xref: /kvmtool/include/kvm/virtio.h (revision 3fea89a924511f9f8fe05a892098fad77c1eca0d)
139d6af07SAsias He #ifndef KVM__VIRTIO_H
239d6af07SAsias He #define KVM__VIRTIO_H
339d6af07SAsias He 
4fb591944SMarc Zyngier #include <endian.h>
5fb591944SMarc Zyngier 
639d6af07SAsias He #include <linux/virtio_ring.h>
7b8f43678SSasha Levin #include <linux/virtio_pci.h>
839d6af07SAsias He 
93fdf659dSSasha Levin #include <linux/types.h>
1039d6af07SAsias He #include <sys/uio.h>
1139d6af07SAsias He 
1239d6af07SAsias He #include "kvm/kvm.h"
1339d6af07SAsias He 
147f5ffaf5SAsias He #define VIRTIO_IRQ_LOW		0
157f5ffaf5SAsias He #define VIRTIO_IRQ_HIGH		1
167f5ffaf5SAsias He 
17c3a79fa1SSasha Levin #define VIRTIO_PCI_O_CONFIG	0
18c3a79fa1SSasha Levin #define VIRTIO_PCI_O_MSIX	1
19c3a79fa1SSasha Levin 
20fb591944SMarc Zyngier #define VIRTIO_ENDIAN_HOST	0
21fb591944SMarc Zyngier #define VIRTIO_ENDIAN_LE	(1 << 0)
22fb591944SMarc Zyngier #define VIRTIO_ENDIAN_BE	(1 << 1)
23fb591944SMarc Zyngier 
2439d6af07SAsias He struct virt_queue {
2539d6af07SAsias He 	struct vring	vring;
263fdf659dSSasha Levin 	u32		pfn;
2739d6af07SAsias He 	/* The last_avail_idx field is an index to ->ring of struct vring_avail.
2839d6af07SAsias He 	   It's where we assume the next request index is at.  */
293fdf659dSSasha Levin 	u16		last_avail_idx;
3051b1454fSAsias He 	u16		last_used_signalled;
31077a1096SMarc Zyngier 	u16		endian;
3239d6af07SAsias He };
3339d6af07SAsias He 
34fb591944SMarc Zyngier /*
35fb591944SMarc Zyngier  * The default policy is not to cope with the guest endianness.
36fb591944SMarc Zyngier  * It also helps not breaking archs that do not care about supporting
37fb591944SMarc Zyngier  * such a configuration.
38fb591944SMarc Zyngier  */
39fb591944SMarc Zyngier #ifndef VIRTIO_RING_ENDIAN
40fb591944SMarc Zyngier #define VIRTIO_RING_ENDIAN VIRTIO_ENDIAN_HOST
41fb591944SMarc Zyngier #endif
42fb591944SMarc Zyngier 
43fb591944SMarc Zyngier #if (VIRTIO_RING_ENDIAN & (VIRTIO_ENDIAN_LE | VIRTIO_ENDIAN_BE))
44fb591944SMarc Zyngier 
45fb591944SMarc Zyngier static inline __u16 __virtio_g2h_u16(u16 endian, __u16 val)
46fb591944SMarc Zyngier {
47fb591944SMarc Zyngier 	return (endian == VIRTIO_ENDIAN_LE) ? le16toh(val) : be16toh(val);
48fb591944SMarc Zyngier }
49fb591944SMarc Zyngier 
50fb591944SMarc Zyngier static inline __u16 __virtio_h2g_u16(u16 endian, __u16 val)
51fb591944SMarc Zyngier {
52fb591944SMarc Zyngier 	return (endian == VIRTIO_ENDIAN_LE) ? htole16(val) : htobe16(val);
53fb591944SMarc Zyngier }
54fb591944SMarc Zyngier 
55fb591944SMarc Zyngier static inline __u32 __virtio_g2h_u32(u16 endian, __u32 val)
56fb591944SMarc Zyngier {
57fb591944SMarc Zyngier 	return (endian == VIRTIO_ENDIAN_LE) ? le32toh(val) : be32toh(val);
58fb591944SMarc Zyngier }
59fb591944SMarc Zyngier 
60fb591944SMarc Zyngier static inline __u32 __virtio_h2g_u32(u16 endian, __u32 val)
61fb591944SMarc Zyngier {
62fb591944SMarc Zyngier 	return (endian == VIRTIO_ENDIAN_LE) ? htole32(val) : htobe32(val);
63fb591944SMarc Zyngier }
64fb591944SMarc Zyngier 
65fb591944SMarc Zyngier static inline __u64 __virtio_g2h_u64(u16 endian, __u64 val)
66fb591944SMarc Zyngier {
67fb591944SMarc Zyngier 	return (endian == VIRTIO_ENDIAN_LE) ? le64toh(val) : be64toh(val);
68fb591944SMarc Zyngier }
69fb591944SMarc Zyngier 
70fb591944SMarc Zyngier static inline __u64 __virtio_h2g_u64(u16 endian, __u64 val)
71fb591944SMarc Zyngier {
72fb591944SMarc Zyngier 	return (endian == VIRTIO_ENDIAN_LE) ? htole64(val) : htobe64(val);
73fb591944SMarc Zyngier }
74fb591944SMarc Zyngier 
75fb591944SMarc Zyngier #define virtio_guest_to_host_u16(x, v)	__virtio_g2h_u16((x)->endian, (v))
76fb591944SMarc Zyngier #define virtio_host_to_guest_u16(x, v)	__virtio_h2g_u16((x)->endian, (v))
77fb591944SMarc Zyngier #define virtio_guest_to_host_u32(x, v)	__virtio_g2h_u32((x)->endian, (v))
78fb591944SMarc Zyngier #define virtio_host_to_guest_u32(x, v)	__virtio_h2g_u32((x)->endian, (v))
79fb591944SMarc Zyngier #define virtio_guest_to_host_u64(x, v)	__virtio_g2h_u64((x)->endian, (v))
80fb591944SMarc Zyngier #define virtio_host_to_guest_u64(x, v)	__virtio_h2g_u64((x)->endian, (v))
81fb591944SMarc Zyngier 
82fb591944SMarc Zyngier #else
83fb591944SMarc Zyngier 
84fb591944SMarc Zyngier #define virtio_guest_to_host_u16(x, v)	(v)
85fb591944SMarc Zyngier #define virtio_host_to_guest_u16(x, v)	(v)
86fb591944SMarc Zyngier #define virtio_guest_to_host_u32(x, v)	(v)
87fb591944SMarc Zyngier #define virtio_host_to_guest_u32(x, v)	(v)
88fb591944SMarc Zyngier #define virtio_guest_to_host_u64(x, v)	(v)
89fb591944SMarc Zyngier #define virtio_host_to_guest_u64(x, v)	(v)
90fb591944SMarc Zyngier 
91fb591944SMarc Zyngier #endif
92fb591944SMarc Zyngier 
933fdf659dSSasha Levin static inline u16 virt_queue__pop(struct virt_queue *queue)
9439d6af07SAsias He {
95fb591944SMarc Zyngier 	__u16 guest_idx;
96fb591944SMarc Zyngier 
97fb591944SMarc Zyngier 	guest_idx = queue->vring.avail->ring[queue->last_avail_idx++ % queue->vring.num];
98fb591944SMarc Zyngier 	return virtio_guest_to_host_u16(queue, guest_idx);
9939d6af07SAsias He }
10039d6af07SAsias He 
1013fdf659dSSasha Levin static inline struct vring_desc *virt_queue__get_desc(struct virt_queue *queue, u16 desc_ndx)
10239d6af07SAsias He {
10339d6af07SAsias He 	return &queue->vring.desc[desc_ndx];
10439d6af07SAsias He }
10539d6af07SAsias He 
10639d6af07SAsias He static inline bool virt_queue__available(struct virt_queue *vq)
10739d6af07SAsias He {
108412aa73fSAmos Kong 	if (!vq->vring.avail)
109412aa73fSAmos Kong 		return 0;
11024a6fb44SSasha Levin 
111fb591944SMarc Zyngier 	vring_avail_event(&vq->vring) = virtio_host_to_guest_u16(vq, vq->last_avail_idx);
112fb591944SMarc Zyngier 	return virtio_guest_to_host_u16(vq, vq->vring.avail->idx) != vq->last_avail_idx;
11339d6af07SAsias He }
11439d6af07SAsias He 
115*3fea89a9SWill Deacon void virt_queue__used_idx_advance(struct virt_queue *queue, u16 jump);
116*3fea89a9SWill Deacon struct vring_used_elem * virt_queue__set_used_elem_no_update(struct virt_queue *queue, u32 head, u32 len, u16 offset);
1173fdf659dSSasha Levin struct vring_used_elem *virt_queue__set_used_elem(struct virt_queue *queue, u32 head, u32 len);
11839d6af07SAsias He 
11951b1454fSAsias He bool virtio_queue__should_signal(struct virt_queue *vq);
12038d4bf6eSAsias He u16 virt_queue__get_iov(struct virt_queue *vq, struct iovec iov[],
12138d4bf6eSAsias He 			u16 *out, u16 *in, struct kvm *kvm);
12238d4bf6eSAsias He u16 virt_queue__get_head_iov(struct virt_queue *vq, struct iovec iov[],
12338d4bf6eSAsias He 			     u16 *out, u16 *in, u16 head, struct kvm *kvm);
12408861bcfSAneesh Kumar K.V u16 virt_queue__get_inout_iov(struct kvm *kvm, struct virt_queue *queue,
12508861bcfSAneesh Kumar K.V 			      struct iovec in_iov[], struct iovec out_iov[],
12608861bcfSAneesh Kumar K.V 			      u16 *in, u16 *out);
1271382aba0SSasha Levin int virtio__get_dev_specific_field(int offset, bool msix, u32 *config_off);
128c3a79fa1SSasha Levin 
12902eca50cSAsias He enum virtio_trans {
13002eca50cSAsias He 	VIRTIO_PCI,
13102eca50cSAsias He 	VIRTIO_MMIO,
13202eca50cSAsias He };
13302eca50cSAsias He 
13402eca50cSAsias He struct virtio_device {
135627d6874SAsias He 	bool			use_vhost;
13602eca50cSAsias He 	void			*virtio;
13702eca50cSAsias He 	struct virtio_ops	*ops;
13819d98215SMarc Zyngier 	u16			endian;
13902eca50cSAsias He };
14002eca50cSAsias He 
14102eca50cSAsias He struct virtio_ops {
142c5ae742bSSasha Levin 	u8 *(*get_config)(struct kvm *kvm, void *dev);
14302eca50cSAsias He 	u32 (*get_host_features)(struct kvm *kvm, void *dev);
14402eca50cSAsias He 	void (*set_guest_features)(struct kvm *kvm, void *dev, u32 features);
145c59ba304SWill Deacon 	int (*init_vq)(struct kvm *kvm, void *dev, u32 vq, u32 page_size,
146c59ba304SWill Deacon 		       u32 align, u32 pfn);
14702eca50cSAsias He 	int (*notify_vq)(struct kvm *kvm, void *dev, u32 vq);
14802eca50cSAsias He 	int (*get_pfn_vq)(struct kvm *kvm, void *dev, u32 vq);
14902eca50cSAsias He 	int (*get_size_vq)(struct kvm *kvm, void *dev, u32 vq);
15002eca50cSAsias He 	int (*set_size_vq)(struct kvm *kvm, void *dev, u32 vq, int size);
15102eca50cSAsias He 	void (*notify_vq_gsi)(struct kvm *kvm, void *dev, u32 vq, u32 gsi);
15202eca50cSAsias He 	void (*notify_vq_eventfd)(struct kvm *kvm, void *dev, u32 vq, u32 efd);
15302eca50cSAsias He 	int (*signal_vq)(struct kvm *kvm, struct virtio_device *vdev, u32 queueid);
15402eca50cSAsias He 	int (*signal_config)(struct kvm *kvm, struct virtio_device *vdev);
15504b53c16SSasha Levin 	void (*notify_status)(struct kvm *kvm, void *dev, u8 status);
15602eca50cSAsias He 	int (*init)(struct kvm *kvm, void *dev, struct virtio_device *vdev,
15702eca50cSAsias He 		    int device_id, int subsys_id, int class);
15802eca50cSAsias He 	int (*exit)(struct kvm *kvm, struct virtio_device *vdev);
15902eca50cSAsias He };
16002eca50cSAsias He 
16102eca50cSAsias He int virtio_init(struct kvm *kvm, void *dev, struct virtio_device *vdev,
16202eca50cSAsias He 		struct virtio_ops *ops, enum virtio_trans trans,
16302eca50cSAsias He 		int device_id, int subsys_id, int class);
16452f34d2cSAsias He int virtio_compat_add_message(const char *device, const char *config);
165dc7a55d6SSuzuki K. Poulose const char* virtio_trans_name(enum virtio_trans trans);
166e7e2950aSSasha Levin 
167e7e2950aSSasha Levin static inline void *virtio_get_vq(struct kvm *kvm, u32 pfn, u32 page_size)
168e7e2950aSSasha Levin {
169e7e2950aSSasha Levin 	return guest_flat_to_host(kvm, (u64)pfn * page_size);
170e7e2950aSSasha Levin }
171e7e2950aSSasha Levin 
172077a1096SMarc Zyngier static inline void virtio_init_device_vq(struct virtio_device *vdev,
173077a1096SMarc Zyngier 					 struct virt_queue *vq)
174077a1096SMarc Zyngier {
175077a1096SMarc Zyngier 	vq->endian = vdev->endian;
176077a1096SMarc Zyngier }
177077a1096SMarc Zyngier 
17839d6af07SAsias He #endif /* KVM__VIRTIO_H */
179