Quelle  xen_shinfo_test.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright © 2021 Amazon.com, Inc. or its affiliates.
 */

#include "test_util.h"
#include "kvm_util.h"
#include "processor.h"

#include <stdint.h>
#include <time.h>
#include <sched.h>
#include <signal.h>
#include <pthread.h>

#include <sys/eventfd.h>

#define SHINFO_REGION_GVA 0xc0000000ULL
#define SHINFO_REGION_GPA 0xc0000000ULL
#define SHINFO_REGION_SLOT 10

#define DUMMY_REGION_GPA (SHINFO_REGION_GPA + (3 * PAGE_SIZE))
#define DUMMY_REGION_SLOT 11

#define DUMMY_REGION_GPA_2 (SHINFO_REGION_GPA + (4 * PAGE_SIZE))
#define DUMMY_REGION_SLOT_2 12

#define SHINFO_ADDR (SHINFO_REGION_GPA)
#define VCPU_INFO_ADDR (SHINFO_REGION_GPA + 0x40)
#define PVTIME_ADDR (SHINFO_REGION_GPA + PAGE_SIZE)
#define RUNSTATE_ADDR (SHINFO_REGION_GPA + PAGE_SIZE + PAGE_SIZE - 15)

#define SHINFO_VADDR (SHINFO_REGION_GVA)
#define VCPU_INFO_VADDR (SHINFO_REGION_GVA + 0x40)
#define RUNSTATE_VADDR (SHINFO_REGION_GVA + PAGE_SIZE + PAGE_SIZE - 15)

#define EVTCHN_VECTOR 0x10

#define EVTCHN_TEST1 15
#define EVTCHN_TEST2 66
#define EVTCHN_TIMER 13

enum {
 TEST_INJECT_VECTOR = 0,
 TEST_RUNSTATE_runnable,
 TEST_RUNSTATE_blocked,
 TEST_RUNSTATE_offline,
 TEST_RUNSTATE_ADJUST,
 TEST_RUNSTATE_DATA,
 TEST_STEAL_TIME,
 TEST_EVTCHN_MASKED,
 TEST_EVTCHN_UNMASKED,
 TEST_EVTCHN_SLOWPATH,
 TEST_EVTCHN_SEND_IOCTL,
 TEST_EVTCHN_HCALL,
 TEST_EVTCHN_HCALL_SLOWPATH,
 TEST_EVTCHN_HCALL_EVENTFD,
 TEST_TIMER_SETUP,
 TEST_TIMER_WAIT,
 TEST_TIMER_RESTORE,
 TEST_POLL_READY,
 TEST_POLL_TIMEOUT,
 TEST_POLL_MASKED,
 TEST_POLL_WAKE,
 SET_VCPU_INFO,
 TEST_TIMER_PAST,
 TEST_LOCKING_SEND_RACE,
 TEST_LOCKING_POLL_RACE,
 TEST_LOCKING_POLL_TIMEOUT,
 TEST_DONE,

 TEST_GUEST_SAW_IRQ,
};

#define XEN_HYPERCALL_MSR 0x40000000

#define MIN_STEAL_TIME  50000

#define SHINFO_RACE_TIMEOUT 2 /* seconds */

#define __HYPERVISOR_set_timer_op 15
#define __HYPERVISOR_sched_op  29
#define __HYPERVISOR_event_channel_op 32

#define SCHEDOP_poll   3

#define EVTCHNOP_send   4

#define EVTCHNSTAT_interdomain  2

struct evtchn_send {
 u32 port;
};

struct sched_poll {
 u32 *ports;
 unsigned int nr_ports;
 u64 timeout;
};

struct pvclock_vcpu_time_info {
 u32   version;
 u32   pad0;
 u64   tsc_timestamp;
 u64   system_time;
 u32   tsc_to_system_mul;
 s8    tsc_shift;
 u8    flags;
 u8    pad[2];
} __attribute__((__packed__)); /* 32 bytes */

struct pvclock_wall_clock {
 u32   version;
 u32   sec;
 u32   nsec;
} __attribute__((__packed__));

struct vcpu_runstate_info {
 uint32_t state;
 uint64_t state_entry_time;
 uint64_t time[5]; /* Extra field for overrun check */
};

struct compat_vcpu_runstate_info {
 uint32_t state;
 uint64_t state_entry_time;
 uint64_t time[5];
} __attribute__((__packed__));

struct arch_vcpu_info {
 unsigned long cr2;
 unsigned long pad; /* sizeof(vcpu_info_t) == 64 */
};

struct vcpu_info {
 uint8_t evtchn_upcall_pending;
 uint8_t evtchn_upcall_mask;
 unsigned long evtchn_pending_sel;
 struct arch_vcpu_info arch;
 struct pvclock_vcpu_time_info time;
}; /* 64 bytes (x86) */

struct shared_info {
 struct vcpu_info vcpu_info[32];
 unsigned long evtchn_pending[64];
 unsigned long evtchn_mask[64];
 struct pvclock_wall_clock wc;
 uint32_t wc_sec_hi;
 /* arch_shared_info here */
};

#define RUNSTATE_running  0
#define RUNSTATE_runnable 1
#define RUNSTATE_blocked  2
#define RUNSTATE_offline  3

static const char *runstate_names[] = {
 "running",
 "runnable",
 "blocked",
 "offline"
};

struct {
 struct kvm_irq_routing info;
 struct kvm_irq_routing_entry entries[2];
} irq_routes;

static volatile bool guest_saw_irq;

static void evtchn_handler(struct ex_regs *regs)
{
 struct vcpu_info *vi = (void *)VCPU_INFO_VADDR;

 vcpu_arch_put_guest(vi->evtchn_upcall_pending, 0);
 vcpu_arch_put_guest(vi->evtchn_pending_sel, 0);
 guest_saw_irq = true;

 GUEST_SYNC(TEST_GUEST_SAW_IRQ);
}

static void guest_wait_for_irq(void)
{
 while (!guest_saw_irq)
  __asm__ __volatile__ ("rep nop" : : : "memory");
 guest_saw_irq = false;
}

static void guest_code(void)
{
 struct vcpu_runstate_info *rs = (void *)RUNSTATE_VADDR;
 int i;

 sti_nop();

 /* Trigger an interrupt injection */
 GUEST_SYNC(TEST_INJECT_VECTOR);

 guest_wait_for_irq();

 /* Test having the host set runstates manually */
 GUEST_SYNC(TEST_RUNSTATE_runnable);
 GUEST_ASSERT(rs->time[RUNSTATE_runnable] != 0);
 GUEST_ASSERT(rs->state == 0);

 GUEST_SYNC(TEST_RUNSTATE_blocked);
 GUEST_ASSERT(rs->time[RUNSTATE_blocked] != 0);
 GUEST_ASSERT(rs->state == 0);

 GUEST_SYNC(TEST_RUNSTATE_offline);
 GUEST_ASSERT(rs->time[RUNSTATE_offline] != 0);
 GUEST_ASSERT(rs->state == 0);

 /* Test runstate time adjust */
 GUEST_SYNC(TEST_RUNSTATE_ADJUST);
 GUEST_ASSERT(rs->time[RUNSTATE_blocked] == 0x5a);
 GUEST_ASSERT(rs->time[RUNSTATE_offline] == 0x6b6b);

 /* Test runstate time set */
 GUEST_SYNC(TEST_RUNSTATE_DATA);
 GUEST_ASSERT(rs->state_entry_time >= 0x8000);
 GUEST_ASSERT(rs->time[RUNSTATE_runnable] == 0);
 GUEST_ASSERT(rs->time[RUNSTATE_blocked] == 0x6b6b);
 GUEST_ASSERT(rs->time[RUNSTATE_offline] == 0x5a);

 /* sched_yield() should result in some 'runnable' time */
 GUEST_SYNC(TEST_STEAL_TIME);
 GUEST_ASSERT(rs->time[RUNSTATE_runnable] >= MIN_STEAL_TIME);

 /* Attempt to deliver a *masked* interrupt */
 GUEST_SYNC(TEST_EVTCHN_MASKED);

 /* Wait until we see the bit set */
 struct shared_info *si = (void *)SHINFO_VADDR;
 while (!si->evtchn_pending[0])
  __asm__ __volatile__ ("rep nop" : : : "memory");

 /* Now deliver an *unmasked* interrupt */
 GUEST_SYNC(TEST_EVTCHN_UNMASKED);

 guest_wait_for_irq();

 /* Change memslots and deliver an interrupt */
 GUEST_SYNC(TEST_EVTCHN_SLOWPATH);

 guest_wait_for_irq();

 /* Deliver event channel with KVM_XEN_HVM_EVTCHN_SEND */
 GUEST_SYNC(TEST_EVTCHN_SEND_IOCTL);

 guest_wait_for_irq();

 GUEST_SYNC(TEST_EVTCHN_HCALL);

 /* Our turn. Deliver event channel (to ourselves) with
 * EVTCHNOP_send hypercall. */
 struct evtchn_send s = { .port = 127 };
 xen_hypercall(__HYPERVISOR_event_channel_op, EVTCHNOP_send, &s);

 guest_wait_for_irq();

 GUEST_SYNC(TEST_EVTCHN_HCALL_SLOWPATH);

 /*
  * Same again, but this time the host has messed with memslots so it
  * should take the slow path in kvm_xen_set_evtchn().
 */
 xen_hypercall(__HYPERVISOR_event_channel_op, EVTCHNOP_send, &s);

 guest_wait_for_irq();

 GUEST_SYNC(TEST_EVTCHN_HCALL_EVENTFD);

 /* Deliver "outbound" event channel to an eventfd which
 * happens to be one of our own irqfds. */
 s.port = 197;
 xen_hypercall(__HYPERVISOR_event_channel_op, EVTCHNOP_send, &s);

 guest_wait_for_irq();

 GUEST_SYNC(TEST_TIMER_SETUP);

 /* Set a timer 100ms in the future. */
 xen_hypercall(__HYPERVISOR_set_timer_op,
        rs->state_entry_time + 100000000, NULL);

 GUEST_SYNC(TEST_TIMER_WAIT);

 /* Now wait for the timer */
 guest_wait_for_irq();

 GUEST_SYNC(TEST_TIMER_RESTORE);

 /* The host has 'restored' the timer. Just wait for it. */
 guest_wait_for_irq();

 GUEST_SYNC(TEST_POLL_READY);

 /* Poll for an event channel port which is already set */
 u32 ports[1] = { EVTCHN_TIMER };
 struct sched_poll p = {
  .ports = ports,
  .nr_ports = 1,
  .timeout = 0,
 };

 xen_hypercall(__HYPERVISOR_sched_op, SCHEDOP_poll, &p);

 GUEST_SYNC(TEST_POLL_TIMEOUT);

 /* Poll for an unset port and wait for the timeout. */
 p.timeout = 100000000;
 xen_hypercall(__HYPERVISOR_sched_op, SCHEDOP_poll, &p);

 GUEST_SYNC(TEST_POLL_MASKED);

 /* A timer will wake the masked port we're waiting on, while we poll */
 p.timeout = 0;
 xen_hypercall(__HYPERVISOR_sched_op, SCHEDOP_poll, &p);

 GUEST_SYNC(TEST_POLL_WAKE);

 /* Set the vcpu_info to point at exactly the place it already is to
 * make sure the attribute is functional. */
 GUEST_SYNC(SET_VCPU_INFO);

 /* A timer wake an *unmasked* port which should wake us with an
 * actual interrupt, while we're polling on a different port. */
 ports[0]++;
 p.timeout = 0;
 xen_hypercall(__HYPERVISOR_sched_op, SCHEDOP_poll, &p);

 guest_wait_for_irq();

 GUEST_SYNC(TEST_TIMER_PAST);

 /* Timer should have fired already */
 guest_wait_for_irq();

 GUEST_SYNC(TEST_LOCKING_SEND_RACE);
 /* Racing host ioctls */

 guest_wait_for_irq();

 GUEST_SYNC(TEST_LOCKING_POLL_RACE);
 /* Racing vmcall against host ioctl */

 ports[0] = 0;

 p = (struct sched_poll) {
  .ports = ports,
  .nr_ports = 1,
  .timeout = 0
 };

wait_for_timer:
 /*
  * Poll for a timer wake event while the worker thread is mucking with
  * the shared info.  KVM XEN drops timer IRQs if the shared info is
  * invalid when the timer expires.  Arbitrarily poll 100 times before
  * giving up and asking the VMM to re-arm the timer.  100 polls should
  * consume enough time to beat on KVM without taking too long if the
  * timer IRQ is dropped due to an invalid event channel.
 */
 for (i = 0; i < 100 && !guest_saw_irq; i++)
  __xen_hypercall(__HYPERVISOR_sched_op, SCHEDOP_poll, &p);

 /*
  * Re-send the timer IRQ if it was (likely) dropped due to the timer
  * expiring while the event channel was invalid.
 */
 if (!guest_saw_irq) {
  GUEST_SYNC(TEST_LOCKING_POLL_TIMEOUT);
  goto wait_for_timer;
 }
 guest_saw_irq = false;

 GUEST_SYNC(TEST_DONE);
}

static struct shared_info *shinfo;
static struct vcpu_info *vinfo;
static struct kvm_vcpu *vcpu;

static void handle_alrm(int sig)
{
 if (vinfo)
  printf("evtchn_upcall_pending 0x%x\n", vinfo->evtchn_upcall_pending);
 vcpu_dump(stdout, vcpu, 0);
 TEST_FAIL("IRQ delivery timed out");
}

static void *juggle_shinfo_state(void *arg)
{
 struct kvm_vm *vm = (struct kvm_vm *)arg;

 struct kvm_xen_hvm_attr cache_activate_gfn = {
  .type = KVM_XEN_ATTR_TYPE_SHARED_INFO,
  .u.shared_info.gfn = SHINFO_REGION_GPA / PAGE_SIZE
 };

 struct kvm_xen_hvm_attr cache_deactivate_gfn = {
  .type = KVM_XEN_ATTR_TYPE_SHARED_INFO,
  .u.shared_info.gfn = KVM_XEN_INVALID_GFN
 };

 struct kvm_xen_hvm_attr cache_activate_hva = {
  .type = KVM_XEN_ATTR_TYPE_SHARED_INFO_HVA,
  .u.shared_info.hva = (unsigned long)shinfo
 };

 struct kvm_xen_hvm_attr cache_deactivate_hva = {
  .type = KVM_XEN_ATTR_TYPE_SHARED_INFO,
  .u.shared_info.hva = 0
 };

 int xen_caps = kvm_check_cap(KVM_CAP_XEN_HVM);

 for (;;) {
  __vm_ioctl(vm, KVM_XEN_HVM_SET_ATTR, &cache_activate_gfn);
  pthread_testcancel();
  __vm_ioctl(vm, KVM_XEN_HVM_SET_ATTR, &cache_deactivate_gfn);

  if (xen_caps & KVM_XEN_HVM_CONFIG_SHARED_INFO_HVA) {
   __vm_ioctl(vm, KVM_XEN_HVM_SET_ATTR, &cache_activate_hva);
   pthread_testcancel();
   __vm_ioctl(vm, KVM_XEN_HVM_SET_ATTR, &cache_deactivate_hva);
  }
 }

 return NULL;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
 struct kvm_xen_hvm_attr evt_reset;
 struct kvm_vm *vm;
 pthread_t thread;
 bool verbose;
 int ret;

 verbose = argc > 1 && (!strncmp(argv[1], "-v", 3) ||
          !strncmp(argv[1], "--verbose", 10));

 int xen_caps = kvm_check_cap(KVM_CAP_XEN_HVM);
 TEST_REQUIRE(xen_caps & KVM_XEN_HVM_CONFIG_SHARED_INFO);

 bool do_runstate_tests = !!(xen_caps & KVM_XEN_HVM_CONFIG_RUNSTATE);
 bool do_runstate_flag = !!(xen_caps & KVM_XEN_HVM_CONFIG_RUNSTATE_UPDATE_FLAG);
 bool do_eventfd_tests = !!(xen_caps & KVM_XEN_HVM_CONFIG_EVTCHN_2LEVEL);
 bool do_evtchn_tests = do_eventfd_tests && !!(xen_caps & KVM_XEN_HVM_CONFIG_EVTCHN_SEND);
 bool has_shinfo_hva = !!(xen_caps & KVM_XEN_HVM_CONFIG_SHARED_INFO_HVA);

 vm = vm_create_with_one_vcpu(&vcpu, guest_code);

 /* Map a region for the shared_info page */
 vm_userspace_mem_region_add(vm, VM_MEM_SRC_ANONYMOUS,
        SHINFO_REGION_GPA, SHINFO_REGION_SLOT, 3, 0);
 virt_map(vm, SHINFO_REGION_GVA, SHINFO_REGION_GPA, 3);

 shinfo = addr_gpa2hva(vm, SHINFO_VADDR);

 int zero_fd = open("/dev/zero", O_RDONLY);
 TEST_ASSERT(zero_fd != -1, "Failed to open /dev/zero");

 struct kvm_xen_hvm_config hvmc = {
  .flags = KVM_XEN_HVM_CONFIG_INTERCEPT_HCALL,
  .msr = XEN_HYPERCALL_MSR,
 };

 /* Let the kernel know that we *will* use it for sending all
 * event channels, which lets it intercept SCHEDOP_poll */
 if (do_evtchn_tests)
  hvmc.flags |= KVM_XEN_HVM_CONFIG_EVTCHN_SEND;

 vm_ioctl(vm, KVM_XEN_HVM_CONFIG, &hvmc);

 struct kvm_xen_hvm_attr lm = {
  .type = KVM_XEN_ATTR_TYPE_LONG_MODE,
  .u.long_mode = 1,
 };
 vm_ioctl(vm, KVM_XEN_HVM_SET_ATTR, &lm);

 if (do_runstate_flag) {
  struct kvm_xen_hvm_attr ruf = {
   .type = KVM_XEN_ATTR_TYPE_RUNSTATE_UPDATE_FLAG,
   .u.runstate_update_flag = 1,
  };
  vm_ioctl(vm, KVM_XEN_HVM_SET_ATTR, &ruf);

  ruf.u.runstate_update_flag = 0;
  vm_ioctl(vm, KVM_XEN_HVM_GET_ATTR, &ruf);
  TEST_ASSERT(ruf.u.runstate_update_flag == 1,
       "Failed to read back RUNSTATE_UPDATE_FLAG attr");
 }

 struct kvm_xen_hvm_attr ha = {};

 if (has_shinfo_hva) {
  ha.type = KVM_XEN_ATTR_TYPE_SHARED_INFO_HVA;
  ha.u.shared_info.hva = (unsigned long)shinfo;
 } else {
  ha.type = KVM_XEN_ATTR_TYPE_SHARED_INFO;
  ha.u.shared_info.gfn = SHINFO_ADDR / PAGE_SIZE;
 }

 vm_ioctl(vm, KVM_XEN_HVM_SET_ATTR, &ha);

 /*
  * Test what happens when the HVA of the shinfo page is remapped after
  * the kernel has a reference to it. But make sure we copy the clock
  * info over since that's only set at setup time, and we test it later.
 */
 struct pvclock_wall_clock wc_copy = shinfo->wc;
 void *m = mmap(shinfo, PAGE_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_FIXED|MAP_PRIVATE, zero_fd, 0);
 TEST_ASSERT(m == shinfo, "Failed to map /dev/zero over shared info");
 shinfo->wc = wc_copy;

 struct kvm_xen_vcpu_attr vi = {
  .type = KVM_XEN_VCPU_ATTR_TYPE_VCPU_INFO,
  .u.gpa = VCPU_INFO_ADDR,
 };
 vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_SET_ATTR, &vi);

 struct kvm_xen_vcpu_attr pvclock = {
  .type = KVM_XEN_VCPU_ATTR_TYPE_VCPU_TIME_INFO,
  .u.gpa = PVTIME_ADDR,
 };
 vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_SET_ATTR, &pvclock);

 struct kvm_xen_hvm_attr vec = {
  .type = KVM_XEN_ATTR_TYPE_UPCALL_VECTOR,
  .u.vector = EVTCHN_VECTOR,
 };
 vm_ioctl(vm, KVM_XEN_HVM_SET_ATTR, &vec);

 vm_install_exception_handler(vm, EVTCHN_VECTOR, evtchn_handler);

 if (do_runstate_tests) {
  struct kvm_xen_vcpu_attr st = {
   .type = KVM_XEN_VCPU_ATTR_TYPE_RUNSTATE_ADDR,
   .u.gpa = RUNSTATE_ADDR,
  };
  vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_SET_ATTR, &st);
 }

 int irq_fd[2] = { -1, -1 };

 if (do_eventfd_tests) {
  irq_fd[0] = kvm_new_eventfd();
  irq_fd[1] = kvm_new_eventfd();

  irq_routes.info.nr = 2;

  irq_routes.entries[0].gsi = 32;
  irq_routes.entries[0].type = KVM_IRQ_ROUTING_XEN_EVTCHN;
  irq_routes.entries[0].u.xen_evtchn.port = EVTCHN_TEST1;
  irq_routes.entries[0].u.xen_evtchn.vcpu = vcpu->id;
  irq_routes.entries[0].u.xen_evtchn.priority = KVM_IRQ_ROUTING_XEN_EVTCHN_PRIO_2LEVEL;

  irq_routes.entries[1].gsi = 33;
  irq_routes.entries[1].type = KVM_IRQ_ROUTING_XEN_EVTCHN;
  irq_routes.entries[1].u.xen_evtchn.port = EVTCHN_TEST2;
  irq_routes.entries[1].u.xen_evtchn.vcpu = vcpu->id;
  irq_routes.entries[1].u.xen_evtchn.priority = KVM_IRQ_ROUTING_XEN_EVTCHN_PRIO_2LEVEL;

  vm_ioctl(vm, KVM_SET_GSI_ROUTING, &irq_routes.info);

  kvm_assign_irqfd(vm, 32, irq_fd[0]);
  kvm_assign_irqfd(vm, 33, irq_fd[1]);

  struct sigaction sa = { };
  sa.sa_handler = handle_alrm;
  sigaction(SIGALRM, &sa, NULL);
 }

 struct kvm_xen_vcpu_attr tmr = {
  .type = KVM_XEN_VCPU_ATTR_TYPE_TIMER,
  .u.timer.port = EVTCHN_TIMER,
  .u.timer.priority = KVM_IRQ_ROUTING_XEN_EVTCHN_PRIO_2LEVEL,
  .u.timer.expires_ns = 0
 };

 if (do_evtchn_tests) {
  struct kvm_xen_hvm_attr inj = {
   .type = KVM_XEN_ATTR_TYPE_EVTCHN,
   .u.evtchn.send_port = 127,
   .u.evtchn.type = EVTCHNSTAT_interdomain,
   .u.evtchn.flags = 0,
   .u.evtchn.deliver.port.port = EVTCHN_TEST1,
   .u.evtchn.deliver.port.vcpu = vcpu->id + 1,
   .u.evtchn.deliver.port.priority = KVM_IRQ_ROUTING_XEN_EVTCHN_PRIO_2LEVEL,
  };
  vm_ioctl(vm, KVM_XEN_HVM_SET_ATTR, &inj);

  /* Test migration to a different vCPU */
  inj.u.evtchn.flags = KVM_XEN_EVTCHN_UPDATE;
  inj.u.evtchn.deliver.port.vcpu = vcpu->id;
  vm_ioctl(vm, KVM_XEN_HVM_SET_ATTR, &inj);

  inj.u.evtchn.send_port = 197;
  inj.u.evtchn.deliver.eventfd.port = 0;
  inj.u.evtchn.deliver.eventfd.fd = irq_fd[1];
  inj.u.evtchn.flags = 0;
  vm_ioctl(vm, KVM_XEN_HVM_SET_ATTR, &inj);

  vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_SET_ATTR, &tmr);
 }
 vinfo = addr_gpa2hva(vm, VCPU_INFO_VADDR);
 vinfo->evtchn_upcall_pending = 0;

 struct vcpu_runstate_info *rs = addr_gpa2hva(vm, RUNSTATE_ADDR);
 rs->state = 0x5a;

 bool evtchn_irq_expected = false;

 for (;;) {
  struct ucall uc;

  vcpu_run(vcpu);
  TEST_ASSERT_KVM_EXIT_REASON(vcpu, KVM_EXIT_IO);

  switch (get_ucall(vcpu, &uc)) {
  case UCALL_ABORT:
   REPORT_GUEST_ASSERT(uc);
   /* NOT REACHED */
  case UCALL_SYNC: {
   struct kvm_xen_vcpu_attr rst;
   long rundelay;

   if (do_runstate_tests)
    TEST_ASSERT(rs->state_entry_time == rs->time[0] +
         rs->time[1] + rs->time[2] + rs->time[3],
         "runstate times don't add up");

   switch (uc.args[1]) {
   case TEST_INJECT_VECTOR:
    if (verbose)
     printf("Delivering evtchn upcall\n");
    evtchn_irq_expected = true;
    vinfo->evtchn_upcall_pending = 1;
    break;

   case TEST_RUNSTATE_runnable...TEST_RUNSTATE_offline:
    TEST_ASSERT(!evtchn_irq_expected, "Event channel IRQ not seen");
    if (!do_runstate_tests)
     goto done;
    if (verbose)
     printf("Testing runstate %s\n", runstate_names[uc.args[1]]);
    rst.type = KVM_XEN_VCPU_ATTR_TYPE_RUNSTATE_CURRENT;
    rst.u.runstate.state = uc.args[1] + RUNSTATE_runnable -
     TEST_RUNSTATE_runnable;
    vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_SET_ATTR, &rst);
    break;

   case TEST_RUNSTATE_ADJUST:
    if (verbose)
     printf("Testing RUNSTATE_ADJUST\n");
    rst.type = KVM_XEN_VCPU_ATTR_TYPE_RUNSTATE_ADJUST;
    memset(&rst.u, 0, sizeof(rst.u));
    rst.u.runstate.state = (uint64_t)-1;
    rst.u.runstate.time_blocked =
     0x5a - rs->time[RUNSTATE_blocked];
    rst.u.runstate.time_offline =
     0x6b6b - rs->time[RUNSTATE_offline];
    rst.u.runstate.time_runnable = -rst.u.runstate.time_blocked -
     rst.u.runstate.time_offline;
    vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_SET_ATTR, &rst);
    break;

   case TEST_RUNSTATE_DATA:
    if (verbose)
     printf("Testing RUNSTATE_DATA\n");
    rst.type = KVM_XEN_VCPU_ATTR_TYPE_RUNSTATE_DATA;
    memset(&rst.u, 0, sizeof(rst.u));
    rst.u.runstate.state = RUNSTATE_running;
    rst.u.runstate.state_entry_time = 0x6b6b + 0x5a;
    rst.u.runstate.time_blocked = 0x6b6b;
    rst.u.runstate.time_offline = 0x5a;
    vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_SET_ATTR, &rst);
    break;

   case TEST_STEAL_TIME:
    if (verbose)
     printf("Testing steal time\n");
    /* Yield until scheduler delay exceeds target */
    rundelay = get_run_delay() + MIN_STEAL_TIME;
    do {
     sched_yield();
    } while (get_run_delay() < rundelay);
    break;

   case TEST_EVTCHN_MASKED:
    if (!do_eventfd_tests)
     goto done;
    if (verbose)
     printf("Testing masked event channel\n");
    shinfo->evtchn_mask[0] = 1UL << EVTCHN_TEST1;
    eventfd_write(irq_fd[0], 1UL);
    alarm(1);
    break;

   case TEST_EVTCHN_UNMASKED:
    if (verbose)
     printf("Testing unmasked event channel\n");
    /* Unmask that, but deliver the other one */
    shinfo->evtchn_pending[0] = 0;
    shinfo->evtchn_mask[0] = 0;
    eventfd_write(irq_fd[1], 1UL);
    evtchn_irq_expected = true;
    alarm(1);
    break;

   case TEST_EVTCHN_SLOWPATH:
    TEST_ASSERT(!evtchn_irq_expected,
         "Expected event channel IRQ but it didn't happen");
    shinfo->evtchn_pending[1] = 0;
    if (verbose)
     printf("Testing event channel after memslot change\n");
    vm_userspace_mem_region_add(vm, VM_MEM_SRC_ANONYMOUS,
           DUMMY_REGION_GPA, DUMMY_REGION_SLOT, 1, 0);
    eventfd_write(irq_fd[0], 1UL);
    evtchn_irq_expected = true;
    alarm(1);
    break;

   case TEST_EVTCHN_SEND_IOCTL:
    TEST_ASSERT(!evtchn_irq_expected,
         "Expected event channel IRQ but it didn't happen");
    if (!do_evtchn_tests)
     goto done;

    shinfo->evtchn_pending[0] = 0;
    if (verbose)
     printf("Testing injection with KVM_XEN_HVM_EVTCHN_SEND\n");

    struct kvm_irq_routing_xen_evtchn e;
    e.port = EVTCHN_TEST2;
    e.vcpu = vcpu->id;
    e.priority = KVM_IRQ_ROUTING_XEN_EVTCHN_PRIO_2LEVEL;

    vm_ioctl(vm, KVM_XEN_HVM_EVTCHN_SEND, &e);
    evtchn_irq_expected = true;
    alarm(1);
    break;

   case TEST_EVTCHN_HCALL:
    TEST_ASSERT(!evtchn_irq_expected,
         "Expected event channel IRQ but it didn't happen");
    shinfo->evtchn_pending[1] = 0;

    if (verbose)
     printf("Testing guest EVTCHNOP_send direct to evtchn\n");
    evtchn_irq_expected = true;
    alarm(1);
    break;

   case TEST_EVTCHN_HCALL_SLOWPATH:
    TEST_ASSERT(!evtchn_irq_expected,
         "Expected event channel IRQ but it didn't happen");
    shinfo->evtchn_pending[0] = 0;

    if (verbose)
     printf("Testing guest EVTCHNOP_send direct to evtchn after memslot change\n");
    vm_userspace_mem_region_add(vm, VM_MEM_SRC_ANONYMOUS,
           DUMMY_REGION_GPA_2, DUMMY_REGION_SLOT_2, 1, 0);
    evtchn_irq_expected = true;
    alarm(1);
    break;

   case TEST_EVTCHN_HCALL_EVENTFD:
    TEST_ASSERT(!evtchn_irq_expected,
         "Expected event channel IRQ but it didn't happen");
    shinfo->evtchn_pending[0] = 0;

    if (verbose)
     printf("Testing guest EVTCHNOP_send to eventfd\n");
    evtchn_irq_expected = true;
    alarm(1);
    break;

   case TEST_TIMER_SETUP:
    TEST_ASSERT(!evtchn_irq_expected,
         "Expected event channel IRQ but it didn't happen");
    shinfo->evtchn_pending[1] = 0;

    if (verbose)
     printf("Testing guest oneshot timer\n");
    break;

   case TEST_TIMER_WAIT:
    memset(&tmr, 0, sizeof(tmr));
    tmr.type = KVM_XEN_VCPU_ATTR_TYPE_TIMER;
    vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_GET_ATTR, &tmr);
    TEST_ASSERT(tmr.u.timer.port == EVTCHN_TIMER,
         "Timer port not returned");
    TEST_ASSERT(tmr.u.timer.priority == KVM_IRQ_ROUTING_XEN_EVTCHN_PRIO_2LEVEL,
         "Timer priority not returned");
    TEST_ASSERT(tmr.u.timer.expires_ns > rs->state_entry_time,
         "Timer expiry not returned");
    evtchn_irq_expected = true;
    alarm(1);
    break;

   case TEST_TIMER_RESTORE:
    TEST_ASSERT(!evtchn_irq_expected,
         "Expected event channel IRQ but it didn't happen");
    shinfo->evtchn_pending[0] = 0;

    if (verbose)
     printf("Testing restored oneshot timer\n");

    tmr.u.timer.expires_ns = rs->state_entry_time + 100000000;
    vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_SET_ATTR, &tmr);
    evtchn_irq_expected = true;
    alarm(1);
    break;

   case TEST_POLL_READY:
    TEST_ASSERT(!evtchn_irq_expected,
         "Expected event channel IRQ but it didn't happen");

    if (verbose)
     printf("Testing SCHEDOP_poll with already pending event\n");
    shinfo->evtchn_pending[0] = shinfo->evtchn_mask[0] = 1UL << EVTCHN_TIMER;
    alarm(1);
    break;

   case TEST_POLL_TIMEOUT:
    if (verbose)
     printf("Testing SCHEDOP_poll timeout\n");
    shinfo->evtchn_pending[0] = 0;
    alarm(1);
    break;

   case TEST_POLL_MASKED:
    if (verbose)
     printf("Testing SCHEDOP_poll wake on masked event\n");

    tmr.u.timer.expires_ns = rs->state_entry_time + 100000000;
    vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_SET_ATTR, &tmr);
    alarm(1);
    break;

   case TEST_POLL_WAKE:
    shinfo->evtchn_pending[0] = shinfo->evtchn_mask[0] = 0;
    if (verbose)
     printf("Testing SCHEDOP_poll wake on unmasked event\n");

    evtchn_irq_expected = true;
    tmr.u.timer.expires_ns = rs->state_entry_time + 100000000;
    vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_SET_ATTR, &tmr);

    /* Read it back and check the pending time is reported correctly */
    tmr.u.timer.expires_ns = 0;
    vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_GET_ATTR, &tmr);
    TEST_ASSERT(tmr.u.timer.expires_ns == rs->state_entry_time + 100000000,
         "Timer not reported pending");
    alarm(1);
    break;

   case SET_VCPU_INFO:
    if (has_shinfo_hva) {
     struct kvm_xen_vcpu_attr vih = {
      .type = KVM_XEN_VCPU_ATTR_TYPE_VCPU_INFO_HVA,
      .u.hva = (unsigned long)vinfo
     };
     vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_SET_ATTR, &vih);
    }
    break;

   case TEST_TIMER_PAST:
    TEST_ASSERT(!evtchn_irq_expected,
         "Expected event channel IRQ but it didn't happen");
    /* Read timer and check it is no longer pending */
    vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_GET_ATTR, &tmr);
    TEST_ASSERT(!tmr.u.timer.expires_ns, "Timer still reported pending");

    shinfo->evtchn_pending[0] = 0;
    if (verbose)
     printf("Testing timer in the past\n");

    evtchn_irq_expected = true;
    tmr.u.timer.expires_ns = rs->state_entry_time - 100000000ULL;
    vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_SET_ATTR, &tmr);
    alarm(1);
    break;

   case TEST_LOCKING_SEND_RACE:
    TEST_ASSERT(!evtchn_irq_expected,
         "Expected event channel IRQ but it didn't happen");
    alarm(0);

    if (verbose)
     printf("Testing shinfo lock corruption (KVM_XEN_HVM_EVTCHN_SEND)\n");

    ret = pthread_create(&thread, NULL, &juggle_shinfo_state, (void *)vm);
    TEST_ASSERT(ret == 0, "pthread_create() failed: %s", strerror(ret));

    struct kvm_irq_routing_xen_evtchn uxe = {
     .port = 1,
     .vcpu = vcpu->id,
     .priority = KVM_IRQ_ROUTING_XEN_EVTCHN_PRIO_2LEVEL
    };

    evtchn_irq_expected = true;
    for (time_t t = time(NULL) + SHINFO_RACE_TIMEOUT; time(NULL) < t;)
     __vm_ioctl(vm, KVM_XEN_HVM_EVTCHN_SEND, &uxe);
    break;

   case TEST_LOCKING_POLL_RACE:
    TEST_ASSERT(!evtchn_irq_expected,
         "Expected event channel IRQ but it didn't happen");

    if (verbose)
     printf("Testing shinfo lock corruption (SCHEDOP_poll)\n");

    shinfo->evtchn_pending[0] = 1;

    evtchn_irq_expected = true;
    tmr.u.timer.expires_ns = rs->state_entry_time +
        SHINFO_RACE_TIMEOUT * 1000000000ULL;
    vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_SET_ATTR, &tmr);
    break;

   case TEST_LOCKING_POLL_TIMEOUT:
    /*
     * Optional and possibly repeated sync point.
     * Injecting the timer IRQ may fail if the
     * shinfo is invalid when the timer expires.
     * If the timer has expired but the IRQ hasn't
     * been delivered, rearm the timer and retry.
 */
    vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_GET_ATTR, &tmr);

    /* Resume the guest if the timer is still pending. */
    if (tmr.u.timer.expires_ns)
     break;

    /* All done if the IRQ was delivered. */
    if (!evtchn_irq_expected)
     break;

    tmr.u.timer.expires_ns = rs->state_entry_time +
        SHINFO_RACE_TIMEOUT * 1000000000ULL;
    vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_SET_ATTR, &tmr);
    break;
   case TEST_DONE:
    TEST_ASSERT(!evtchn_irq_expected,
         "Expected event channel IRQ but it didn't happen");

    ret = pthread_cancel(thread);
    TEST_ASSERT(ret == 0, "pthread_cancel() failed: %s", strerror(ret));

    ret = pthread_join(thread, 0);
    TEST_ASSERT(ret == 0, "pthread_join() failed: %s", strerror(ret));
    goto done;

   case TEST_GUEST_SAW_IRQ:
    TEST_ASSERT(evtchn_irq_expected, "Unexpected event channel IRQ");
    evtchn_irq_expected = false;
    break;
   }
   break;
  }
  case UCALL_DONE:
   goto done;
  default:
   TEST_FAIL("Unknown ucall 0x%lx.", uc.cmd);
  }
 }

 done:
 evt_reset.type = KVM_XEN_ATTR_TYPE_EVTCHN;
 evt_reset.u.evtchn.flags = KVM_XEN_EVTCHN_RESET;
 vm_ioctl(vm, KVM_XEN_HVM_SET_ATTR, &evt_reset);

 alarm(0);

 /*
  * Just a *really* basic check that things are being put in the
  * right place. The actual calculations are much the same for
  * Xen as they are for the KVM variants, so no need to check.
 */
 struct pvclock_wall_clock *wc;
 struct pvclock_vcpu_time_info *ti, *ti2;
 struct kvm_clock_data kcdata;
 long long delta;

 wc = addr_gpa2hva(vm, SHINFO_REGION_GPA + 0xc00);
 ti = addr_gpa2hva(vm, SHINFO_REGION_GPA + 0x40 + 0x20);
 ti2 = addr_gpa2hva(vm, PVTIME_ADDR);

 if (verbose) {
  printf("Wall clock (v %d) %d.%09d\n", wc->version, wc->sec, wc->nsec);
  printf("Time info 1: v %u tsc %" PRIu64 " time %" PRIu64 " mul %u shift %u flags %x\n",
         ti->version, ti->tsc_timestamp, ti->system_time, ti->tsc_to_system_mul,
         ti->tsc_shift, ti->flags);
  printf("Time info 2: v %u tsc %" PRIu64 " time %" PRIu64 " mul %u shift %u flags %x\n",
         ti2->version, ti2->tsc_timestamp, ti2->system_time, ti2->tsc_to_system_mul,
         ti2->tsc_shift, ti2->flags);
 }

 TEST_ASSERT(wc->version && !(wc->version & 1),
      "Bad wallclock version %x", wc->version);

 vm_ioctl(vm, KVM_GET_CLOCK, &kcdata);

 if (kcdata.flags & KVM_CLOCK_REALTIME) {
  if (verbose) {
   printf("KVM_GET_CLOCK clock: %lld.%09lld\n",
          kcdata.clock / NSEC_PER_SEC, kcdata.clock % NSEC_PER_SEC);
   printf("KVM_GET_CLOCK realtime: %lld.%09lld\n",
          kcdata.realtime / NSEC_PER_SEC, kcdata.realtime % NSEC_PER_SEC);
  }

  delta = (wc->sec * NSEC_PER_SEC + wc->nsec) - (kcdata.realtime - kcdata.clock);

  /*
   * KVM_GET_CLOCK gives CLOCK_REALTIME which jumps on leap seconds updates but
   * unfortunately KVM doesn't currently offer a CLOCK_TAI alternative. Accept 1s
   * delta as testing clock accuracy is not the goal here. The test just needs to
   * check that the value in shinfo is somewhat sane.
 */
  TEST_ASSERT(llabs(delta) < NSEC_PER_SEC,
       "Guest's epoch from shinfo %d.%09d differs from KVM_GET_CLOCK %lld.%lld",
       wc->sec, wc->nsec, (kcdata.realtime - kcdata.clock) / NSEC_PER_SEC,
       (kcdata.realtime - kcdata.clock) % NSEC_PER_SEC);
 } else {
  pr_info("Missing KVM_CLOCK_REALTIME, skipping shinfo epoch sanity check\n");
 }

 TEST_ASSERT(ti->version && !(ti->version & 1),
      "Bad time_info version %x", ti->version);
 TEST_ASSERT(ti2->version && !(ti2->version & 1),
      "Bad time_info version %x", ti->version);

 if (do_runstate_tests) {
  /*
   * Fetch runstate and check sanity. Strictly speaking in the
   * general case we might not expect the numbers to be identical
   * but in this case we know we aren't running the vCPU any more.
 */
  struct kvm_xen_vcpu_attr rst = {
   .type = KVM_XEN_VCPU_ATTR_TYPE_RUNSTATE_DATA,
  };
  vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_GET_ATTR, &rst);

  if (verbose) {
   printf("Runstate: %s(%d), entry %" PRIu64 " ns\n",
          rs->state <= RUNSTATE_offline ? runstate_names[rs->state] : "unknown",
          rs->state, rs->state_entry_time);
   for (int i = RUNSTATE_running; i <= RUNSTATE_offline; i++) {
    printf("State %s: %" PRIu64 " ns\n",
           runstate_names[i], rs->time[i]);
   }
  }

  /*
   * Exercise runstate info at all points across the page boundary, in
   * 32-bit and 64-bit mode. In particular, test the case where it is
   * configured in 32-bit mode and then switched to 64-bit mode while
   * active, which takes it onto the second page.
 */
  unsigned long runstate_addr;
  struct compat_vcpu_runstate_info *crs;
  for (runstate_addr = SHINFO_REGION_GPA + PAGE_SIZE + PAGE_SIZE - sizeof(*rs) - 4;
       runstate_addr < SHINFO_REGION_GPA + PAGE_SIZE + PAGE_SIZE + 4; runstate_addr++) {

   rs = addr_gpa2hva(vm, runstate_addr);
   crs = (void *)rs;

   memset(rs, 0xa5, sizeof(*rs));

   /* Set to compatibility mode */
   lm.u.long_mode = 0;
   vm_ioctl(vm, KVM_XEN_HVM_SET_ATTR, &lm);

   /* Set runstate to new address (kernel will write it) */
   struct kvm_xen_vcpu_attr st = {
    .type = KVM_XEN_VCPU_ATTR_TYPE_RUNSTATE_ADDR,
    .u.gpa = runstate_addr,
   };
   vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_SET_ATTR, &st);

   if (verbose)
    printf("Compatibility runstate at %08lx\n", runstate_addr);

   TEST_ASSERT(crs->state == rst.u.runstate.state, "Runstate mismatch");
   TEST_ASSERT(crs->state_entry_time == rst.u.runstate.state_entry_time,
        "State entry time mismatch");
   TEST_ASSERT(crs->time[RUNSTATE_running] == rst.u.runstate.time_running,
        "Running time mismatch");
   TEST_ASSERT(crs->time[RUNSTATE_runnable] == rst.u.runstate.time_runnable,
        "Runnable time mismatch");
   TEST_ASSERT(crs->time[RUNSTATE_blocked] == rst.u.runstate.time_blocked,
        "Blocked time mismatch");
   TEST_ASSERT(crs->time[RUNSTATE_offline] == rst.u.runstate.time_offline,
        "Offline time mismatch");
   TEST_ASSERT(crs->time[RUNSTATE_offline + 1] == 0xa5a5a5a5a5a5a5a5ULL,
        "Structure overrun");
   TEST_ASSERT(crs->state_entry_time == crs->time[0] +
        crs->time[1] + crs->time[2] + crs->time[3],
        "runstate times don't add up");


   /* Now switch to 64-bit mode */
   lm.u.long_mode = 1;
   vm_ioctl(vm, KVM_XEN_HVM_SET_ATTR, &lm);

   memset(rs, 0xa5, sizeof(*rs));

   /* Don't change the address, just trigger a write */
   struct kvm_xen_vcpu_attr adj = {
    .type = KVM_XEN_VCPU_ATTR_TYPE_RUNSTATE_ADJUST,
    .u.runstate.state = (uint64_t)-1
   };
   vcpu_ioctl(vcpu, KVM_XEN_VCPU_SET_ATTR, &adj);

   if (verbose)
    printf("64-bit runstate at %08lx\n", runstate_addr);

   TEST_ASSERT(rs->state == rst.u.runstate.state, "Runstate mismatch");
   TEST_ASSERT(rs->state_entry_time == rst.u.runstate.state_entry_time,
        "State entry time mismatch");
   TEST_ASSERT(rs->time[RUNSTATE_running] == rst.u.runstate.time_running,
        "Running time mismatch");
   TEST_ASSERT(rs->time[RUNSTATE_runnable] == rst.u.runstate.time_runnable,
        "Runnable time mismatch");
   TEST_ASSERT(rs->time[RUNSTATE_blocked] == rst.u.runstate.time_blocked,
        "Blocked time mismatch");
   TEST_ASSERT(rs->time[RUNSTATE_offline] == rst.u.runstate.time_offline,
        "Offline time mismatch");
   TEST_ASSERT(rs->time[RUNSTATE_offline + 1] == 0xa5a5a5a5a5a5a5a5ULL,
        "Structure overrun");

   TEST_ASSERT(rs->state_entry_time == rs->time[0] +
        rs->time[1] + rs->time[2] + rs->time[3],
        "runstate times don't add up");
  }
 }

 kvm_vm_free(vm);
 return 0;
}