hw/pci-host: save/restore pci host config register
commit2ebc21216f58f6fcbf16f7ec0bebe7f72ab3d8ca
authorHogan Wang <king.wang@huawei.com>
Mon, 27 Jul 2020 08:46:20 +0000 (27 16:46 +0800)
committerMichael S. Tsirkin <mst@redhat.com>
Mon, 27 Jul 2020 14:24:39 +0000 (27 10:24 -0400)
treee596aa8a6cf065e9419066587bdd354e8e6e5342
parentc22aba196341995f2e45c37eed36cc7be09e4bc3
hw/pci-host: save/restore pci host config register

The pci host config register is used to save PCI address for
read/write config data. If guest writes a value to config register,
and then QEMU pauses the vcpu to migrate, after the migration, the guest
will continue to write pci config data, and the write data will be ignored
because of new qemu process losing the config register state.

To trigger the bug:
1. guest is booting in seabios.
2. guest enables the SMRAM in seabios:piix4_apmc_smm_setup, and then
   expects to disable the SMRAM by pci_config_writeb.
3. after guest writes the pci host config register, QEMU pauses vcpu
   to finish migration.
4. guest write of config data(0x0A) fails to disable the SMRAM because
   the config register state is lost.
5. guest continues to boot and crashes in ipxe option ROM due to SMRAM
   in enabled state.

Example Reproducer:

step 1. Make modifications to seabios and qemu for increase reproduction
efficiency, write 0xf0 to 0x402 port notify qemu to stop vcpu after
0x0cf8 port wrote i440 configure register. qemu stop vcpu when catch
0x402 port wrote 0xf0.

seabios:/src/hw/pci.c
@@ -52,6 +52,11 @@ void pci_config_writeb(u16 bdf, u32 addr, u8 val)
         writeb(mmconfig_addr(bdf, addr), val);
     } else {
         outl(ioconfig_cmd(bdf, addr), PORT_PCI_CMD);
+       if (bdf == 0 && addr == 0x72 && val == 0xa) {
+            dprintf(1, "stop vcpu\n");
+            outb(0xf0, 0x402); // notify qemu to stop vcpu
+            dprintf(1, "resume vcpu\n");
+        }
         outb(val, PORT_PCI_DATA + (addr & 3));
     }
 }

qemu:hw/char/debugcon.c
@@ -60,6 +61,9 @@ static void debugcon_ioport_write(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t val,
     printf(" [debugcon: write addr=0x%04" HWADDR_PRIx " val=0x%02" PRIx64 "]\n", addr, val);
 #endif

+    if (ch == 0xf0) {
+        vm_stop(RUN_STATE_PAUSED);
+    }
     /* XXX this blocks entire thread. Rewrite to use
      * qemu_chr_fe_write and background I/O callbacks */
     qemu_chr_fe_write_all(&s->chr, &ch, 1);

step 2. start vm1 by the following command line, and then vm stopped.
$ qemu-system-x86_64 -machine pc-i440fx-5.0,accel=kvm\
 -netdev tap,ifname=tap-test,id=hostnet0,vhost=on,downscript=no,script=no\
 -device virtio-net-pci,netdev=hostnet0,id=net0,bus=pci.0,addr=0x13,bootindex=3\
 -device cirrus-vga,id=video0,vgamem_mb=16,bus=pci.0,addr=0x2\
 -chardev file,id=seabios,path=/var/log/test.seabios,append=on\
 -device isa-debugcon,iobase=0x402,chardev=seabios\
 -monitor stdio

step 3. start vm2 to accept vm1 state.
$ qemu-system-x86_64 -machine pc-i440fx-5.0,accel=kvm\
 -netdev tap,ifname=tap-test1,id=hostnet0,vhost=on,downscript=no,script=no\
 -device virtio-net-pci,netdev=hostnet0,id=net0,bus=pci.0,addr=0x13,bootindex=3\
 -device cirrus-vga,id=video0,vgamem_mb=16,bus=pci.0,addr=0x2\
 -chardev file,id=seabios,path=/var/log/test.seabios,append=on\
 -device isa-debugcon,iobase=0x402,chardev=seabios\
 -monitor stdio \
 -incoming tcp:127.0.0.1:8000

step 4. execute the following qmp command in vm1 to migrate.
(qemu) migrate tcp:127.0.0.1:8000

step 5. execute the following qmp command in vm2 to resume vcpu.
(qemu) cont
Before this patch, we get KVM "emulation failure" error on vm2.
This patch fixes it.

Cc: qemu-stable@nongnu.org
Signed-off-by: Hogan Wang <hogan.wang@huawei.com>
Message-Id: <20200727084621.3279-1-hogan.wang@huawei.com>
Reported-by: "Dr. David Alan Gilbert" <dgilbert@redhat.com>
Reviewed-by: Michael S. Tsirkin <mst@redhat.com>
Signed-off-by: Michael S. Tsirkin <mst@redhat.com>
hw/core/machine.c
hw/i386/pc.c
hw/pci/pci_host.c
include/hw/pci/pci_host.h