489
 490         if (vbar->addr == pbar->addr) {
 491             // Map the io ports as passthrough
 492             for (i = 0; i < pbar->size; i++) {
 493                 v3_hook_io_port(dev->vm, pbar->addr + i, NULL, NULL, NULL);
 494             }
 495         } else {
 496             // We have to manually handle the io redirection
 497             for (i = 0; i < vbar->size; i++) {
 498                 v3_hook_io_port(dev->vm, vbar->addr + i, pt_io_read, pt_io_write, pbar);
 499             }
 500         }
 501     } else if (vbar->type == PT_BAR_MEM32) {
 502         // remove old mapping
 503         struct v3_mem_region * old_reg = v3_get_mem_region(dev->vm, V3_MEM_CORE_ANY, vbar->addr);
 504
 505         if (old_reg == NULL) {
 506             // uh oh...
 507             PrintError(VM_NONE, VCORE_NONE, "Could not find PCI Passthrough memory redirection region (addr=0x%x)\n", (uint32_t)vbar->addr);
 508             return -1;
 509         }
 510
 511         v3_delete_mem_region(dev->vm, old_reg);
 512
 513         // clear the low bits to match the size
 514         *src &= ~(pbar->size - 1);
 515
 516         // Set reserved bits
 517         *src |= (pbar->val & ~PCI_MEM_MASK);
 518
 519         PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "Cooked src=0x%x\n", *src);
 520
 521         vbar->addr = PCI_MEM32_BASE(*src);
 522
 523         PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "Adding pci Passthrough remapping: start=0x%x, size=%d, end=0x%x\n",
 524                    (uint32_t)vbar->addr, vbar->size, (uint32_t)vbar->addr + vbar->size);
 525
 526         v3_add_shadow_mem(dev->vm, V3_MEM_CORE_ANY,
 527                           vbar->addr,
 528                           vbar->addr + vbar->size - 1,
 529                           pbar->addr);
 530
 531     } else if (vbar->type == PT_BAR_MEM64_LO) {
 532         // We only store the written values here, the actual reconfig comes when the high BAR is updated
 533
 534         // clear the low bits to match the size
 535         *src &= ~(pbar->size - 1);
 536
 537         // Set reserved bits
 538         *src |= (pbar->val & ~PCI_MEM_MASK);
 539
 540         // Temp storage, used when hi bar is written
 541         vbar->addr = PCI_MEM64_BASE_LO(*src);
 542
 543     } else if (vbar->type == PT_BAR_MEM64_HI) {
 544         struct pt_bar * lo_vbar = &(state->virt_bars[bar_num - 1]);
 545         struct v3_mem_region * old_reg =  v3_get_mem_region(dev->vm, V3_MEM_CORE_ANY, vbar->addr);
 546
 547         if (old_reg == NULL) {
 548             // uh oh...
 549             PrintError(VM_NONE, VCORE_NONE, "Could not find PCI Passthrough memory redirection region (addr=%p)\n",
 550                        (void *)(addr_t)vbar->addr);
 551             return -1;
 552         }
 553
 554         // remove old mapping
 555         v3_delete_mem_region(dev->vm, old_reg);
 556
 557         // We don't set size, because we assume region is less than 4GB
 558
 559         // Set reserved bits
 560         *src |= (pbar->val & ~PCI_MEM64_MASK_HI);
 561
 562         vbar->addr = PCI_MEM64_BASE_HI(*src);
 563         vbar->addr <<= 32;
 564         vbar->addr += lo_vbar->addr;
 565
 566         PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "Adding pci Passthrough remapping: start=%p, size=%p, end=%p\n",
 567                    (void *)(addr_t)vbar->addr, (void *)(addr_t)vbar->size,
 568                    (void *)(addr_t)(vbar->addr + vbar->size));
 569
 570         if (v3_add_shadow_mem(dev->vm, V3_MEM_CORE_ANY, vbar->addr,
 571                               vbar->addr + vbar->size - 1, pbar->addr) == -1) {
 572
 573             PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "Fail to insert shadow region (%p, %p)  -> %p\n",
 574                        (void *)(addr_t)vbar->addr,
 575                        (void *)(addr_t)(vbar->addr + vbar->size - 1),
 576                        (void *)(addr_t)pbar->addr);
 577             return -1;
 578         }
 579
 580     } else {
 581         PrintError(VM_NONE, VCORE_NONE, "Unhandled Pasthrough PCI Bar type %d\n", vbar->type);
 582         return -1;
 583     }
 584
 585     vbar->val = *src;
 586
 587     return 0;
 588 }
 589
 590
 591 static int pt_config_update(struct pci_device * pci_dev, uint_t reg_num, void * src, uint_t length, void * private_data) {
 592     struct vm_device * dev = (struct vm_device *)private_data;
 593     struct pt_dev_state * state = (struct pt_dev_state *)dev->private_data;
 594     union pci_addr_reg pci_addr = {state->phys_pci_addr.value};
 595
 596     pci_addr.reg = reg_num >> 2;
 597
 598     if (length == 1) {
 599         pci_cfg_write8(pci_addr.value, *(uint8_t *)src);
 600     } else if (length == 2) {
 601         pci_cfg_write16(pci_addr.value, *(uint16_t *)src);
 602     } else if (length == 4) {
 603         pci_cfg_write32(pci_addr.value, *(uint32_t *)src);
 604     }
 605
 606     return 0;
 607 }
 608
 609
 610 /* This is really iffy....
 611  * It was totally broken before, but it's _not_ totally fixed now
 612  * The Expansion rom can be enabled/disabled via software using the low order bit
 613  * We should probably handle that somehow here...
 614  */
 615 static int pt_exp_rom_write(struct pci_device * pci_dev, uint32_t * src, void * priv_data) {
 616     struct vm_device * dev = (struct vm_device *)(priv_data);
 617     struct pt_dev_state * state = (struct pt_dev_state *)dev->private_data;
 618
 619     struct pt_bar * prom = &(state->phys_exp_rom);
 620     struct pt_bar * vrom = &(state->virt_exp_rom);
 621
 622     PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "exp_rom update: src=0x%x\n", *src);
 623     PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "vrom is size=%u, addr=0x%x, val=0x%x\n", vrom->size, (uint32_t)vrom->addr, vrom->val);
 624     PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "prom is size=%u, addr=0x%x, val=0x%x\n", prom->size, (uint32_t)prom->addr, prom->val);
 625
 626     // only remove old mapping if present, I.E. if the rom was enabled previously
 627     if ((vrom->val & 0x1) == 0x1) {
 628         struct v3_mem_region * old_reg = v3_get_mem_region(dev->vm, V3_MEM_CORE_ANY, vrom->addr);
 629
 630         if (old_reg == NULL) {
 631             // uh oh...
 632             PrintError(VM_NONE, VCORE_NONE, "Could not find PCI Passthrough exp_rom_base redirection region (addr=0x%x)\n", (uint32_t)vrom->addr);
 633             return -1;
 634         }
 635
 636         v3_delete_mem_region(dev->vm, old_reg);
 637     }
 638
 639     // clear the low bits to match the size
 640     *src &= ~(prom->size - 1);
 641
 642     // Set reserved bits
 643     *src |= (prom->val & ~PCI_EXP_ROM_MASK);
 644
 645     PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "Cooked src=0x%x\n", *src);
 646
 647     vrom->addr = PCI_EXP_ROM_BASE(*src);
 648
 649
 650     if ((prom->val & 0x1) == 0x1) {
 651         PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "Adding pci Passthrough exp_rom_base remapping: start=0x%x, size=%u, end=0x%x\n",
 652                    (uint32_t)vrom->addr, vrom->size, (uint32_t)vrom->addr + vrom->size);
 653
 654         if (v3_add_shadow_mem(dev->vm, V3_MEM_CORE_ANY, vrom->addr,
 655                               vrom->addr + vrom->size - 1, prom->addr) == -1) {
 656             PrintError(VM_NONE, VCORE_NONE, "Failed to remap pci exp_rom: start=0x%x, size=%u, end=0x%x\n",
 657                        (uint32_t)vrom->addr, vrom->size, (uint32_t)vrom->addr + vrom->size);
 658             return -1;
 659         }
 660     }
 661
 662     vrom->val = *src;
 663
 664     return 0;
 665 }
 666
 667
 668 static int find_real_pci_dev(uint16_t vendor_id, uint16_t device_id, struct pt_dev_state * state) {
 669     union pci_addr_reg pci_addr = {0x80000000};
 670     uint_t i, j, k, m;
 671
 672     union {
 673         uint32_t value;
 674         struct {
 675             uint16_t vendor;
 676             uint16_t device;
 677         } __attribute__((packed));
 678     } __attribute__((packed)) pci_hdr = {0};
 679
 680     //PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "Scanning PCI busses for vendor=%x, device=%x\n", vendor_id, device_id);
 681     for (i = 0, pci_addr.bus = 0; i < PCI_BUS_MAX; i++, pci_addr.bus++) {
 682         for (j = 0, pci_addr.dev = 0; j < PCI_DEV_MAX; j++, pci_addr.dev++) {
 683             for (k = 0, pci_addr.func = 0; k < PCI_FN_MAX; k++, pci_addr.func++) {
 684
 685                 v3_outdw(PCI_CFG_ADDR, pci_addr.value);
 686                 pci_hdr.value = v3_indw(PCI_CFG_DATA);
 687
 688                 //PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "\bus=%d, tvendor=%x, device=%x\n", pci_addr.bus, pci_hdr.vendor, pci_hdr.device);
 689
 690                 if ((pci_hdr.vendor == vendor_id) && (pci_hdr.device == device_id)) {
 691                     uint32_t * cfg_space = (uint32_t *)&state->real_hdr;
 692
 693                     state->phys_pci_addr = pci_addr;
 694
 695                     // Copy the configuration space to the local cached version
 696                     for (m = 0, pci_addr.reg = 0; m < PCI_HDR_SIZE; m += 4, pci_addr.reg++) {
 697                         cfg_space[pci_addr.reg] = pci_cfg_read32(pci_addr.value);
 698                     }
 699
 700
 701                     PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "Found device %x:%x (bus=%d, dev=%d, func=%d)\n",
 702                                vendor_id, device_id,
 703                                pci_addr.bus, pci_addr.dev, pci_addr.func);
 704
 705                     return 0;
 706                 }
 707             }
 708         }
 709     }
 710
 711     return -1;
 712 }
 713
 714
 715
 716 static int setup_virt_pci_dev(struct v3_vm_info * vm_info, struct vm_device * dev) {
 717     struct pt_dev_state * state = (struct pt_dev_state *)dev->private_data;
 718     struct pci_device * pci_dev = NULL;
 719     struct v3_pci_bar bars[6];
 720     int bus_num = 0;
 721     int i;
 722
 723     for (i = 0; i < 6; i++) {
 724         bars[i].type = PCI_BAR_PASSTHROUGH;
 725         bars[i].private_data = dev;
 726         bars[i].bar_init = pci_bar_init;
 727         bars[i].bar_write = pci_bar_write;
 728     }
 729
 730     pci_dev = v3_pci_register_device(state->pci_bus,
 731                                      PCI_STD_DEVICE,
 732                                      bus_num, -1, 0,
 733                                      state->name, bars,
 734                                      pt_config_update,
 735                                      NULL,
 736                                      NULL,
 737                                      pt_exp_rom_write,
 738                                      dev);
 739
 740
 741     // This will overwrite the bar registers.. but that should be ok.
 742     memcpy(pci_dev->config_space, (uint8_t *)&(state->real_hdr), sizeof(struct pci_config_header));
 743
 744     state->pci_dev = pci_dev;
 745
 746     pci_exp_rom_init(dev, state);
 747
 748     v3_sym_map_pci_passthrough(vm_info, pci_dev->bus_num, pci_dev->dev_num, pci_dev->fn_num);
 749
 750
 751     return 0;
 752 }
 753
 754
 755 static struct v3_device_ops dev_ops = {
 756     .free = NULL,
 757 };
 758
 759
 760
 761 static int irq_handler(struct v3_vm_info * vm, struct v3_interrupt * intr, void * private_data) {
 762     struct vm_device * dev = (struct vm_device *)private_data;
 763     struct pt_dev_state * state = (struct pt_dev_state *)dev->private_data;
 764
 765
 766     v3_pci_raise_irq(state->pci_bus, state->pci_dev, 0);
 767
 768     V3_ACK_IRQ(intr->irq);
 769
 770     return 0;
 771 }
 772
 773
 774
 775
 776 static int passthrough_init(struct v3_vm_info * vm, v3_cfg_tree_t * cfg) {
 777     struct pt_dev_state * state = V3_Malloc(sizeof(struct pt_dev_state));
 778     struct vm_device * dev = NULL;
 779     struct vm_device * pci = v3_find_dev(vm, v3_cfg_val(cfg, "bus"));
 780     char * dev_id = v3_cfg_val(cfg, "ID");
 781
 782     if (!state) {
 783         PrintError(vm, VCORE_NONE, "Cannot allocate in init\n");
 784         return -1;
 785     }
 786
 787     memset(state, 0, sizeof(struct pt_dev_state));
 788
 789     if (!pci) {
 790         PrintError(vm, VCORE_NONE, "Could not find PCI device\n");
 791         return -1;
 792     }
 793
 794     state->pci_bus = pci;
 795     strncpy(state->name, dev_id, 32);
 796
 797
 798     dev = v3_add_device(vm, dev_id, &dev_ops, state);
 799
 800     if (dev == NULL) {
 801         PrintError(vm, VCORE_NONE, "Could not attach device %s\n", dev_id);
 802         V3_Free(state);
 803         return -1;
 804     }
 805
 806
 807     if (find_real_pci_dev(atox(v3_cfg_val(cfg, "vendor_id")),
 808                           atox(v3_cfg_val(cfg, "device_id")),
 809                           state) == -1) {
 810         PrintError(vm, VCORE_NONE, "Could not find PCI Device %s:%s\n",
 811                    v3_cfg_val(cfg, "vendor_id"),
 812                    v3_cfg_val(cfg, "device_id"));
 813         v3_remove_device(dev);
 814         return 0;
 815     }
 816
 817     setup_virt_pci_dev(vm, dev);
 818
 819     v3_hook_irq(vm, atoi(v3_cfg_val(cfg, "irq")), irq_handler, dev);
 820     //    v3_hook_irq(info, 64, irq_handler, dev);
 821
 822     return 0;
 823 }
 824
 825
 826
 827
 828 device_register("PCI_PASSTHROUGH", passthrough_init)