/*      $NetBSD: vmbus.c,v 1.19 2025/03/29 10:12:14 nonaka Exp $        */
/*      $OpenBSD: hyperv.c,v 1.43 2017/06/27 13:56:15 mikeb Exp $       */

/*-
* Copyright (c) 2009-2012 Microsoft Corp.
* Copyright (c) 2012 NetApp Inc.
* Copyright (c) 2012 Citrix Inc.
* Copyright (c) 2016 Mike Belopuhov <[email protected]>
* All rights reserved.
*
* Redistribution and use in source and binary forms, with or without
* modification, are permitted provided that the following conditions
* are met:
* 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
*    notice unmodified, this list of conditions, and the following
*    disclaimer.
* 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
*    documentation and/or other materials provided with the distribution.
*
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
* IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
* OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
* IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
* INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
* NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
* DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
* THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
* (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
* THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
*/

/*
* The OpenBSD port was done under funding by Esdenera Networks GmbH.
*/

#include <sys/cdefs.h>
__KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: vmbus.c,v 1.19 2025/03/29 10:12:14 nonaka Exp $");

#include <sys/param.h>
#include <sys/systm.h>
#include <sys/device.h>
#include <sys/atomic.h>
#include <sys/bitops.h>
#include <sys/bus.h>
#include <sys/cpu.h>
#include <sys/intr.h>
#include <sys/kmem.h>
#include <sys/kthread.h>
#include <sys/module.h>
#include <sys/mutex.h>
#include <sys/xcall.h>

#include <uvm/uvm_extern.h>

#include <dev/hyperv/vmbusvar.h>

#define VMBUS_GPADL_START               0xffff /* 0x10000 effectively */

/* Command submission flags */
#define HCF_SLEEPOK     0x0000
#define HCF_NOSLEEP     0x0002  /* M_NOWAIT */
#define HCF_NOREPLY     0x0004

static void     vmbus_attach_deferred(device_t);
static int      vmbus_attach_print(void *, const char *);
static int      vmbus_alloc_dma(struct vmbus_softc *);
static void     vmbus_free_dma(struct vmbus_softc *);
static int      vmbus_init_interrupts(struct vmbus_softc *);
static void     vmbus_deinit_interrupts(struct vmbus_softc *);
static void     vmbus_init_interrupts_pcpu(void *, void *);
static void     vmbus_deinit_interrupts_pcpu(void *, void *);

static int      vmbus_connect(struct vmbus_softc *);
static int      vmbus_cmd(struct vmbus_softc *, void *, size_t, void *, size_t,
                   int);
static int      vmbus_start(struct vmbus_softc *, struct vmbus_msg *, paddr_t);
static int      vmbus_reply(struct vmbus_softc *, struct vmbus_msg *);
static uint16_t vmbus_intr_signal(struct vmbus_softc *, paddr_t);
static void     vmbus_event_proc(void *, struct cpu_info *);
static void     vmbus_event_proc_compat(void *, struct cpu_info *);
static void     vmbus_message_proc(void *, struct cpu_info *);
static void     vmbus_message_softintr(void *);
static void     vmbus_channel_response(struct vmbus_softc *,
                   struct vmbus_chanmsg_hdr *);
static void     vmbus_channel_offer(struct vmbus_softc *,
                   struct vmbus_chanmsg_hdr *);
static void     vmbus_channel_rescind(struct vmbus_softc *,
                   struct vmbus_chanmsg_hdr *);
static void     vmbus_channel_delivered(struct vmbus_softc *,
                   struct vmbus_chanmsg_hdr *);
static int      vmbus_channel_scan(struct vmbus_softc *);
static void     vmbus_channel_cpu_default(struct vmbus_channel *);
static void     vmbus_process_offer(struct vmbus_softc *,
                   struct vmbus_chanmsg_choffer *);
static void     vmbus_process_rescind(struct vmbus_softc *,
                   struct vmbus_chanmsg_chrescind *);
static struct vmbus_channel *
               vmbus_channel_lookup(struct vmbus_softc *, uint32_t);
static int      vmbus_channel_ring_create(struct vmbus_channel *, uint32_t);
static void     vmbus_channel_ring_destroy(struct vmbus_channel *);
static void     vmbus_channel_detach(struct vmbus_channel *);
static void     vmbus_chevq_enqueue(struct vmbus_softc *, int, void *);
static void     vmbus_process_chevq(void *);
static void     vmbus_chevq_thread(void *);
static void     vmbus_devq_enqueue(struct vmbus_softc *, int,
                   struct vmbus_channel *);
static void     vmbus_process_devq(void *);
static void     vmbus_devq_thread(void *);
static void     vmbus_subchannel_devq_thread(void *);

static struct vmbus_softc *vmbus_sc;

static const struct {
       int     hmd_response;
       int     hmd_request;
       void    (*hmd_handler)(struct vmbus_softc *,
                   struct vmbus_chanmsg_hdr *);
} vmbus_msg_dispatch[] = {
       { 0,                                    0, NULL },
       { VMBUS_CHANMSG_CHOFFER,                0, vmbus_channel_offer },
       { VMBUS_CHANMSG_CHRESCIND,              0, vmbus_channel_rescind },
       { VMBUS_CHANMSG_CHREQUEST,              VMBUS_CHANMSG_CHOFFER, NULL },
       { VMBUS_CHANMSG_CHOFFER_DONE,           0, vmbus_channel_delivered },
       { VMBUS_CHANMSG_CHOPEN,                 0, NULL },
       { VMBUS_CHANMSG_CHOPEN_RESP,            VMBUS_CHANMSG_CHOPEN,
         vmbus_channel_response },
       { VMBUS_CHANMSG_CHCLOSE,                0, NULL },
       { VMBUS_CHANMSG_GPADL_CONN,             0, NULL },
       { VMBUS_CHANMSG_GPADL_SUBCONN,          0, NULL },
       { VMBUS_CHANMSG_GPADL_CONNRESP,         VMBUS_CHANMSG_GPADL_CONN,
         vmbus_channel_response },
       { VMBUS_CHANMSG_GPADL_DISCONN,          0, NULL },
       { VMBUS_CHANMSG_GPADL_DISCONNRESP,      VMBUS_CHANMSG_GPADL_DISCONN,
         vmbus_channel_response },
       { VMBUS_CHANMSG_CHFREE,                 0, NULL },
       { VMBUS_CHANMSG_CONNECT,                0, NULL },
       { VMBUS_CHANMSG_CONNECT_RESP,           VMBUS_CHANMSG_CONNECT,
         vmbus_channel_response },
       { VMBUS_CHANMSG_DISCONNECT,             0, NULL },
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_network = {
       { 0x63, 0x51, 0x61, 0xf8, 0x3e, 0xdf, 0xc5, 0x46,
         0x91, 0x3f, 0xf2, 0xd2, 0xf9, 0x65, 0xed, 0x0e }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_ide = {
       { 0x32, 0x26, 0x41, 0x32, 0xcb, 0x86, 0xa2, 0x44,
         0x9b, 0x5c, 0x50, 0xd1, 0x41, 0x73, 0x54, 0xf5 }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_scsi = {
       { 0xd9, 0x63, 0x61, 0xba, 0xa1, 0x04, 0x29, 0x4d,
         0xb6, 0x05, 0x72, 0xe2, 0xff, 0xb1, 0xdc, 0x7f }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_shutdown = {
       { 0x31, 0x60, 0x0b, 0x0e, 0x13, 0x52, 0x34, 0x49,
         0x81, 0x8b, 0x38, 0xd9, 0x0c, 0xed, 0x39, 0xdb }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_timesync = {
       { 0x30, 0xe6, 0x27, 0x95, 0xae, 0xd0, 0x7b, 0x49,
         0xad, 0xce, 0xe8, 0x0a, 0xb0, 0x17, 0x5c, 0xaf }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_heartbeat = {
       { 0x39, 0x4f, 0x16, 0x57, 0x15, 0x91, 0x78, 0x4e,
         0xab, 0x55, 0x38, 0x2f, 0x3b, 0xd5, 0x42, 0x2d }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_kvp = {
       { 0xe7, 0xf4, 0xa0, 0xa9, 0x45, 0x5a, 0x96, 0x4d,
         0xb8, 0x27, 0x8a, 0x84, 0x1e, 0x8c, 0x03, 0xe6 }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_vss = {
       { 0x29, 0x2e, 0xfa, 0x35, 0x23, 0xea, 0x36, 0x42,
         0x96, 0xae, 0x3a, 0x6e, 0xba, 0xcb, 0xa4, 0x40 }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_dynmem = {
       { 0xdc, 0x74, 0x50, 0x52, 0x85, 0x89, 0xe2, 0x46,
         0x80, 0x57, 0xa3, 0x07, 0xdc, 0x18, 0xa5, 0x02 }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_mouse = {
       { 0x9e, 0xb6, 0xa8, 0xcf, 0x4a, 0x5b, 0xc0, 0x4c,
         0xb9, 0x8b, 0x8b, 0xa1, 0xa1, 0xf3, 0xf9, 0x5a }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_kbd = {
       { 0x6d, 0xad, 0x12, 0xf9, 0x17, 0x2b, 0xea, 0x48,
         0xbd, 0x65, 0xf9, 0x27, 0xa6, 0x1c, 0x76, 0x84 }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_video = {
       { 0x02, 0x78, 0x0a, 0xda, 0x77, 0xe3, 0xac, 0x4a,
         0x8e, 0x77, 0x05, 0x58, 0xeb, 0x10, 0x73, 0xf8 }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_fc = {
       { 0x4a, 0xcc, 0x9b, 0x2f, 0x69, 0x00, 0xf3, 0x4a,
         0xb7, 0x6b, 0x6f, 0xd0, 0xbe, 0x52, 0x8c, 0xda }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_fcopy = {
       { 0xe3, 0x4b, 0xd1, 0x34, 0xe4, 0xde, 0xc8, 0x41,
         0x9a, 0xe7, 0x6b, 0x17, 0x49, 0x77, 0xc1, 0x92 }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_pcie = {
       { 0x1d, 0xf6, 0xc4, 0x44, 0x44, 0x44, 0x00, 0x44,
         0x9d, 0x52, 0x80, 0x2e, 0x27, 0xed, 0xe1, 0x9f }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_netdir = {
       { 0x3d, 0xaf, 0x2e, 0x8c, 0xa7, 0x32, 0x09, 0x4b,
         0xab, 0x99, 0xbd, 0x1f, 0x1c, 0x86, 0xb5, 0x01 }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_rdesktop = {
       { 0xf4, 0xac, 0x6a, 0x27, 0x15, 0xac, 0x6c, 0x42,
         0x98, 0xdd, 0x75, 0x21, 0xad, 0x3f, 0x01, 0xfe }
};

/* Automatic Virtual Machine Activation (AVMA) Services */
const struct hyperv_guid hyperv_guid_avma1 = {
       { 0x55, 0xb2, 0x87, 0x44, 0x8c, 0xb8, 0x3f, 0x40,
         0xbb, 0x51, 0xd1, 0xf6, 0x9c, 0xf1, 0x7f, 0x87 }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_avma2 = {
       { 0xf4, 0xba, 0x75, 0x33, 0x15, 0x9e, 0x30, 0x4b,
         0xb7, 0x65, 0x67, 0xac, 0xb1, 0x0d, 0x60, 0x7b }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_avma3 = {
       { 0xa0, 0x1f, 0x22, 0x99, 0xad, 0x24, 0xe2, 0x11,
         0xbe, 0x98, 0x00, 0x1a, 0xa0, 0x1b, 0xbf, 0x6e }
};

const struct hyperv_guid hyperv_guid_avma4 = {
       { 0x16, 0x57, 0xe6, 0xf8, 0xb3, 0x3c, 0x06, 0x4a,
         0x9a, 0x60, 0x18, 0x89, 0xc5, 0xcc, 0xca, 0xb5 }
};

int
vmbus_match(device_t parent, cfdata_t cf, void *aux)
{

       if (cf->cf_unit != 0 ||
           !hyperv_hypercall_enabled() ||
           !hyperv_synic_supported())
               return 0;

       return 1;
}

int
vmbus_attach(struct vmbus_softc *sc)
{

       aprint_naive("\n");
       aprint_normal(": Hyper-V VMBus\n");

       vmbus_sc = sc;

       sc->sc_msgpool = pool_cache_init(sizeof(struct vmbus_msg), 8, 0, 0,
           "hvmsg", NULL, IPL_NET, NULL, NULL, NULL);
       hyperv_set_message_proc(vmbus_message_proc, sc);

       sc->sc_chanmap = kmem_zalloc(sizeof(struct vmbus_channel *) *
           VMBUS_CHAN_MAX, KM_SLEEP);

       if (vmbus_alloc_dma(sc))
               goto cleanup;

       if (vmbus_init_interrupts(sc))
               goto cleanup;

       if (vmbus_connect(sc))
               goto cleanup;

       aprint_normal_dev(sc->sc_dev, "protocol %d.%d\n",
           VMBUS_VERSION_MAJOR(sc->sc_proto),
           VMBUS_VERSION_MINOR(sc->sc_proto));

       if (sc->sc_proto == VMBUS_VERSION_WS2008 ||
           sc->sc_proto == VMBUS_VERSION_WIN7) {
               hyperv_set_event_proc(vmbus_event_proc_compat, sc);
               sc->sc_channel_max = VMBUS_CHAN_MAX_COMPAT;
       } else {
               hyperv_set_event_proc(vmbus_event_proc, sc);
               sc->sc_channel_max = VMBUS_CHAN_MAX;
       }

       if (vmbus_channel_scan(sc))
               goto cleanup;

       config_interrupts(sc->sc_dev, vmbus_attach_deferred);

       return 0;

cleanup:
       vmbus_deinit_interrupts(sc);
       vmbus_free_dma(sc);
       kmem_free(__UNVOLATILE(sc->sc_chanmap),
           sizeof(struct vmbus_channel *) * VMBUS_CHAN_MAX);
       return -1;
}

static void
vmbus_attach_deferred(device_t self)
{
       struct vmbus_softc *sc = device_private(self);
       uint64_t xc;

       xc = xc_broadcast(0, vmbus_init_interrupts_pcpu,
           sc, NULL);
       xc_wait(xc);
}

int
vmbus_detach(struct vmbus_softc *sc, int flags)
{

       vmbus_deinit_interrupts(sc);
       vmbus_free_dma(sc);
       kmem_free(__UNVOLATILE(sc->sc_chanmap),
           sizeof(struct vmbus_channel *) * VMBUS_CHAN_MAX);

       return 0;
}

static int
vmbus_alloc_dma(struct vmbus_softc *sc)
{
       CPU_INFO_ITERATOR cii;
       struct cpu_info *ci;
       struct vmbus_percpu_data *pd;
       int i;

       /*
        * Per-CPU messages and event flags.
        */
       for (CPU_INFO_FOREACH(cii, ci)) {
               pd = &sc->sc_percpu[cpu_index(ci)];

               pd->simp = hyperv_dma_alloc(sc->sc_dmat, &pd->simp_dma,
                   PAGE_SIZE, PAGE_SIZE, 0, 1);
               if (pd->simp == NULL)
                       return ENOMEM;

               pd->siep = hyperv_dma_alloc(sc->sc_dmat, &pd->siep_dma,
                   PAGE_SIZE, PAGE_SIZE, 0, 1);
               if (pd->siep == NULL)
                       return ENOMEM;
       }

       sc->sc_events = hyperv_dma_alloc(sc->sc_dmat, &sc->sc_events_dma,
           PAGE_SIZE, PAGE_SIZE, 0, 1);
       if (sc->sc_events == NULL)
               return ENOMEM;
       sc->sc_wevents = (u_long *)sc->sc_events;
       sc->sc_revents = (u_long *)((uint8_t *)sc->sc_events + (PAGE_SIZE / 2));

       for (i = 0; i < __arraycount(sc->sc_monitor); i++) {
               sc->sc_monitor[i] = hyperv_dma_alloc(sc->sc_dmat,
                   &sc->sc_monitor_dma[i], PAGE_SIZE, PAGE_SIZE, 0, 1);
               if (sc->sc_monitor[i] == NULL)
                       return ENOMEM;
       }

       return 0;
}

static void
vmbus_free_dma(struct vmbus_softc *sc)
{
       CPU_INFO_ITERATOR cii;
       struct cpu_info *ci;
       int i;

       if (sc->sc_events != NULL) {
               sc->sc_events = sc->sc_wevents = sc->sc_revents = NULL;
               hyperv_dma_free(sc->sc_dmat, &sc->sc_events_dma);
       }

       for (i = 0; i < __arraycount(sc->sc_monitor); i++) {
               sc->sc_monitor[i] = NULL;
               hyperv_dma_free(sc->sc_dmat, &sc->sc_monitor_dma[i]);
       }

       for (CPU_INFO_FOREACH(cii, ci)) {
               struct vmbus_percpu_data *pd = &sc->sc_percpu[cpu_index(ci)];

               if (pd->simp != NULL) {
                       pd->simp = NULL;
                       hyperv_dma_free(sc->sc_dmat, &pd->simp_dma);
               }
               if (pd->siep != NULL) {
                       pd->siep = NULL;
                       hyperv_dma_free(sc->sc_dmat, &pd->siep_dma);
               }
       }
}

static int
vmbus_init_interrupts(struct vmbus_softc *sc)
{
       uint64_t xc;

       TAILQ_INIT(&sc->sc_reqs);
       mutex_init(&sc->sc_req_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);

       TAILQ_INIT(&sc->sc_rsps);
       mutex_init(&sc->sc_rsp_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);

       sc->sc_proto = VMBUS_VERSION_WS2008;

       /* XXX event_tq */

       sc->sc_msg_sih = softint_establish(SOFTINT_NET | SOFTINT_MPSAFE,
           vmbus_message_softintr, sc);
       if (sc->sc_msg_sih == NULL)
               return -1;

       kcpuset_create(&sc->sc_intr_cpuset, true);
       if (cold) {
               /* Initialize other CPUs later. */
               vmbus_init_interrupts_pcpu(sc, NULL);
       } else {
               xc = xc_broadcast(0, vmbus_init_interrupts_pcpu,
                   sc, NULL);
               xc_wait(xc);
       }
       atomic_or_32(&sc->sc_flags, VMBUS_SCFLAG_SYNIC);

       return 0;
}

static void
vmbus_deinit_interrupts(struct vmbus_softc *sc)
{
       uint64_t xc;

       if (cold) {
               vmbus_deinit_interrupts_pcpu(sc, NULL);
       } else {
               xc = xc_broadcast(0, vmbus_deinit_interrupts_pcpu,
                   sc, NULL);
               xc_wait(xc);
       }
       atomic_and_32(&sc->sc_flags, (uint32_t)~VMBUS_SCFLAG_SYNIC);

       /* XXX event_tq */

       if (sc->sc_msg_sih != NULL) {
               softint_disestablish(sc->sc_msg_sih);
               sc->sc_msg_sih = NULL;
       }
}

static void
vmbus_init_interrupts_pcpu(void *arg1, void *arg2 __unused)
{
       struct vmbus_softc *sc = arg1;
       cpuid_t cpu;
       int s;

       s = splhigh();

       cpu = cpu_index(curcpu());
       if (!kcpuset_isset(sc->sc_intr_cpuset, cpu)) {
               kcpuset_atomic_set(sc->sc_intr_cpuset, cpu);
               vmbus_init_interrupts_md(sc, cpu);
               vmbus_init_synic_md(sc, cpu);
       }

       splx(s);
}

static void
vmbus_deinit_interrupts_pcpu(void *arg1, void *arg2 __unused)
{
       struct vmbus_softc *sc = arg1;
       cpuid_t cpu;
       int s;

       s = splhigh();

       cpu = cpu_index(curcpu());
       if (kcpuset_isset(sc->sc_intr_cpuset, cpu)) {
               if (ISSET(sc->sc_flags, VMBUS_SCFLAG_SYNIC))
                       vmbus_deinit_synic_md(sc, cpu);
               vmbus_deinit_interrupts_md(sc, cpu);
               kcpuset_atomic_clear(sc->sc_intr_cpuset, cpu);
       }

       splx(s);
}

static int
vmbus_connect(struct vmbus_softc *sc)
{
       static const uint32_t versions[] = {
               VMBUS_VERSION_WIN8_1,
               VMBUS_VERSION_WIN8,
               VMBUS_VERSION_WIN7,
               VMBUS_VERSION_WS2008
       };
       struct vmbus_chanmsg_connect cmd;
       struct vmbus_chanmsg_connect_resp rsp;
       int i, rv;

       memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
       cmd.chm_hdr.chm_type = VMBUS_CHANMSG_CONNECT;
       cmd.chm_evtflags = hyperv_dma_get_paddr(&sc->sc_events_dma);
       cmd.chm_mnf1 = hyperv_dma_get_paddr(&sc->sc_monitor_dma[0]);
       cmd.chm_mnf2 = hyperv_dma_get_paddr(&sc->sc_monitor_dma[1]);

       memset(&rsp, 0, sizeof(rsp));

       for (i = 0; i < __arraycount(versions); i++) {
               cmd.chm_ver = versions[i];
               rv = vmbus_cmd(sc, &cmd, sizeof(cmd), &rsp, sizeof(rsp),
                   HCF_NOSLEEP);
               if (rv) {
                       DPRINTF("%s: CONNECT failed\n",
                           device_xname(sc->sc_dev));
                       return rv;
               }
               if (rsp.chm_done) {
                       atomic_or_32(&sc->sc_flags, VMBUS_SCFLAG_CONNECTED);
                       sc->sc_proto = versions[i];
                       sc->sc_handle = VMBUS_GPADL_START;
                       break;
               }
       }
       if (i == __arraycount(versions)) {
               device_printf(sc->sc_dev,
                   "failed to negotiate protocol version\n");
               return ENXIO;
       }

       return 0;
}

static int
vmbus_cmd(struct vmbus_softc *sc, void *cmd, size_t cmdlen, void *rsp,
   size_t rsplen, int flags)
{
       struct vmbus_msg *msg;
       paddr_t pa;
       int rv;

       if (cmdlen > VMBUS_MSG_DSIZE_MAX) {
               device_printf(sc->sc_dev, "payload too large (%zu)\n",
                   cmdlen);
               return EMSGSIZE;
       }

       msg = pool_cache_get_paddr(sc->sc_msgpool, PR_WAITOK, &pa);
       if (msg == NULL) {
               device_printf(sc->sc_dev, "couldn't get msgpool\n");
               return ENOMEM;
       }
       memset(msg, 0, sizeof(*msg));
       msg->msg_req.hc_dsize = cmdlen;
       memcpy(msg->msg_req.hc_data, cmd, cmdlen);

       if (!(flags & HCF_NOREPLY)) {
               msg->msg_rsp = rsp;
               msg->msg_rsplen = rsplen;
       } else
               msg->msg_flags |= MSGF_NOQUEUE;

       if (flags & HCF_NOSLEEP)
               msg->msg_flags |= MSGF_NOSLEEP;

       rv = vmbus_start(sc, msg, pa);
       if (rv == 0)
               rv = vmbus_reply(sc, msg);
       pool_cache_put_paddr(sc->sc_msgpool, msg, pa);
       return rv;
}

static int
vmbus_start(struct vmbus_softc *sc, struct vmbus_msg *msg, paddr_t msg_pa)
{
       const char *wchan = "hvstart";
       uint16_t status;
       int wait_ms = 1;        /* milliseconds */
       int i, s;

       msg->msg_req.hc_connid = VMBUS_CONNID_MESSAGE;
       msg->msg_req.hc_msgtype = 1;

       if (!(msg->msg_flags & MSGF_NOQUEUE)) {
               mutex_enter(&sc->sc_req_lock);
               TAILQ_INSERT_TAIL(&sc->sc_reqs, msg, msg_entry);
               mutex_exit(&sc->sc_req_lock);
       }

       /*
        * In order to cope with transient failures, e.g. insufficient
        * resources on host side, we retry the post message Hypercall
        * several times.  20 retries seem sufficient.
        */
#define HC_RETRY_MAX    20
#define HC_WAIT_MAX     (2 * 1000)      /* 2s */

       for (i = 0; i < HC_RETRY_MAX; i++) {
               status = hyperv_hypercall_post_message(
                   msg_pa + offsetof(struct vmbus_msg, msg_req));
               if (status == HYPERCALL_STATUS_SUCCESS)
                       return 0;

               if (msg->msg_flags & MSGF_NOSLEEP) {
                       DELAY(wait_ms * 1000);
                       s = splnet();
                       hyperv_intr();
                       splx(s);
               } else
                       tsleep(wchan, PRIBIO, wchan, uimax(1, mstohz(wait_ms)));

               if (wait_ms < HC_WAIT_MAX)
                       wait_ms *= 2;
       }

#undef HC_RETRY_MAX
#undef HC_WAIT_MAX

       device_printf(sc->sc_dev,
           "posting vmbus message failed with %d\n", status);

       if (!(msg->msg_flags & MSGF_NOQUEUE)) {
               mutex_enter(&sc->sc_req_lock);
               TAILQ_REMOVE(&sc->sc_reqs, msg, msg_entry);
               mutex_exit(&sc->sc_req_lock);
       }

       return EIO;
}

static int
vmbus_reply_done(struct vmbus_softc *sc, struct vmbus_msg *msg)
{
       struct vmbus_msg *m;

       mutex_enter(&sc->sc_rsp_lock);
       TAILQ_FOREACH(m, &sc->sc_rsps, msg_entry) {
               if (m == msg) {
                       mutex_exit(&sc->sc_rsp_lock);
                       return 1;
               }
       }
       mutex_exit(&sc->sc_rsp_lock);
       return 0;
}

static int
vmbus_reply(struct vmbus_softc *sc, struct vmbus_msg *msg)
{
       int s;

       if (msg->msg_flags & MSGF_NOQUEUE)
               return 0;

       while (!vmbus_reply_done(sc, msg)) {
               if (msg->msg_flags & MSGF_NOSLEEP) {
                       delay(1000);
                       s = splnet();
                       hyperv_intr();
                       splx(s);
               } else
                       tsleep(msg, PRIBIO, "hvreply", uimax(1, mstohz(1)));
       }

       mutex_enter(&sc->sc_rsp_lock);
       TAILQ_REMOVE(&sc->sc_rsps, msg, msg_entry);
       mutex_exit(&sc->sc_rsp_lock);

       return 0;
}

static uint16_t
vmbus_intr_signal(struct vmbus_softc *sc, paddr_t con_pa)
{
       uint64_t status;

       status = hyperv_hypercall_signal_event(con_pa);
       return (uint16_t)status;
}

#if LONG_BIT == 64
#define ffsl(v) ffs64(v)
#elif LONG_BIT == 32
#define ffsl(v) ffs32(v)
#else
#error unsupport LONG_BIT
#endif  /* LONG_BIT */

static void
vmbus_event_flags_proc(struct vmbus_softc *sc, volatile u_long *revents,
   int maxrow)
{
       struct vmbus_channel *ch;
       u_long pending;
       uint32_t chanid, chanid_base;
       int row, chanid_ofs;

       for (row = 0; row < maxrow; row++) {
               if (revents[row] == 0)
                       continue;

               pending = atomic_swap_ulong(&revents[row], 0);
               pending &= ~sc->sc_evtmask[row];
               chanid_base = row * VMBUS_EVTFLAG_LEN;

               while ((chanid_ofs = ffsl(pending)) != 0) {
                       chanid_ofs--;   /* NOTE: ffs is 1-based */
                       pending &= ~(1UL << chanid_ofs);

                       chanid = chanid_base + chanid_ofs;
                       /* vmbus channel protocol message */
                       if (chanid == 0)
                               continue;

                       ch = sc->sc_chanmap[chanid];
                       if (__predict_false(ch == NULL)) {
                               /* Channel is closed. */
                               continue;
                       }
                       __insn_barrier();
                       if (ch->ch_state != VMBUS_CHANSTATE_OPENED) {
                               device_printf(sc->sc_dev,
                                   "channel %d is not active\n", chanid);
                               continue;
                       }
                       ch->ch_evcnt.ev_count++;
                       vmbus_channel_schedule(ch);
               }
       }
}

static void
vmbus_event_proc(void *arg, struct cpu_info *ci)
{
       struct vmbus_softc *sc = arg;
       struct vmbus_evtflags *evt;

       /*
        * On Host with Win8 or above, the event page can be
        * checked directly to get the id of the channel
        * that has the pending interrupt.
        */
       evt = (struct vmbus_evtflags *)sc->sc_percpu[cpu_index(ci)].siep +
           VMBUS_SINT_MESSAGE;

       vmbus_event_flags_proc(sc, evt->evt_flags,
           __arraycount(evt->evt_flags));
}

static void
vmbus_event_proc_compat(void *arg, struct cpu_info *ci)
{
       struct vmbus_softc *sc = arg;
       struct vmbus_evtflags *evt;

       evt = (struct vmbus_evtflags *)sc->sc_percpu[cpu_index(ci)].siep +
           VMBUS_SINT_MESSAGE;

       if (test_bit(0, &evt->evt_flags[0])) {
               clear_bit(0, &evt->evt_flags[0]);
               /*
                * receive size is 1/2 page and divide that by 4 bytes
                */
               vmbus_event_flags_proc(sc, sc->sc_revents,
                   VMBUS_CHAN_MAX_COMPAT / VMBUS_EVTFLAG_LEN);
       }
}

static void
vmbus_message_proc(void *arg, struct cpu_info *ci)
{
       struct vmbus_softc *sc = arg;
       struct vmbus_message *msg;

       msg = (struct vmbus_message *)sc->sc_percpu[cpu_index(ci)].simp +
           VMBUS_SINT_MESSAGE;
       if (__predict_false(msg->msg_type != HYPERV_MSGTYPE_NONE)) {
               if (__predict_true(!cold))
                       softint_schedule_cpu(sc->sc_msg_sih, ci);
               else
                       vmbus_message_softintr(sc);
       }
}

static void
vmbus_message_softintr(void *arg)
{
       struct vmbus_softc *sc = arg;
       struct vmbus_message *msg;
       struct vmbus_chanmsg_hdr *hdr;
       uint32_t type;
       cpuid_t cpu;

       cpu = cpu_index(curcpu());

       for (;;) {
               msg = (struct vmbus_message *)sc->sc_percpu[cpu].simp +
                   VMBUS_SINT_MESSAGE;
               if (msg->msg_type == HYPERV_MSGTYPE_NONE)
                       break;

               hdr = (struct vmbus_chanmsg_hdr *)msg->msg_data;
               type = hdr->chm_type;
               if (type >= VMBUS_CHANMSG_COUNT) {
                       device_printf(sc->sc_dev,
                           "unhandled message type %u flags %#x\n", type,
                           msg->msg_flags);
               } else {
                       if (vmbus_msg_dispatch[type].hmd_handler) {
                               vmbus_msg_dispatch[type].hmd_handler(sc, hdr);
                       } else {
                               device_printf(sc->sc_dev,
                                   "unhandled message type %u\n", type);
                       }
               }

               msg->msg_type = HYPERV_MSGTYPE_NONE;
               membar_sync();
               if (msg->msg_flags & VMBUS_MSGFLAG_PENDING)
                       hyperv_send_eom();
       }
}

static void
vmbus_channel_response(struct vmbus_softc *sc, struct vmbus_chanmsg_hdr *rsphdr)
{
       struct vmbus_msg *msg;
       struct vmbus_chanmsg_hdr *reqhdr;
       int req;

       req = vmbus_msg_dispatch[rsphdr->chm_type].hmd_request;
       mutex_enter(&sc->sc_req_lock);
       TAILQ_FOREACH(msg, &sc->sc_reqs, msg_entry) {
               reqhdr = (struct vmbus_chanmsg_hdr *)&msg->msg_req.hc_data;
               if (reqhdr->chm_type == req) {
                       TAILQ_REMOVE(&sc->sc_reqs, msg, msg_entry);
                       break;
               }
       }
       mutex_exit(&sc->sc_req_lock);
       if (msg != NULL) {
               memcpy(msg->msg_rsp, rsphdr, msg->msg_rsplen);
               mutex_enter(&sc->sc_rsp_lock);
               TAILQ_INSERT_TAIL(&sc->sc_rsps, msg, msg_entry);
               mutex_exit(&sc->sc_rsp_lock);
               wakeup(msg);
       }
}

static void
vmbus_channel_offer(struct vmbus_softc *sc, struct vmbus_chanmsg_hdr *hdr)
{
       struct vmbus_chanmsg_choffer *co;

       co = kmem_intr_alloc(sizeof(*co), KM_NOSLEEP);
       if (co == NULL) {
               device_printf(sc->sc_dev,
                   "failed to allocate an offer object\n");
               return;
       }

       memcpy(co, hdr, sizeof(*co));
       vmbus_chevq_enqueue(sc, VMBUS_CHEV_TYPE_OFFER, co);
}

static void
vmbus_channel_rescind(struct vmbus_softc *sc, struct vmbus_chanmsg_hdr *hdr)
{
       struct vmbus_chanmsg_chrescind *cr;

       cr = kmem_intr_alloc(sizeof(*cr), KM_NOSLEEP);
       if (cr == NULL) {
               device_printf(sc->sc_dev,
                   "failed to allocate an rescind object\n");
               return;
       }

       memcpy(cr, hdr, sizeof(*cr));
       vmbus_chevq_enqueue(sc, VMBUS_CHEV_TYPE_RESCIND, cr);
}

static void
vmbus_channel_delivered(struct vmbus_softc *sc, struct vmbus_chanmsg_hdr *hdr)
{

       atomic_or_32(&sc->sc_flags, VMBUS_SCFLAG_OFFERS_DELIVERED);
       wakeup(&sc->sc_devq);
}

static void
hyperv_guid_sprint(struct hyperv_guid *guid, char *str, size_t size)
{
       static const struct {
               const struct hyperv_guid *guid;
               const char *ident;
       } map[] = {
               { &hyperv_guid_network,         "network" },
               { &hyperv_guid_ide,             "ide" },
               { &hyperv_guid_scsi,            "scsi" },
               { &hyperv_guid_shutdown,        "shutdown" },
               { &hyperv_guid_timesync,        "timesync" },
               { &hyperv_guid_heartbeat,       "heartbeat" },
               { &hyperv_guid_kvp,             "kvp" },
               { &hyperv_guid_vss,             "vss" },
               { &hyperv_guid_dynmem,          "dynamic-memory" },
               { &hyperv_guid_mouse,           "mouse" },
               { &hyperv_guid_kbd,             "keyboard" },
               { &hyperv_guid_video,           "video" },
               { &hyperv_guid_fc,              "fiber-channel" },
               { &hyperv_guid_fcopy,           "file-copy" },
               { &hyperv_guid_pcie,            "pcie-passthrough" },
               { &hyperv_guid_netdir,          "network-direct" },
               { &hyperv_guid_rdesktop,        "remote-desktop" },
               { &hyperv_guid_avma1,           "avma-1" },
               { &hyperv_guid_avma2,           "avma-2" },
               { &hyperv_guid_avma3,           "avma-3" },
               { &hyperv_guid_avma4,           "avma-4" },
       };
       int i;

       for (i = 0; i < __arraycount(map); i++) {
               if (memcmp(guid, map[i].guid, sizeof(*guid)) == 0) {
                       strlcpy(str, map[i].ident, size);
                       return;
               }
       }
       hyperv_guid2str(guid, str, size);
}

static int
vmbus_channel_scan(struct vmbus_softc *sc)
{
       struct vmbus_chanmsg_hdr hdr;
       struct vmbus_chanmsg_choffer rsp;

       TAILQ_INIT(&sc->sc_prichans);
       mutex_init(&sc->sc_prichan_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
       TAILQ_INIT(&sc->sc_channels);
       mutex_init(&sc->sc_channel_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);

       /*
        * This queue serializes vmbus channel offer and rescind messages.
        */
       SIMPLEQ_INIT(&sc->sc_chevq);
       mutex_init(&sc->sc_chevq_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
       cv_init(&sc->sc_chevq_cv, "hvchevcv");
       if (kthread_create(PRI_NONE, KTHREAD_MPSAFE, NULL,
           vmbus_chevq_thread, sc, NULL, "hvchevq") != 0) {
               DPRINTF("%s: failed to create prich chevq thread\n",
                   device_xname(sc->sc_dev));
               return -1;
       }

       /*
        * This queue serializes vmbus devices' attach and detach
        * for channel offer and rescind messages.
        */
       SIMPLEQ_INIT(&sc->sc_devq);
       mutex_init(&sc->sc_devq_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
       cv_init(&sc->sc_devq_cv, "hvdevqcv");
       if (kthread_create(PRI_NONE, KTHREAD_MPSAFE, NULL,
           vmbus_devq_thread, sc, NULL, "hvdevq") != 0) {
               DPRINTF("%s: failed to create prich devq thread\n",
                   device_xname(sc->sc_dev));
               return -1;
       }

       /*
        * This queue handles sub-channel detach, so that vmbus
        * device's detach running in sc_devq can drain its sub-channels.
        */
       SIMPLEQ_INIT(&sc->sc_subch_devq);
       mutex_init(&sc->sc_subch_devq_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
       cv_init(&sc->sc_subch_devq_cv, "hvsdvqcv");
       if (kthread_create(PRI_NONE, KTHREAD_MPSAFE, NULL,
           vmbus_subchannel_devq_thread, sc, NULL, "hvsdevq") != 0) {
               DPRINTF("%s: failed to create subch devq thread\n",
                   device_xname(sc->sc_dev));
               return -1;
       }

       memset(&hdr, 0, sizeof(hdr));
       hdr.chm_type = VMBUS_CHANMSG_CHREQUEST;

       if (vmbus_cmd(sc, &hdr, sizeof(hdr), &rsp, sizeof(rsp),
           HCF_NOREPLY | HCF_NOSLEEP)) {
               DPRINTF("%s: CHREQUEST failed\n", device_xname(sc->sc_dev));
               return -1;
       }

       while (!ISSET(sc->sc_flags, VMBUS_SCFLAG_OFFERS_DELIVERED))
               tsleep(&sc->sc_devq, PRIBIO, "hvscan", 1);

       mutex_enter(&sc->sc_chevq_lock);
       vmbus_process_chevq(sc);
       mutex_exit(&sc->sc_chevq_lock);
       mutex_enter(&sc->sc_devq_lock);
       vmbus_process_devq(sc);
       mutex_exit(&sc->sc_devq_lock);

       return 0;
}

static struct vmbus_channel *
vmbus_channel_alloc(struct vmbus_softc *sc)
{
       struct vmbus_channel *ch;

       ch = kmem_zalloc(sizeof(*ch), KM_SLEEP);

       ch->ch_monprm = hyperv_dma_alloc(sc->sc_dmat, &ch->ch_monprm_dma,
           sizeof(*ch->ch_monprm), 8, 0, 1);
       if (ch->ch_monprm == NULL) {
               device_printf(sc->sc_dev, "monprm alloc failed\n");
               kmem_free(ch, sizeof(*ch));
               return NULL;
       }

       ch->ch_refs = 1;
       ch->ch_sc = sc;
       mutex_init(&ch->ch_event_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
       cv_init(&ch->ch_event_cv, "hvevwait");
       mutex_init(&ch->ch_subchannel_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
       cv_init(&ch->ch_subchannel_cv, "hvsubch");
       TAILQ_INIT(&ch->ch_subchannels);

       ch->ch_state = VMBUS_CHANSTATE_CLOSED;

       return ch;
}

static void
vmbus_channel_free(struct vmbus_channel *ch)
{
       struct vmbus_softc *sc = ch->ch_sc;

       KASSERTMSG(TAILQ_EMPTY(&ch->ch_subchannels) &&
           ch->ch_subchannel_count == 0, "still owns sub-channels");
       KASSERTMSG(ch->ch_state == 0 || ch->ch_state == VMBUS_CHANSTATE_CLOSED,
           "free busy channel");
       KASSERTMSG(ch->ch_refs == 0, "channel %u: invalid refcnt %d",
           ch->ch_id, ch->ch_refs);

       hyperv_dma_free(sc->sc_dmat, &ch->ch_monprm_dma);
       mutex_destroy(&ch->ch_event_lock);
       cv_destroy(&ch->ch_event_cv);
       mutex_destroy(&ch->ch_subchannel_lock);
       cv_destroy(&ch->ch_subchannel_cv);
       /* XXX ch_evcnt */
       if (ch->ch_taskq != NULL)
               softint_disestablish(ch->ch_taskq);
       kmem_free(ch, sizeof(*ch));
}

static int
vmbus_channel_add(struct vmbus_channel *nch)
{
       struct vmbus_softc *sc = nch->ch_sc;
       struct vmbus_channel *ch;
       int refs __diagused;

       if (nch->ch_id == 0) {
               device_printf(sc->sc_dev, "got channel 0 offer, discard\n");
               return EINVAL;
       } else if (nch->ch_id >= sc->sc_channel_max) {
               device_printf(sc->sc_dev, "invalid channel %u offer\n",
                   nch->ch_id);
               return EINVAL;
       }

       mutex_enter(&sc->sc_prichan_lock);
       TAILQ_FOREACH(ch, &sc->sc_prichans, ch_prientry) {
               if (!memcmp(&ch->ch_type, &nch->ch_type, sizeof(ch->ch_type)) &&
                   !memcmp(&ch->ch_inst, &nch->ch_inst, sizeof(ch->ch_inst)))
                       break;
       }
       if (VMBUS_CHAN_ISPRIMARY(nch)) {
               if (ch == NULL) {
                       TAILQ_INSERT_TAIL(&sc->sc_prichans, nch, ch_prientry);
                       mutex_exit(&sc->sc_prichan_lock);
                       goto done;
               } else {
                       mutex_exit(&sc->sc_prichan_lock);
                       device_printf(sc->sc_dev,
                           "duplicated primary channel%u\n", nch->ch_id);
                       return EINVAL;
               }
       } else {
               if (ch == NULL) {
                       mutex_exit(&sc->sc_prichan_lock);
                       device_printf(sc->sc_dev, "no primary channel%u\n",
                           nch->ch_id);
                       return EINVAL;
               }
       }
       mutex_exit(&sc->sc_prichan_lock);

       KASSERT(!VMBUS_CHAN_ISPRIMARY(nch));
       KASSERT(ch != NULL);

       refs = atomic_inc_uint_nv(&nch->ch_refs);
       KASSERT(refs == 2);

       nch->ch_primary_channel = ch;
       nch->ch_dev = ch->ch_dev;

       mutex_enter(&ch->ch_subchannel_lock);
       TAILQ_INSERT_TAIL(&ch->ch_subchannels, nch, ch_subentry);
       ch->ch_subchannel_count++;
       cv_signal(&ch->ch_subchannel_cv);
       mutex_exit(&ch->ch_subchannel_lock);

done:
       mutex_enter(&sc->sc_channel_lock);
       TAILQ_INSERT_TAIL(&sc->sc_channels, nch, ch_entry);
       mutex_exit(&sc->sc_channel_lock);

       vmbus_channel_cpu_default(nch);

       return 0;
}

void
vmbus_channel_cpu_set(struct vmbus_channel *ch, int cpu)
{
       struct vmbus_softc *sc = ch->ch_sc;

       KASSERTMSG(cpu >= 0 && cpu < ncpu, "invalid cpu %d", cpu);

       if (sc->sc_proto == VMBUS_VERSION_WS2008 ||
           sc->sc_proto == VMBUS_VERSION_WIN7) {
               /* Only cpu0 is supported */
               cpu = 0;
       }

       ch->ch_cpuid = cpu;
       ch->ch_vcpu = hyperv_get_vcpuid(cpu);

       aprint_debug_dev(ch->ch_dev != NULL ? ch->ch_dev : sc->sc_dev,
           "channel %u assigned to cpu%u [vcpu%u]\n",
           ch->ch_id, ch->ch_cpuid, ch->ch_vcpu);
}

void
vmbus_channel_cpu_rr(struct vmbus_channel *ch)
{
       static uint32_t vmbus_channel_nextcpu;
       int cpu;

       cpu = atomic_inc_32_nv(&vmbus_channel_nextcpu) % ncpu;
       vmbus_channel_cpu_set(ch, cpu);
}

static void
vmbus_channel_cpu_default(struct vmbus_channel *ch)
{

       /*
        * By default, pin the channel to cpu0.  Devices having
        * special channel-cpu mapping requirement should call
        * vmbus_channel_cpu_{set,rr}().
        */
       vmbus_channel_cpu_set(ch, 0);
}

bool
vmbus_channel_is_revoked(struct vmbus_channel *ch)
{

       return (ch->ch_flags & CHF_REVOKED) ? true : false;
}

static void
vmbus_process_offer(struct vmbus_softc *sc, struct vmbus_chanmsg_choffer *co)
{
       struct vmbus_channel *ch;

       ch = vmbus_channel_alloc(sc);
       if (ch == NULL) {
               device_printf(sc->sc_dev, "allocate channel %u failed\n",
                   co->chm_chanid);
               return;
       }

       /*
        * By default we setup state to enable batched reading.
        * A specific service can choose to disable this prior
        * to opening the channel.
        */
       ch->ch_flags |= CHF_BATCHED;

       hyperv_guid_sprint(&co->chm_chtype, ch->ch_ident,
           sizeof(ch->ch_ident));

       ch->ch_monprm->mp_connid = VMBUS_CONNID_EVENT;
       if (sc->sc_proto > VMBUS_VERSION_WS2008)
               ch->ch_monprm->mp_connid = co->chm_connid;

       if (co->chm_flags1 & VMBUS_CHOFFER_FLAG1_HASMNF) {
               ch->ch_mgroup = co->chm_montrig / VMBUS_MONTRIG_LEN;
               ch->ch_mindex = co->chm_montrig % VMBUS_MONTRIG_LEN;
               ch->ch_flags |= CHF_MONITOR;
       }

       ch->ch_id = co->chm_chanid;
       ch->ch_subidx = co->chm_subidx;

       memcpy(&ch->ch_type, &co->chm_chtype, sizeof(ch->ch_type));
       memcpy(&ch->ch_inst, &co->chm_chinst, sizeof(ch->ch_inst));

       if (vmbus_channel_add(ch) != 0) {
               atomic_dec_uint(&ch->ch_refs);
               vmbus_channel_free(ch);
               return;
       }

       ch->ch_state = VMBUS_CHANSTATE_OFFERED;

       vmbus_devq_enqueue(sc, VMBUS_DEV_TYPE_ATTACH, ch);

#ifdef HYPERV_DEBUG
       printf("%s: channel %u: \"%s\"", device_xname(sc->sc_dev), ch->ch_id,
           ch->ch_ident);
       if (ch->ch_flags & CHF_MONITOR)
               printf(", monitor %u\n", co->chm_montrig);
       else
               printf("\n");
#endif
}

static void
vmbus_process_rescind(struct vmbus_softc *sc,
   struct vmbus_chanmsg_chrescind *cr)
{
       struct vmbus_channel *ch;

       if (cr->chm_chanid > VMBUS_CHAN_MAX) {
               device_printf(sc->sc_dev, "invalid revoked channel%u\n",
                   cr->chm_chanid);
               return;
       }

       mutex_enter(&sc->sc_channel_lock);
       ch = vmbus_channel_lookup(sc, cr->chm_chanid);
       if (ch == NULL) {
               mutex_exit(&sc->sc_channel_lock);
               device_printf(sc->sc_dev, "channel%u is not offered\n",
                   cr->chm_chanid);
               return;
       }
       TAILQ_REMOVE(&sc->sc_channels, ch, ch_entry);
       mutex_exit(&sc->sc_channel_lock);

       if (VMBUS_CHAN_ISPRIMARY(ch)) {
               mutex_enter(&sc->sc_prichan_lock);
               TAILQ_REMOVE(&sc->sc_prichans, ch, ch_prientry);
               mutex_exit(&sc->sc_prichan_lock);
       }

       KASSERTMSG(!(ch->ch_flags & CHF_REVOKED),
           "channel%u has already been revoked", ch->ch_id);
       atomic_or_uint(&ch->ch_flags, CHF_REVOKED);

       vmbus_channel_detach(ch);
}

static int
vmbus_channel_release(struct vmbus_channel *ch)
{
       struct vmbus_softc *sc = ch->ch_sc;
       struct vmbus_chanmsg_chfree cmd;
       int rv;

       memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
       cmd.chm_hdr.chm_type = VMBUS_CHANMSG_CHFREE;
       cmd.chm_chanid = ch->ch_id;

       rv = vmbus_cmd(sc, &cmd, sizeof(cmd), NULL, 0,
           HCF_NOREPLY | HCF_SLEEPOK);
       if (rv) {
               DPRINTF("%s: CHFREE failed with %d\n", device_xname(sc->sc_dev),
                   rv);
       }
       return rv;
}

struct vmbus_channel **
vmbus_subchannel_get(struct vmbus_channel *prich, int subchan_cnt)
{
       struct vmbus_softc *sc = prich->ch_sc;
       struct vmbus_channel **ret, *ch;
       int i, s;

       KASSERTMSG(subchan_cnt > 0,
           "invalid sub-channel count %d", subchan_cnt);

       ret = kmem_zalloc(sizeof(struct vmbus_channel *) * subchan_cnt,
           KM_SLEEP);

       mutex_enter(&prich->ch_subchannel_lock);

       while (prich->ch_subchannel_count < subchan_cnt) {
               if (cold) {
                       mutex_exit(&prich->ch_subchannel_lock);
                       delay(1000);
                       s = splnet();
                       hyperv_intr();
                       splx(s);
                       mutex_enter(&sc->sc_chevq_lock);
                       vmbus_process_chevq(sc);
                       mutex_exit(&sc->sc_chevq_lock);
                       mutex_enter(&prich->ch_subchannel_lock);
               } else {
                       cv_wait(&prich->ch_subchannel_cv,
                           &prich->ch_subchannel_lock);
               }
       }

       i = 0;
       TAILQ_FOREACH(ch, &prich->ch_subchannels, ch_subentry) {
               ret[i] = ch;    /* XXX inc refs */

               if (++i == subchan_cnt)
                       break;
       }

       KASSERTMSG(i == subchan_cnt, "invalid subchan count %d, should be %d",
           prich->ch_subchannel_count, subchan_cnt);

       mutex_exit(&prich->ch_subchannel_lock);

       return ret;
}

void
vmbus_subchannel_rel(struct vmbus_channel **subch, int cnt)
{

       kmem_free(subch, sizeof(struct vmbus_channel *) * cnt);
}

void
vmbus_subchannel_drain(struct vmbus_channel *prich)
{
       int s;

       mutex_enter(&prich->ch_subchannel_lock);
       while (prich->ch_subchannel_count > 0) {
               if (cold) {
                       mutex_exit(&prich->ch_subchannel_lock);
                       delay(1000);
                       s = splnet();
                       hyperv_intr();
                       splx(s);
                       mutex_enter(&prich->ch_subchannel_lock);
               } else {
                       cv_wait(&prich->ch_subchannel_cv,
                           &prich->ch_subchannel_lock);
               }
       }
       mutex_exit(&prich->ch_subchannel_lock);
}

static struct vmbus_channel *
vmbus_channel_lookup(struct vmbus_softc *sc, uint32_t chanid)
{
       struct vmbus_channel *ch = NULL;

       TAILQ_FOREACH(ch, &sc->sc_channels, ch_entry) {
               if (ch->ch_id == chanid)
                       return ch;
       }
       return NULL;
}

static int
vmbus_channel_ring_create(struct vmbus_channel *ch, uint32_t buflen)
{
       struct vmbus_softc *sc = ch->ch_sc;

       buflen = roundup(buflen, PAGE_SIZE) + sizeof(struct vmbus_bufring);
       ch->ch_ring_size = 2 * buflen;
       /* page aligned memory */
       ch->ch_ring = hyperv_dma_alloc(sc->sc_dmat, &ch->ch_ring_dma,
           ch->ch_ring_size, PAGE_SIZE, 0, 1);
       if (ch->ch_ring == NULL) {
               device_printf(sc->sc_dev,
                   "failed to allocate channel ring\n");
               return ENOMEM;
       }

       memset(&ch->ch_wrd, 0, sizeof(ch->ch_wrd));
       ch->ch_wrd.rd_ring = (struct vmbus_bufring *)ch->ch_ring;
       ch->ch_wrd.rd_size = buflen;
       ch->ch_wrd.rd_dsize = buflen - sizeof(struct vmbus_bufring);
       mutex_init(&ch->ch_wrd.rd_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);

       memset(&ch->ch_rrd, 0, sizeof(ch->ch_rrd));
       ch->ch_rrd.rd_ring = (struct vmbus_bufring *)((uint8_t *)ch->ch_ring +
           buflen);
       ch->ch_rrd.rd_size = buflen;
       ch->ch_rrd.rd_dsize = buflen - sizeof(struct vmbus_bufring);
       mutex_init(&ch->ch_rrd.rd_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);

       if (vmbus_handle_alloc(ch, &ch->ch_ring_dma, ch->ch_ring_size,
           &ch->ch_ring_gpadl)) {
               device_printf(sc->sc_dev,
                   "failed to obtain a PA handle for the ring\n");
               vmbus_channel_ring_destroy(ch);
               return ENOMEM;
       }

       return 0;
}

static void
vmbus_channel_ring_destroy(struct vmbus_channel *ch)
{
       struct vmbus_softc *sc = ch->ch_sc;

       hyperv_dma_free(sc->sc_dmat, &ch->ch_ring_dma);
       ch->ch_ring = NULL;
       vmbus_handle_free(ch, ch->ch_ring_gpadl);

       mutex_destroy(&ch->ch_wrd.rd_lock);
       memset(&ch->ch_wrd, 0, sizeof(ch->ch_wrd));
       mutex_destroy(&ch->ch_rrd.rd_lock);
       memset(&ch->ch_rrd, 0, sizeof(ch->ch_rrd));
}

int
vmbus_channel_open(struct vmbus_channel *ch, size_t buflen, void *udata,
   size_t udatalen, void (*handler)(void *), void *arg)
{
       struct vmbus_softc *sc = ch->ch_sc;
       struct vmbus_chanmsg_chopen cmd;
       struct vmbus_chanmsg_chopen_resp rsp;
       int rv = EINVAL;

       if (ch->ch_ring == NULL &&
           (rv = vmbus_channel_ring_create(ch, buflen))) {
               DPRINTF("%s: failed to create channel ring\n",
                   device_xname(sc->sc_dev));
               return rv;
       }

       __insn_barrier();
       sc->sc_chanmap[ch->ch_id] = ch;

       memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
       cmd.chm_hdr.chm_type = VMBUS_CHANMSG_CHOPEN;
       cmd.chm_openid = ch->ch_id;
       cmd.chm_chanid = ch->ch_id;
       cmd.chm_gpadl = ch->ch_ring_gpadl;
       cmd.chm_txbr_pgcnt = atop(ch->ch_wrd.rd_size);
       cmd.chm_vcpuid = ch->ch_vcpu;
       if (udata && udatalen > 0)
               memcpy(cmd.chm_udata, udata, udatalen);

       memset(&rsp, 0, sizeof(rsp));

       ch->ch_handler = handler;
       ch->ch_ctx = arg;
       ch->ch_state = VMBUS_CHANSTATE_OPENED;

       rv = vmbus_cmd(sc, &cmd, sizeof(cmd), &rsp, sizeof(rsp), HCF_NOSLEEP);
       if (rv) {
               sc->sc_chanmap[ch->ch_id] = NULL;
               vmbus_channel_ring_destroy(ch);
               DPRINTF("%s: CHOPEN failed with %d\n", device_xname(sc->sc_dev),
                   rv);
               ch->ch_handler = NULL;
               ch->ch_ctx = NULL;
               ch->ch_state = VMBUS_CHANSTATE_OFFERED;
               return rv;
       }
       return 0;
}

static void
vmbus_channel_detach(struct vmbus_channel *ch)
{
       u_int refs;

       KASSERTMSG(ch->ch_refs > 0, "channel%u: invalid refcnt %d",
           ch->ch_id, ch->ch_refs);

       membar_release();
       refs = atomic_dec_uint_nv(&ch->ch_refs);
       if (refs == 0) {
               membar_acquire();
               /* Detach the target channel. */
               vmbus_devq_enqueue(ch->ch_sc, VMBUS_DEV_TYPE_DETACH, ch);
       }
}

static int
vmbus_channel_close_internal(struct vmbus_channel *ch)
{
       struct vmbus_softc *sc = ch->ch_sc;
       struct vmbus_chanmsg_chclose cmd;
       int rv;

       sc->sc_chanmap[ch->ch_id] = NULL;

       memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
       cmd.chm_hdr.chm_type = VMBUS_CHANMSG_CHCLOSE;
       cmd.chm_chanid = ch->ch_id;

       ch->ch_state = VMBUS_CHANSTATE_CLOSING;
       rv = vmbus_cmd(sc, &cmd, sizeof(cmd), NULL, 0,
           HCF_NOREPLY | HCF_NOSLEEP);
       if (rv) {
               DPRINTF("%s: CHCLOSE failed with %d\n",
                   device_xname(sc->sc_dev), rv);
               return rv;
       }
       ch->ch_state = VMBUS_CHANSTATE_CLOSED;
       vmbus_channel_ring_destroy(ch);
       return 0;
}

int
vmbus_channel_close_direct(struct vmbus_channel *ch)
{
       int rv;

       rv = vmbus_channel_close_internal(ch);
       if (!VMBUS_CHAN_ISPRIMARY(ch))
               vmbus_channel_detach(ch);
       return rv;
}

int
vmbus_channel_close(struct vmbus_channel *ch)
{
       struct vmbus_channel **subch;
       int i, cnt, rv;

       if (!VMBUS_CHAN_ISPRIMARY(ch))
               return 0;

       cnt = ch->ch_subchannel_count;
       if (cnt > 0) {
               subch = vmbus_subchannel_get(ch, cnt);
               for (i = 0; i < ch->ch_subchannel_count; i++) {
                       rv = vmbus_channel_close_internal(subch[i]);
                       (void) rv;      /* XXX */
                       vmbus_channel_detach(ch);
               }
               vmbus_subchannel_rel(subch, cnt);
       }

       return vmbus_channel_close_internal(ch);
}

static inline void
vmbus_channel_setevent(struct vmbus_softc *sc, struct vmbus_channel *ch)
{
       struct vmbus_mon_trig *mtg;

       /* Each uint32_t represents 32 channels */
       set_bit(ch->ch_id, sc->sc_wevents);
       if (ch->ch_flags & CHF_MONITOR) {
               mtg = &sc->sc_monitor[1]->mnf_trigs[ch->ch_mgroup];
               set_bit(ch->ch_mindex, &mtg->mt_pending);
       } else
               vmbus_intr_signal(sc, hyperv_dma_get_paddr(&ch->ch_monprm_dma));
}

static void
vmbus_channel_intr(void *arg)
{
       struct vmbus_channel *ch = arg;

       if (vmbus_channel_ready(ch))
               ch->ch_handler(ch->ch_ctx);

       if (vmbus_channel_unpause(ch) == 0)
               return;

       vmbus_channel_pause(ch);
       vmbus_channel_schedule(ch);
}

int
vmbus_channel_setdeferred(struct vmbus_channel *ch, const char *name)
{

       ch->ch_taskq = softint_establish(SOFTINT_NET | SOFTINT_MPSAFE,
           vmbus_channel_intr, ch);
       if (ch->ch_taskq == NULL)
               return -1;
       return 0;
}

void
vmbus_channel_schedule(struct vmbus_channel *ch)
{

       if (ch->ch_handler) {
               if (!cold && (ch->ch_flags & CHF_BATCHED)) {
                       vmbus_channel_pause(ch);
                       softint_schedule(ch->ch_taskq);
               } else
                       ch->ch_handler(ch->ch_ctx);
       }
}

static __inline void
vmbus_ring_put(struct vmbus_ring_data *wrd, uint8_t *data, uint32_t datalen)
{
       int left = MIN(datalen, wrd->rd_dsize - wrd->rd_prod);

       memcpy(&wrd->rd_ring->br_data[wrd->rd_prod], data, left);
       memcpy(&wrd->rd_ring->br_data[0], data + left, datalen - left);
       wrd->rd_prod += datalen;
       if (wrd->rd_prod >= wrd->rd_dsize)
               wrd->rd_prod -= wrd->rd_dsize;
}

static inline void
vmbus_ring_get(struct vmbus_ring_data *rrd, uint8_t *data, uint32_t datalen,
   int peek)
{
       int left = MIN(datalen, rrd->rd_dsize - rrd->rd_cons);

       memcpy(data, &rrd->rd_ring->br_data[rrd->rd_cons], left);
       memcpy(data + left, &rrd->rd_ring->br_data[0], datalen - left);
       if (!peek) {
               rrd->rd_cons += datalen;
               if (rrd->rd_cons >= rrd->rd_dsize)
                       rrd->rd_cons -= rrd->rd_dsize;
       }
}

static __inline void
vmbus_ring_avail(struct vmbus_ring_data *rd, uint32_t *towrite,
   uint32_t *toread)
{
       uint32_t ridx = rd->rd_ring->br_rindex;
       uint32_t widx = rd->rd_ring->br_windex;
       uint32_t r, w;

       if (widx >= ridx)
               w = rd->rd_dsize - (widx - ridx);
       else
               w = ridx - widx;
       r = rd->rd_dsize - w;
       if (towrite)
               *towrite = w;
       if (toread)
               *toread = r;
}

static bool
vmbus_ring_is_empty(struct vmbus_ring_data *rd)
{

       return rd->rd_ring->br_rindex == rd->rd_ring->br_windex;
}

static int
vmbus_ring_write(struct vmbus_ring_data *wrd, struct iovec *iov, int iov_cnt,
   int *needsig)
{
       uint64_t indices = 0;
       uint32_t avail, oprod, datalen = sizeof(indices);
       int i;

       for (i = 0; i < iov_cnt; i++)
               datalen += iov[i].iov_len;

       KASSERT(datalen <= wrd->rd_dsize);

       vmbus_ring_avail(wrd, &avail, NULL);
       if (avail <= datalen) {
               DPRINTF("%s: avail %u datalen %u\n", __func__, avail, datalen);
               return EAGAIN;
       }

       oprod = wrd->rd_prod;

       for (i = 0; i < iov_cnt; i++)
               vmbus_ring_put(wrd, iov[i].iov_base, iov[i].iov_len);

       indices = (uint64_t)oprod << 32;
       vmbus_ring_put(wrd, (uint8_t *)&indices, sizeof(indices));

       membar_sync();
       wrd->rd_ring->br_windex = wrd->rd_prod;
       membar_sync();

       /* Signal when the ring transitions from being empty to non-empty */
       if (wrd->rd_ring->br_imask == 0 &&
           wrd->rd_ring->br_rindex == oprod)
               *needsig = 1;
       else
               *needsig = 0;

       return 0;
}

int
vmbus_channel_send(struct vmbus_channel *ch, void *data, uint32_t datalen,
   uint64_t rid, int type, uint32_t flags)
{
       struct vmbus_softc *sc = ch->ch_sc;
       struct vmbus_chanpkt cp;
       struct iovec iov[3];
       uint32_t pktlen, pktlen_aligned;
       uint64_t zeropad = 0;
       int rv, needsig = 0;

       pktlen = sizeof(cp) + datalen;
       pktlen_aligned = roundup(pktlen, sizeof(uint64_t));

       cp.cp_hdr.cph_type = type;
       cp.cp_hdr.cph_flags = flags;
       VMBUS_CHANPKT_SETLEN(cp.cp_hdr.cph_hlen, sizeof(cp));
       VMBUS_CHANPKT_SETLEN(cp.cp_hdr.cph_tlen, pktlen_aligned);
       cp.cp_hdr.cph_tid = rid;

       iov[0].iov_base = &cp;
       iov[0].iov_len = sizeof(cp);

       iov[1].iov_base = data;
       iov[1].iov_len = datalen;

       iov[2].iov_base = &zeropad;
       iov[2].iov_len = pktlen_aligned - pktlen;

       mutex_enter(&ch->ch_wrd.rd_lock);
       rv = vmbus_ring_write(&ch->ch_wrd, iov, 3, &needsig);
       mutex_exit(&ch->ch_wrd.rd_lock);
       if (rv == 0 && needsig)
               vmbus_channel_setevent(sc, ch);

       return rv;
}

int
vmbus_channel_send_sgl(struct vmbus_channel *ch, struct vmbus_gpa *sgl,
   uint32_t nsge, void *data, uint32_t datalen, uint64_t rid)
{
       struct vmbus_softc *sc = ch->ch_sc;
       struct vmbus_chanpkt_sglist cp;
       struct iovec iov[4];
       uint32_t buflen, pktlen, pktlen_aligned;
       uint64_t zeropad = 0;
       int rv, needsig = 0;

       buflen = sizeof(struct vmbus_gpa) * nsge;
       pktlen = sizeof(cp) + datalen + buflen;
       pktlen_aligned = roundup(pktlen, sizeof(uint64_t));

       cp.cp_hdr.cph_type = VMBUS_CHANPKT_TYPE_GPA;
       cp.cp_hdr.cph_flags = VMBUS_CHANPKT_FLAG_RC;
       VMBUS_CHANPKT_SETLEN(cp.cp_hdr.cph_hlen, sizeof(cp) + buflen);
       VMBUS_CHANPKT_SETLEN(cp.cp_hdr.cph_tlen, pktlen_aligned);
       cp.cp_hdr.cph_tid = rid;
       cp.cp_gpa_cnt = nsge;
       cp.cp_rsvd = 0;

       iov[0].iov_base = &cp;
       iov[0].iov_len = sizeof(cp);

       iov[1].iov_base = sgl;
       iov[1].iov_len = buflen;

       iov[2].iov_base = data;
       iov[2].iov_len = datalen;

       iov[3].iov_base = &zeropad;
       iov[3].iov_len = pktlen_aligned - pktlen;

       mutex_enter(&ch->ch_wrd.rd_lock);
       rv = vmbus_ring_write(&ch->ch_wrd, iov, 4, &needsig);
       mutex_exit(&ch->ch_wrd.rd_lock);
       if (rv == 0 && needsig)
               vmbus_channel_setevent(sc, ch);

       return rv;
}

int
vmbus_channel_send_prpl(struct vmbus_channel *ch, struct vmbus_gpa_range *prpl,
   uint32_t nprp, void *data, uint32_t datalen, uint64_t rid)
{
       struct vmbus_softc *sc = ch->ch_sc;
       struct vmbus_chanpkt_prplist cp;
       struct iovec iov[4];
       uint32_t buflen, pktlen, pktlen_aligned;
       uint64_t zeropad = 0;
       int rv, needsig = 0;

       buflen = sizeof(struct vmbus_gpa_range) * (nprp + 1);
       pktlen = sizeof(cp) + datalen + buflen;
       pktlen_aligned = roundup(pktlen, sizeof(uint64_t));

       cp.cp_hdr.cph_type = VMBUS_CHANPKT_TYPE_GPA;
       cp.cp_hdr.cph_flags = VMBUS_CHANPKT_FLAG_RC;
       VMBUS_CHANPKT_SETLEN(cp.cp_hdr.cph_hlen, sizeof(cp) + buflen);
       VMBUS_CHANPKT_SETLEN(cp.cp_hdr.cph_tlen, pktlen_aligned);
       cp.cp_hdr.cph_tid = rid;
       cp.cp_range_cnt = 1;
       cp.cp_rsvd = 0;

       iov[0].iov_base = &cp;
       iov[0].iov_len = sizeof(cp);

       iov[1].iov_base = prpl;
       iov[1].iov_len = buflen;

       iov[2].iov_base = data;
       iov[2].iov_len = datalen;

       iov[3].iov_base = &zeropad;
       iov[3].iov_len = pktlen_aligned - pktlen;

       mutex_enter(&ch->ch_wrd.rd_lock);
       rv = vmbus_ring_write(&ch->ch_wrd, iov, 4, &needsig);
       mutex_exit(&ch->ch_wrd.rd_lock);
       if (rv == 0 && needsig)
               vmbus_channel_setevent(sc, ch);

       return rv;
}

static int
vmbus_ring_peek(struct vmbus_ring_data *rrd, void *data, uint32_t datalen)
{
       uint32_t avail;

       KASSERT(datalen <= rrd->rd_dsize);

       vmbus_ring_avail(rrd, NULL, &avail);
       if (avail < datalen)
               return EAGAIN;

       vmbus_ring_get(rrd, (uint8_t *)data, datalen, 1);
       return 0;
}

static int
vmbus_ring_read(struct vmbus_ring_data *rrd, void *data, uint32_t datalen,
   uint32_t offset)
{
       uint64_t indices;
       uint32_t avail;

       KASSERT(datalen <= rrd->rd_dsize);

       vmbus_ring_avail(rrd, NULL, &avail);
       if (avail < datalen) {
               DPRINTF("%s: avail %u datalen %u\n", __func__, avail, datalen);
               return EAGAIN;
       }

       if (offset) {
               rrd->rd_cons += offset;
               if (rrd->rd_cons >= rrd->rd_dsize)
                       rrd->rd_cons -= rrd->rd_dsize;
       }

       vmbus_ring_get(rrd, (uint8_t *)data, datalen, 0);
       vmbus_ring_get(rrd, (uint8_t *)&indices, sizeof(indices), 0);

       membar_sync();
       rrd->rd_ring->br_rindex = rrd->rd_cons;

       return 0;
}

int
vmbus_channel_recv(struct vmbus_channel *ch, void *data, uint32_t datalen,
   uint32_t *rlen, uint64_t *rid, int raw)
{
       struct vmbus_softc *sc = ch->ch_sc;
       struct vmbus_chanpkt_hdr cph;
       uint32_t offset, pktlen;
       int rv;

       *rlen = 0;

       mutex_enter(&ch->ch_rrd.rd_lock);

       if ((rv = vmbus_ring_peek(&ch->ch_rrd, &cph, sizeof(cph))) != 0) {
               mutex_exit(&ch->ch_rrd.rd_lock);
               return rv;
       }

       offset = raw ? 0 : VMBUS_CHANPKT_GETLEN(cph.cph_hlen);
       pktlen = VMBUS_CHANPKT_GETLEN(cph.cph_tlen) - offset;
       if (pktlen > datalen) {
               mutex_exit(&ch->ch_rrd.rd_lock);
               device_printf(sc->sc_dev, "%s: pktlen %u datalen %u\n",
                   __func__, pktlen, datalen);
               return EINVAL;
       }

       rv = vmbus_ring_read(&ch->ch_rrd, data, pktlen, offset);
       if (rv == 0) {
               *rlen = pktlen;
               *rid = cph.cph_tid;
       }

       mutex_exit(&ch->ch_rrd.rd_lock);

       return rv;
}

static inline void
vmbus_ring_mask(struct vmbus_ring_data *rd)
{

       membar_sync();
       rd->rd_ring->br_imask = 1;
       membar_sync();
}

static inline void
vmbus_ring_unmask(struct vmbus_ring_data *rd)
{

       membar_sync();
       rd->rd_ring->br_imask = 0;
       membar_sync();
}

void
vmbus_channel_pause(struct vmbus_channel *ch)
{

       atomic_or_ulong(&ch->ch_sc->sc_evtmask[ch->ch_id / VMBUS_EVTFLAG_LEN],
           __BIT(ch->ch_id % VMBUS_EVTFLAG_LEN));
       vmbus_ring_mask(&ch->ch_rrd);
}

uint32_t
vmbus_channel_unpause(struct vmbus_channel *ch)
{
       uint32_t avail;

       atomic_and_ulong(&ch->ch_sc->sc_evtmask[ch->ch_id / VMBUS_EVTFLAG_LEN],
           ~__BIT(ch->ch_id % VMBUS_EVTFLAG_LEN));
       vmbus_ring_unmask(&ch->ch_rrd);
       vmbus_ring_avail(&ch->ch_rrd, NULL, &avail);

       return avail;
}

uint32_t
vmbus_channel_ready(struct vmbus_channel *ch)
{
       uint32_t avail;

       vmbus_ring_avail(&ch->ch_rrd, NULL, &avail);

       return avail;
}

bool
vmbus_channel_tx_empty(struct vmbus_channel *ch)
{

       return vmbus_ring_is_empty(&ch->ch_wrd);
}

bool
vmbus_channel_rx_empty(struct vmbus_channel *ch)
{

       return vmbus_ring_is_empty(&ch->ch_rrd);
}

/* How many PFNs can be referenced by the header */
#define VMBUS_NPFNHDR   ((VMBUS_MSG_DSIZE_MAX - \
         sizeof(struct vmbus_chanmsg_gpadl_conn)) / sizeof(uint64_t))

/* How many PFNs can be referenced by the body */
#define VMBUS_NPFNBODY  ((VMBUS_MSG_DSIZE_MAX - \
         sizeof(struct vmbus_chanmsg_gpadl_subconn)) / sizeof(uint64_t))

int
vmbus_handle_alloc(struct vmbus_channel *ch, const struct hyperv_dma *dma,
   uint32_t buflen, uint32_t *handle)
{
       struct vmbus_softc *sc = ch->ch_sc;
       struct vmbus_chanmsg_gpadl_conn *hdr;
       struct vmbus_chanmsg_gpadl_subconn *cmd;
       struct vmbus_chanmsg_gpadl_connresp rsp;
       struct vmbus_msg *msg;
       int i, j, last, left, rv;
       int bodylen = 0, ncmds = 0, pfn = 0;
       uint64_t *frames;
       paddr_t pa;
       uint8_t *body;
       /* Total number of pages to reference */
       int total = atop(buflen);
       /* Number of pages that will fit the header */
       int inhdr = MIN(total, VMBUS_NPFNHDR);

       KASSERT((buflen & PAGE_MASK) == 0);
       KASSERT(buflen == (uint32_t)dma->map->dm_mapsize);

       msg = pool_cache_get_paddr(sc->sc_msgpool, PR_WAITOK, &pa);

       /* Prepare array of frame addresses */
       frames = kmem_zalloc(total * sizeof(*frames), KM_SLEEP);
       for (i = 0, j = 0; i < dma->map->dm_nsegs && j < total; i++) {
               bus_dma_segment_t *seg = &dma->map->dm_segs[i];
               bus_addr_t addr = seg->ds_addr;

               KASSERT((addr & PAGE_MASK) == 0);
               KASSERT((seg->ds_len & PAGE_MASK) == 0);

               while (addr < seg->ds_addr + seg->ds_len && j < total) {
                       frames[j++] = atop(addr);
                       addr += PAGE_SIZE;
               }
       }

       memset(msg, 0, sizeof(*msg));
       msg->msg_req.hc_dsize = sizeof(struct vmbus_chanmsg_gpadl_conn) +
           inhdr * sizeof(uint64_t);
       hdr = (struct vmbus_chanmsg_gpadl_conn *)msg->msg_req.hc_data;
       msg->msg_rsp = &rsp;
       msg->msg_rsplen = sizeof(rsp);
       msg->msg_flags = MSGF_NOSLEEP;

       left = total - inhdr;

       /* Allocate additional gpadl_body structures if required */
       if (left > 0) {
               ncmds = howmany(left, VMBUS_NPFNBODY);
               bodylen = ncmds * VMBUS_MSG_DSIZE_MAX;
               body = kmem_zalloc(bodylen, KM_SLEEP);
       }

       *handle = atomic_inc_32_nv(&sc->sc_handle);

       hdr->chm_hdr.chm_type = VMBUS_CHANMSG_GPADL_CONN;
       hdr->chm_chanid = ch->ch_id;
       hdr->chm_gpadl = *handle;

       /* Single range for a contiguous buffer */
       hdr->chm_range_cnt = 1;
       hdr->chm_range_len = sizeof(struct vmbus_gpa_range) + total *
           sizeof(uint64_t);
       hdr->chm_range.gpa_ofs = 0;
       hdr->chm_range.gpa_len = buflen;

       /* Fit as many pages as possible into the header */
       for (i = 0; i < inhdr; i++)
               hdr->chm_range.gpa_page[i] = frames[pfn++];

       for (i = 0; i < ncmds; i++) {
               cmd = (struct vmbus_chanmsg_gpadl_subconn *)(body +
                   VMBUS_MSG_DSIZE_MAX * i);
               cmd->chm_hdr.chm_type = VMBUS_CHANMSG_GPADL_SUBCONN;
               cmd->chm_gpadl = *handle;
               last = MIN(left, VMBUS_NPFNBODY);
               for (j = 0; j < last; j++)
                       cmd->chm_gpa_page[j] = frames[pfn++];
               left -= last;
       }

       rv = vmbus_start(sc, msg, pa);
       if (rv != 0) {
               DPRINTF("%s: GPADL_CONN failed\n", device_xname(sc->sc_dev));
               goto out;
       }
       for (i = 0; i < ncmds; i++) {
               int cmdlen = sizeof(*cmd);
               cmd = (struct vmbus_chanmsg_gpadl_subconn *)(body +
                   VMBUS_MSG_DSIZE_MAX * i);
               /* Last element can be short */
               if (i == ncmds - 1)
                       cmdlen += last * sizeof(uint64_t);
               else
                       cmdlen += VMBUS_NPFNBODY * sizeof(uint64_t);
               rv = vmbus_cmd(sc, cmd, cmdlen, NULL, 0,
                   HCF_NOREPLY | HCF_NOSLEEP);
               if (rv != 0) {
                       DPRINTF("%s: GPADL_SUBCONN (iteration %d/%d) failed "
                           "with %d\n", device_xname(sc->sc_dev), i, ncmds,
                           rv);
                       goto out;
               }
       }
       rv = vmbus_reply(sc, msg);
       if (rv != 0) {
               DPRINTF("%s: GPADL allocation failed with %d\n",
                   device_xname(sc->sc_dev), rv);
       }

out:
       if (bodylen > 0)
               kmem_free(body, bodylen);
       kmem_free(frames, total * sizeof(*frames));
       pool_cache_put_paddr(sc->sc_msgpool, msg, pa);
       if (rv)
               return rv;

       KASSERT(*handle == rsp.chm_gpadl);

       return 0;
}

void
vmbus_handle_free(struct vmbus_channel *ch, uint32_t handle)
{
       struct vmbus_softc *sc = ch->ch_sc;
       struct vmbus_chanmsg_gpadl_disconn cmd;
       struct vmbus_chanmsg_gpadl_disconn rsp;
       int rv;

       memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
       cmd.chm_hdr.chm_type = VMBUS_CHANMSG_GPADL_DISCONN;
       cmd.chm_chanid = ch->ch_id;
       cmd.chm_gpadl = handle;

       rv = vmbus_cmd(sc, &cmd, sizeof(cmd), &rsp, sizeof(rsp), HCF_NOSLEEP);
       if (rv) {
               DPRINTF("%s: GPADL_DISCONN failed with %d\n",
                   device_xname(sc->sc_dev), rv);
       }
}

static void
vmbus_chevq_enqueue(struct vmbus_softc *sc, int type, void *arg)
{
       struct vmbus_chev *vce;

       vce = kmem_intr_alloc(sizeof(*vce), KM_NOSLEEP);
       if (vce == NULL) {
               device_printf(sc->sc_dev, "failed to allocate chev\n");
               return;
       }

       vce->vce_type = type;
       vce->vce_arg = arg;

       mutex_enter(&sc->sc_chevq_lock);
       SIMPLEQ_INSERT_TAIL(&sc->sc_chevq, vce, vce_entry);
       cv_broadcast(&sc->sc_chevq_cv);
       mutex_exit(&sc->sc_chevq_lock);
}

static void
vmbus_process_chevq(void *arg)
{
       struct vmbus_softc *sc = arg;
       struct vmbus_chev *vce;
       struct vmbus_chanmsg_choffer *co;
       struct vmbus_chanmsg_chrescind *cr;

       KASSERT(mutex_owned(&sc->sc_chevq_lock));

       while (!SIMPLEQ_EMPTY(&sc->sc_chevq)) {
               vce = SIMPLEQ_FIRST(&sc->sc_chevq);
               SIMPLEQ_REMOVE_HEAD(&sc->sc_chevq, vce_entry);
               mutex_exit(&sc->sc_chevq_lock);

               switch (vce->vce_type) {
               case VMBUS_CHEV_TYPE_OFFER:
                       co = vce->vce_arg;
                       vmbus_process_offer(sc, co);
                       kmem_free(co, sizeof(*co));
                       break;

               case VMBUS_CHEV_TYPE_RESCIND:
                       cr = vce->vce_arg;
                       vmbus_process_rescind(sc, cr);
                       kmem_free(cr, sizeof(*cr));
                       break;

               default:
                       DPRINTF("%s: unknown chevq type %d\n",
                           device_xname(sc->sc_dev), vce->vce_type);
                       break;
               }
               kmem_free(vce, sizeof(*vce));

               mutex_enter(&sc->sc_chevq_lock);
       }
}

static void
vmbus_chevq_thread(void *arg)
{
       struct vmbus_softc *sc = arg;

       mutex_enter(&sc->sc_chevq_lock);
       for (;;) {
               if (SIMPLEQ_EMPTY(&sc->sc_chevq)) {
                       cv_wait(&sc->sc_chevq_cv, &sc->sc_chevq_lock);
                       continue;
               }

               vmbus_process_chevq(sc);
       }
       mutex_exit(&sc->sc_chevq_lock);

       kthread_exit(0);
}

static void
vmbus_devq_enqueue(struct vmbus_softc *sc, int type, struct vmbus_channel *ch)
{
       struct vmbus_dev *vd;

       vd = kmem_zalloc(sizeof(*vd), KM_SLEEP);
       if (vd == NULL) {
               device_printf(sc->sc_dev, "failed to allocate devq\n");
               return;
       }

       vd->vd_type = type;
       vd->vd_chan = ch;

       if (VMBUS_CHAN_ISPRIMARY(ch)) {
               mutex_enter(&sc->sc_devq_lock);
               SIMPLEQ_INSERT_TAIL(&sc->sc_devq, vd, vd_entry);
               cv_broadcast(&sc->sc_devq_cv);
               mutex_exit(&sc->sc_devq_lock);
       } else {
               mutex_enter(&sc->sc_subch_devq_lock);
               SIMPLEQ_INSERT_TAIL(&sc->sc_subch_devq, vd, vd_entry);
               cv_broadcast(&sc->sc_subch_devq_cv);
               mutex_exit(&sc->sc_subch_devq_lock);
       }
}

static void
vmbus_process_devq(void *arg)
{
       struct vmbus_softc *sc = arg;
       struct vmbus_dev *vd;
       struct vmbus_channel *ch;
       struct vmbus_attach_args vaa;

       KASSERT(mutex_owned(&sc->sc_devq_lock));

       while (!SIMPLEQ_EMPTY(&sc->sc_devq)) {
               vd = SIMPLEQ_FIRST(&sc->sc_devq);
               SIMPLEQ_REMOVE_HEAD(&sc->sc_devq, vd_entry);
               mutex_exit(&sc->sc_devq_lock);

               switch (vd->vd_type) {
               case VMBUS_DEV_TYPE_ATTACH:
                       ch = vd->vd_chan;
                       vaa.aa_type = &ch->ch_type;
                       vaa.aa_inst = &ch->ch_inst;
                       vaa.aa_ident = ch->ch_ident;
                       vaa.aa_chan = ch;
                       vaa.aa_iot = sc->sc_iot;
                       vaa.aa_memt = sc->sc_memt;
                       ch->ch_dev = config_found(sc->sc_dev,
                           &vaa, vmbus_attach_print, CFARGS_NONE);
                       break;

               case VMBUS_DEV_TYPE_DETACH:
                       ch = vd->vd_chan;
                       if (ch->ch_dev != NULL) {
                               config_detach(ch->ch_dev, DETACH_FORCE);
                               ch->ch_dev = NULL;
                       }
                       vmbus_channel_release(ch);
                       vmbus_channel_free(ch);
                       break;

               default:
                       DPRINTF("%s: unknown devq type %d\n",
                           device_xname(sc->sc_dev), vd->vd_type);
                       break;
               }
               kmem_free(vd, sizeof(*vd));

               mutex_enter(&sc->sc_devq_lock);
       }
}

static void
vmbus_devq_thread(void *arg)
{
       struct vmbus_softc *sc = arg;

       mutex_enter(&sc->sc_devq_lock);
       for (;;) {
               if (SIMPLEQ_EMPTY(&sc->sc_devq)) {
                       cv_wait(&sc->sc_devq_cv, &sc->sc_devq_lock);
                       continue;
               }

               vmbus_process_devq(sc);
       }
       mutex_exit(&sc->sc_devq_lock);

       kthread_exit(0);
}

static void
vmbus_subchannel_devq_thread(void *arg)
{
       struct vmbus_softc *sc = arg;
       struct vmbus_dev *vd;
       struct vmbus_channel *ch, *prich;

       mutex_enter(&sc->sc_subch_devq_lock);
       for (;;) {
               if (SIMPLEQ_EMPTY(&sc->sc_subch_devq)) {
                       cv_wait(&sc->sc_subch_devq_cv, &sc->sc_subch_devq_lock);
                       continue;
               }

               while (!SIMPLEQ_EMPTY(&sc->sc_subch_devq)) {
                       vd = SIMPLEQ_FIRST(&sc->sc_subch_devq);
                       SIMPLEQ_REMOVE_HEAD(&sc->sc_subch_devq, vd_entry);
                       mutex_exit(&sc->sc_subch_devq_lock);

                       switch (vd->vd_type) {
                       case VMBUS_DEV_TYPE_ATTACH:
                               /* Nothing to do */
                               break;

                       case VMBUS_DEV_TYPE_DETACH:
                               ch = vd->vd_chan;

                               vmbus_channel_release(ch);

                               prich = ch->ch_primary_channel;
                               mutex_enter(&prich->ch_subchannel_lock);
                               TAILQ_REMOVE(&prich->ch_subchannels, ch,
                                   ch_subentry);
                               prich->ch_subchannel_count--;
                               cv_signal(&prich->ch_subchannel_cv);
                               mutex_exit(&prich->ch_subchannel_lock);

                               vmbus_channel_free(ch);
                               break;

                       default:
                               DPRINTF("%s: unknown devq type %d\n",
                                   device_xname(sc->sc_dev), vd->vd_type);
                               break;
                       }

                       kmem_free(vd, sizeof(*vd));

                       mutex_enter(&sc->sc_subch_devq_lock);
               }
       }
       mutex_exit(&sc->sc_subch_devq_lock);

       kthread_exit(0);
}


static int
vmbus_attach_print(void *aux, const char *name)
{
       struct vmbus_attach_args *aa = aux;

       if (name)
               printf("\"%s\" at %s", aa->aa_ident, name);

       return UNCONF;
}

MODULE(MODULE_CLASS_DRIVER, vmbus, "hyperv");

#ifdef _MODULE
#include "ioconf.c"
#endif

static int
vmbus_modcmd(modcmd_t cmd, void *aux)
{
       int rv = 0;

       switch (cmd) {
       case MODULE_CMD_INIT:
#ifdef _MODULE
               rv = config_init_component(cfdriver_ioconf_vmbus,
                   cfattach_ioconf_vmbus, cfdata_ioconf_vmbus);
#endif
               break;

       case MODULE_CMD_FINI:
#ifdef _MODULE
               rv = config_fini_component(cfdriver_ioconf_vmbus,
                   cfattach_ioconf_vmbus, cfdata_ioconf_vmbus);
#endif
               break;

       default:
               rv = ENOTTY;
               break;
       }

       return rv;
}