include/linux/kvm_host.h

   1 #ifndef __KVM_HOST_H
   2 #define __KVM_HOST_H
   3
   4 /*
   5  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
   6  * the COPYING file in the top-level directory.
   7  */
   8
   9 #include <linux/types.h>
  10 #include <linux/hardirq.h>
  11 #include <linux/list.h>
  12 #include <linux/mutex.h>
  13 #include <linux/spinlock.h>
  14 #include <linux/signal.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/bug.h>
  17 #include <linux/mm.h>
  18 #include <linux/mmu_notifier.h>
  19 #include <linux/preempt.h>
  20 #include <linux/msi.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <linux/rcupdate.h>
  23 #include <linux/ratelimit.h>
  24 #include <linux/err.h>
  25 #include <asm/signal.h>
  26
  27 #include <linux/kvm.h>
  28 #include <linux/kvm_para.h>
  29
  30 #include <linux/kvm_types.h>
  31
  32 #include <asm/kvm_host.h>
  33
  34 #ifndef KVM_MMIO_SIZE
  35 #define KVM_MMIO_SIZE 8
  36 #endif
  37
  38 /*
  39  * The bit 16 ~ bit 31 of kvm_memory_region::flags are internally used
  40  * in kvm, other bits are visible for userspace which are defined in
  41  * include/linux/kvm_h.
  42  */
  43 #define KVM_MEMSLOT_INVALID     (1UL << 16)
  44
  45 /*
  46  * If we support unaligned MMIO, at most one fragment will be split into two:
  47  */
  48 #ifdef KVM_UNALIGNED_MMIO
  49 #  define KVM_EXTRA_MMIO_FRAGMENTS 1
  50 #else
  51 #  define KVM_EXTRA_MMIO_FRAGMENTS 0
  52 #endif
  53
  54 #define KVM_USER_MMIO_SIZE 8
  55
  56 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS \
  57         (KVM_MMIO_SIZE / KVM_USER_MMIO_SIZE + KVM_EXTRA_MMIO_FRAGMENTS)
  58
  59 /*
  60  * For the normal pfn, the highest 12 bits should be zero,
  61  * so we can mask these bits to indicate the error.
  62  */
  63 #define KVM_PFN_ERR_MASK        (0xfffULL << 52)
  64
  65 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (KVM_PFN_ERR_MASK)
  66 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (KVM_PFN_ERR_MASK + 1)
  67 #define KVM_PFN_ERR_BAD         (KVM_PFN_ERR_MASK + 2)
  68 #define KVM_PFN_ERR_RO_FAULT    (KVM_PFN_ERR_MASK + 3)
  69
  70 static inline bool is_error_pfn(pfn_t pfn)
  71 {
  72         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_MASK);
  73 }
  74
  75 static inline bool is_noslot_pfn(pfn_t pfn)
  76 {
  77         return pfn == KVM_PFN_ERR_BAD;
  78 }
  79
  80 static inline bool is_invalid_pfn(pfn_t pfn)
  81 {
  82         return !is_noslot_pfn(pfn) && is_error_pfn(pfn);
  83 }
  84
  85 #define KVM_HVA_ERR_BAD         (PAGE_OFFSET)
  86 #define KVM_HVA_ERR_RO_BAD      (PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE)
  87
  88 static inline bool kvm_is_error_hva(unsigned long addr)
  89 {
  90         return addr >= PAGE_OFFSET;
  91 }
  92
  93 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
  94
  95 static inline bool is_error_page(struct page *page)
  96 {
  97         return IS_ERR(page);
  98 }
  99
 100 /*
 101  * vcpu->requests bit members
 102  */
 103 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH          0
 104 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      1
 105 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  2
 106 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD         3
 107 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT       4
 108 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER      5
 109 #define KVM_REQ_UNHALT             6
 110 #define KVM_REQ_MMU_SYNC           7
 111 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE       8
 112 #define KVM_REQ_KICK               9
 113 #define KVM_REQ_DEACTIVATE_FPU    10
 114 #define KVM_REQ_EVENT             11
 115 #define KVM_REQ_APF_HALT          12
 116 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE      13
 117 #define KVM_REQ_NMI               14
 118 #define KVM_REQ_IMMEDIATE_EXIT    15
 119 #define KVM_REQ_PMU               16
 120 #define KVM_REQ_PMI               17
 121
 122 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID     0
 123
 124 struct kvm;
 125 struct kvm_vcpu;
 126 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
 127
 128 struct kvm_io_range {
 129         gpa_t addr;
 130         int len;
 131         struct kvm_io_device *dev;
 132 };
 133
 134 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
 135
 136 struct kvm_io_bus {
 137         int                   dev_count;
 138         struct kvm_io_range range[];
 139 };
 140
 141 enum kvm_bus {
 142         KVM_MMIO_BUS,
 143         KVM_PIO_BUS,
 144         KVM_NR_BUSES
 145 };
 146
 147 int kvm_io_bus_write(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 148                      int len, const void *val);
 149 int kvm_io_bus_read(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr, int len,
 150                     void *val);
 151 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 152                             int len, struct kvm_io_device *dev);
 153 int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 154                               struct kvm_io_device *dev);
 155
 156 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 157 struct kvm_async_pf {
 158         struct work_struct work;
 159         struct list_head link;
 160         struct list_head queue;
 161         struct kvm_vcpu *vcpu;
 162         struct mm_struct *mm;
 163         gva_t gva;
 164         unsigned long addr;
 165         struct kvm_arch_async_pf arch;
 166         struct page *page;
 167         bool done;
 168 };
 169
 170 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
 171 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
 172 int kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, gfn_t gfn,
 173                        struct kvm_arch_async_pf *arch);
 174 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
 175 #endif
 176
 177 enum {
 178         OUTSIDE_GUEST_MODE,
 179         IN_GUEST_MODE,
 180         EXITING_GUEST_MODE,
 181         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
 182 };
 183
 184 /*
 185  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
 186  * exits for userspace servicing.
 187  */
 188 struct kvm_mmio_fragment {
 189         gpa_t gpa;
 190         void *data;
 191         unsigned len;
 192 };
 193
 194 struct kvm_vcpu {
 195         struct kvm *kvm;
 196 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
 197         struct preempt_notifier preempt_notifier;
 198 #endif
 199         int cpu;
 200         int vcpu_id;
 201         int srcu_idx;
 202         int mode;
 203         unsigned long requests;
 204         unsigned long guest_debug;
 205
 206         struct mutex mutex;
 207         struct kvm_run *run;
 208
 209         int fpu_active;
 210         int guest_fpu_loaded, guest_xcr0_loaded;
 211         wait_queue_head_t wq;
 212         struct pid *pid;
 213         int sigset_active;
 214         sigset_t sigset;
 215         struct kvm_vcpu_stat stat;
 216
 217 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
 218         int mmio_needed;
 219         int mmio_read_completed;
 220         int mmio_is_write;
 221         int mmio_cur_fragment;
 222         int mmio_nr_fragments;
 223         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
 224 #endif
 225
 226 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 227         struct {
 228                 u32 queued;
 229                 struct list_head queue;
 230                 struct list_head done;
 231                 spinlock_t lock;
 232         } async_pf;
 233 #endif
 234
 235 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
 236         /*
 237          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
 238          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
 239          *  or cpu relax intercepted.
 240          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
 241          */
 242         struct {
 243                 bool in_spin_loop;
 244                 bool dy_eligible;
 245         } spin_loop;
 246 #endif
 247         struct kvm_vcpu_arch arch;
 248 };
 249
 250 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
 251 {
 252         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
 253 }
 254
 255 /*
 256  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
 257  * This number must be determined not to exceed such limits.
 258  */
 259 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
 260
 261 struct kvm_memory_slot {
 262         gfn_t base_gfn;
 263         unsigned long npages;
 264         unsigned long flags;
 265         unsigned long *dirty_bitmap;
 266         struct kvm_arch_memory_slot arch;
 267         unsigned long userspace_addr;
 268         int user_alloc;
 269         int id;
 270 };
 271
 272 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
 273 {
 274         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
 275 }
 276
 277 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
 278         u32 gsi;
 279         u32 type;
 280         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 281                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level);
 282         union {
 283                 struct {
 284                         unsigned irqchip;
 285                         unsigned pin;
 286                 } irqchip;
 287                 struct msi_msg msi;
 288         };
 289         struct hlist_node link;
 290 };
 291
 292 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
 293
 294 struct kvm_irq_routing_table {
 295         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IOAPIC_NUM_PINS];
 296         struct kvm_kernel_irq_routing_entry *rt_entries;
 297         u32 nr_rt_entries;
 298         /*
 299          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
 300          * the gsi is connected to.
 301          */
 302         struct hlist_head map[0];
 303 };
 304
 305 #else
 306
 307 struct kvm_irq_routing_table {};
 308
 309 #endif
 310
 311 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
 312 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_MEMORY_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
 313 #endif
 314
 315 /*
 316  * Note:
 317  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
 318  * to get the memslot by its id.
 319  */
 320 struct kvm_memslots {
 321         u64 generation;
 322         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 323         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
 324         int id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 325 };
 326
 327 struct kvm {
 328         spinlock_t mmu_lock;
 329         struct mutex slots_lock;
 330         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
 331         struct kvm_memslots *memslots;
 332         struct srcu_struct srcu;
 333 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
 334         u32 bsp_vcpu_id;
 335 #endif
 336         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
 337         atomic_t online_vcpus;
 338         int last_boosted_vcpu;
 339         struct list_head vm_list;
 340         struct mutex lock;
 341         struct kvm_io_bus *buses[KVM_NR_BUSES];
 342 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 343         struct {
 344                 spinlock_t        lock;
 345                 struct list_head  items;
 346         } irqfds;
 347         struct list_head ioeventfds;
 348 #endif
 349         struct kvm_vm_stat stat;
 350         struct kvm_arch arch;
 351         atomic_t users_count;
 352 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
 353         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
 354         spinlock_t ring_lock;
 355         struct list_head coalesced_zones;
 356 #endif
 357
 358         struct mutex irq_lock;
 359 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 360         /*
 361          * Update side is protected by irq_lock and,
 362          * if configured, irqfds.lock.
 363          */
 364         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
 365         struct hlist_head mask_notifier_list;
 366         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
 367 #endif
 368
 369 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 370         struct mmu_notifier mmu_notifier;
 371         unsigned long mmu_notifier_seq;
 372         long mmu_notifier_count;
 373 #endif
 374         long tlbs_dirty;
 375 };
 376
 377 #define kvm_err(fmt, ...) \
 378         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 379 #define kvm_info(fmt, ...) \
 380         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 381 #define kvm_debug(fmt, ...) \
 382         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 383 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
 384         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
 385                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 386
 387 /* The guest did something we don't support. */
 388 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
 389         kvm_pr_unimpl("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 390
 391 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
 392 {
 393         smp_rmb();
 394         return kvm->vcpus[i];
 395 }
 396
 397 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
 398         for (idx = 0; \
 399              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
 400              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
 401              idx++)
 402
 403 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)    \
 404         for (memslot = &slots->memslots[0];     \
 405               memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
 406                 memslot++)
 407
 408 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
 409 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 410
 411 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 412 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 413
 414 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
 415                   struct module *module);
 416 void kvm_exit(void);
 417
 418 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
 419 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
 420 void update_memslots(struct kvm_memslots *slots, struct kvm_memory_slot *new);
 421
 422 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
 423 {
 424         return rcu_dereference_check(kvm->memslots,
 425                         srcu_read_lock_held(&kvm->srcu)
 426                         || lockdep_is_held(&kvm->slots_lock));
 427 }
 428
 429 static inline struct kvm_memory_slot *
 430 id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
 431 {
 432         int index = slots->id_to_index[id];
 433         struct kvm_memory_slot *slot;
 434
 435         slot = &slots->memslots[index];
 436
 437         WARN_ON(slot->id != id);
 438         return slot;
 439 }
 440
 441 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 442                           struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 443                           int user_alloc);
 444 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 445                             struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 446                             int user_alloc);
 447 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm_memory_slot *free,
 448                            struct kvm_memory_slot *dont);
 449 int kvm_arch_create_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, unsigned long npages);
 450 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
 451                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
 452                                 struct kvm_memory_slot old,
 453                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 454                                 int user_alloc);
 455 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
 456                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 457                                 struct kvm_memory_slot old,
 458                                 int user_alloc);
 459 bool kvm_largepages_enabled(void);
 460 void kvm_disable_largepages(void);
 461 void kvm_arch_flush_shadow(struct kvm *kvm);
 462
 463 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, struct page **pages,
 464                             int nr_pages);
 465
 466 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 467 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 468 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 469 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
 470 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
 471 void kvm_set_page_dirty(struct page *page);
 472 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
 473
 474 pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 475 pfn_t gfn_to_pfn_async(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *async,
 476                        bool write_fault, bool *writable);
 477 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 478 pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
 479                       bool *writable);
 480 pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 481 pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 482
 483 void kvm_release_pfn_dirty(pfn_t pfn);
 484 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
 485 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
 486 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
 487 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
 488
 489 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 490                         int len);
 491 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
 492                           unsigned long len);
 493 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
 494 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 495                            void *data, unsigned long len);
 496 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
 497                          int offset, int len);
 498 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
 499                     unsigned long len);
 500 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 501                            void *data, unsigned long len);
 502 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 503                               gpa_t gpa);
 504 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
 505 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
 506 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 507 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 508 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 509 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 510 void mark_page_dirty_in_slot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 511                              gfn_t gfn);
 512
 513 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
 514 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 515 bool kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
 516 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu);
 517 void kvm_resched(struct kvm_vcpu *vcpu);
 518 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 519 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 520
 521 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
 522 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
 523
 524 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
 525                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 526 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
 527                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 528 int kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
 529
 530 int kvm_dev_ioctl_check_extension(long ext);
 531
 532 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 533                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
 534 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 535                                 struct kvm_dirty_log *log);
 536
 537 int kvm_vm_ioctl_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 538                                    struct
 539                                    kvm_userspace_memory_region *mem,
 540                                    int user_alloc);
 541 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level);
 542 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
 543                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 544
 545 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 546 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 547
 548 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 549                                     struct kvm_translation *tr);
 550
 551 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 552 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 553 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 554                                   struct kvm_sregs *sregs);
 555 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 556                                   struct kvm_sregs *sregs);
 557 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 558                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 559 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 560                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 561 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 562                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
 563 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
 564
 565 int kvm_arch_init(void *opaque);
 566 void kvm_arch_exit(void);
 567
 568 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 569 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 570
 571 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
 572 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 573 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 574 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
 575 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 576 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 577
 578 int kvm_arch_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
 579 int kvm_arch_hardware_enable(void *garbage);
 580 void kvm_arch_hardware_disable(void *garbage);
 581 int kvm_arch_hardware_setup(void);
 582 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
 583 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
 584 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 585 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 586
 587 void kvm_free_physmem(struct kvm *kvm);
 588
 589 void *kvm_kvzalloc(unsigned long size);
 590 void kvm_kvfree(const void *addr);
 591
 592 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
 593 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
 594 {
 595         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
 596 }
 597
 598 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
 599 {
 600         kfree(kvm);
 601 }
 602 #endif
 603
 604 static inline wait_queue_head_t *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
 605 {
 606 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
 607         return vcpu->arch.wqp;
 608 #else
 609         return &vcpu->wq;
 610 #endif
 611 }
 612
 613 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
 614 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
 615 void kvm_free_all_assigned_devices(struct kvm *kvm);
 616 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
 617
 618 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
 619 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 620
 621 bool kvm_is_mmio_pfn(pfn_t pfn);
 622
 623 struct kvm_irq_ack_notifier {
 624         struct hlist_node link;
 625         unsigned gsi;
 626         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 627 };
 628
 629 struct kvm_assigned_dev_kernel {
 630         struct kvm_irq_ack_notifier ack_notifier;
 631         struct list_head list;
 632         int assigned_dev_id;
 633         int host_segnr;
 634         int host_busnr;
 635         int host_devfn;
 636         unsigned int entries_nr;
 637         int host_irq;
 638         bool host_irq_disabled;
 639         bool pci_2_3;
 640         struct msix_entry *host_msix_entries;
 641         int guest_irq;
 642         struct msix_entry *guest_msix_entries;
 643         unsigned long irq_requested_type;
 644         int irq_source_id;
 645         int flags;
 646         struct pci_dev *dev;
 647         struct kvm *kvm;
 648         spinlock_t intx_lock;
 649         spinlock_t intx_mask_lock;
 650         char irq_name[32];
 651         struct pci_saved_state *pci_saved_state;
 652 };
 653
 654 struct kvm_irq_mask_notifier {
 655         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
 656         int irq;
 657         struct hlist_node link;
 658 };
 659
 660 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
 661                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
 662 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
 663                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
 664 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
 665                              bool mask);
 666
 667 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
 668 void kvm_get_intr_delivery_bitmask(struct kvm_ioapic *ioapic,
 669                                    union kvm_ioapic_redirect_entry *entry,
 670                                    unsigned long *deliver_bitmask);
 671 #endif
 672 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level);
 673 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
 674                 int irq_source_id, int level);
 675 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 676 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 677                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 678 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 679                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 680 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
 681 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
 682
 683 /* For vcpu->arch.iommu_flags */
 684 #define KVM_IOMMU_CACHE_COHERENCY       0x1
 685
 686 #ifdef CONFIG_IOMMU_API
 687 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
 688 void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
 689 int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm);
 690 int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm);
 691 int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
 692                       struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
 693 int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
 694                         struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
 695 #else /* CONFIG_IOMMU_API */
 696 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
 697                                       struct kvm_memory_slot *slot)
 698 {
 699         return 0;
 700 }
 701
 702 static inline void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm,
 703                                          struct kvm_memory_slot *slot)
 704 {
 705 }
 706
 707 static inline int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm)
 708 {
 709         return -ENODEV;
 710 }
 711
 712 static inline int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm)
 713 {
 714         return 0;
 715 }
 716
 717 static inline int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
 718                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
 719 {
 720         return 0;
 721 }
 722
 723 static inline int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
 724                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
 725 {
 726         return 0;
 727 }
 728 #endif /* CONFIG_IOMMU_API */
 729
 730 static inline void kvm_guest_enter(void)
 731 {
 732         BUG_ON(preemptible());
 733         account_system_vtime(current);
 734         current->flags |= PF_VCPU;
 735         /* KVM does not hold any references to rcu protected data when it
 736          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
 737          * is very similar to exiting to userspase from rcu point of view. In
 738          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
 739          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
 740          * we do with user-mode execution.
 741          */
 742         rcu_virt_note_context_switch(smp_processor_id());
 743 }
 744
 745 static inline void kvm_guest_exit(void)
 746 {
 747         account_system_vtime(current);
 748         current->flags &= ~PF_VCPU;
 749 }
 750
 751 /*
 752  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
 753  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
 754  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
 755  * bloat other code too much.
 756  */
 757 static inline struct kvm_memory_slot *
 758 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
 759 {
 760         struct kvm_memory_slot *memslot;
 761
 762         kvm_for_each_memslot(memslot, slots)
 763                 if (gfn >= memslot->base_gfn &&
 764                       gfn < memslot->base_gfn + memslot->npages)
 765                         return memslot;
 766
 767         return NULL;
 768 }
 769
 770 static inline struct kvm_memory_slot *
 771 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
 772 {
 773         return search_memslots(slots, gfn);
 774 }
 775
 776 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
 777 {
 778         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
 779 }
 780
 781 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
 782 {
 783         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PT_PAGE_TABLE_LEVEL) must be 0. */
 784         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
 785                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
 786 }
 787
 788 static inline gfn_t
 789 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
 790 {
 791         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
 792
 793         return slot->base_gfn + gfn_offset;
 794 }
 795
 796 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
 797 {
 798         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
 799 }
 800
 801 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
 802 {
 803         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
 804 }
 805
 806 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
 807 {
 808         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
 809 }
 810
 811 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
 812 {
 813         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
 814 }
 815
 816 enum kvm_stat_kind {
 817         KVM_STAT_VM,
 818         KVM_STAT_VCPU,
 819 };
 820
 821 struct kvm_stats_debugfs_item {
 822         const char *name;
 823         int offset;
 824         enum kvm_stat_kind kind;
 825         struct dentry *dentry;
 826 };
 827 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
 828 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
 829
 830 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 831 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long mmu_seq)
 832 {
 833         if (unlikely(vcpu->kvm->mmu_notifier_count))
 834                 return 1;
 835         /*
 836          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
 837          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
 838          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
 839          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
 840          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
 841          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
 842          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
 843          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
 844          */
 845         smp_rmb();
 846         if (vcpu->kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
 847                 return 1;
 848         return 0;
 849 }
 850 #endif
 851
 852 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
 853
 854 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 1024
 855
 856 int kvm_setup_default_irq_routing(struct kvm *kvm);
 857 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
 858                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
 859                         unsigned nr,
 860                         unsigned flags);
 861 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
 862
 863 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
 864
 865 #else
 866
 867 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
 868
 869 #endif
 870
 871 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 872
 873 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
 874 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
 875 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
 876 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *, struct kvm_irq_routing_table *);
 877 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
 878
 879 #else
 880
 881 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
 882
 883 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
 884 {
 885         return -EINVAL;
 886 }
 887
 888 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
 889
 890 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 891 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm,
 892                                           struct kvm_irq_routing_table *irq_rt)
 893 {
 894         rcu_assign_pointer(kvm->irq_routing, irq_rt);
 895 }
 896 #endif
 897
 898 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
 899 {
 900         return -ENOSYS;
 901 }
 902
 903 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
 904
 905 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
 906 static inline bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu)
 907 {
 908         return vcpu->kvm->bsp_vcpu_id == vcpu->vcpu_id;
 909 }
 910
 911 bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu);
 912
 913 #else
 914
 915 static inline bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu) { return true; }
 916
 917 #endif
 918
 919 #ifdef __KVM_HAVE_DEVICE_ASSIGNMENT
 920
 921 long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
 922                                   unsigned long arg);
 923
 924 #else
 925
 926 static inline long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
 927                                                 unsigned long arg)
 928 {
 929         return -ENOTTY;
 930 }
 931
 932 #endif
 933
 934 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
 935 {
 936         set_bit(req, &vcpu->requests);
 937 }
 938
 939 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
 940 {
 941         if (test_bit(req, &vcpu->requests)) {
 942                 clear_bit(req, &vcpu->requests);
 943                 return true;
 944         } else {
 945                 return false;
 946         }
 947 }
 948
 949 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
 950
 951 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
 952 {
 953         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
 954 }
 955 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
 956 {
 957         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
 958 }
 959
 960 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
 961
 962 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
 963 {
 964 }
 965
 966 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
 967 {
 968 }
 969
 970 static inline bool kvm_vcpu_eligible_for_directed_yield(struct kvm_vcpu *vcpu)
 971 {
 972         return true;
 973 }
 974
 975 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
 976 #endif
 977