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 <linux/irqflags.h>
  26 #include <linux/context_tracking.h>
  27 #include <asm/signal.h>
  28
  29 #include <linux/kvm.h>
  30 #include <linux/kvm_para.h>
  31
  32 #include <linux/kvm_types.h>
  33
  34 #include <asm/kvm_host.h>
  35
  36 #ifndef KVM_MMIO_SIZE
  37 #define KVM_MMIO_SIZE 8
  38 #endif
  39
  40 /*
  41  * The bit 16 ~ bit 31 of kvm_memory_region::flags are internally used
  42  * in kvm, other bits are visible for userspace which are defined in
  43  * include/linux/kvm_h.
  44  */
  45 #define KVM_MEMSLOT_INVALID     (1UL << 16)
  46
  47 /* Two fragments for cross MMIO pages. */
  48 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS  2
  49
  50 /*
  51  * For the normal pfn, the highest 12 bits should be zero,
  52  * so we can mask bit 62 ~ bit 52  to indicate the error pfn,
  53  * mask bit 63 to indicate the noslot pfn.
  54  */
  55 #define KVM_PFN_ERR_MASK        (0x7ffULL << 52)
  56 #define KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK (0xfffULL << 52)
  57 #define KVM_PFN_NOSLOT          (0x1ULL << 63)
  58
  59 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (KVM_PFN_ERR_MASK)
  60 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (KVM_PFN_ERR_MASK + 1)
  61 #define KVM_PFN_ERR_RO_FAULT    (KVM_PFN_ERR_MASK + 2)
  62
  63 /*
  64  * error pfns indicate that the gfn is in slot but faild to
  65  * translate it to pfn on host.
  66  */
  67 static inline bool is_error_pfn(pfn_t pfn)
  68 {
  69         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_MASK);
  70 }
  71
  72 /*
  73  * error_noslot pfns indicate that the gfn can not be
  74  * translated to pfn - it is not in slot or failed to
  75  * translate it to pfn.
  76  */
  77 static inline bool is_error_noslot_pfn(pfn_t pfn)
  78 {
  79         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK);
  80 }
  81
  82 /* noslot pfn indicates that the gfn is not in slot. */
  83 static inline bool is_noslot_pfn(pfn_t pfn)
  84 {
  85         return pfn == KVM_PFN_NOSLOT;
  86 }
  87
  88 /*
  89  * architectures with KVM_HVA_ERR_BAD other than PAGE_OFFSET (e.g. s390)
  90  * provide own defines and kvm_is_error_hva
  91  */
  92 #ifndef KVM_HVA_ERR_BAD
  93
  94 #define KVM_HVA_ERR_BAD         (PAGE_OFFSET)
  95 #define KVM_HVA_ERR_RO_BAD      (PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE)
  96
  97 static inline bool kvm_is_error_hva(unsigned long addr)
  98 {
  99         return addr >= PAGE_OFFSET;
 100 }
 101
 102 #endif
 103
 104 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
 105
 106 static inline bool is_error_page(struct page *page)
 107 {
 108         return IS_ERR(page);
 109 }
 110
 111 /*
 112  * vcpu->requests bit members
 113  */
 114 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH          0
 115 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      1
 116 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  2
 117 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD         3
 118 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT       4
 119 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER      5
 120 #define KVM_REQ_UNHALT             6
 121 #define KVM_REQ_MMU_SYNC           7
 122 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE       8
 123 #define KVM_REQ_KICK               9
 124 #define KVM_REQ_DEACTIVATE_FPU    10
 125 #define KVM_REQ_EVENT             11
 126 #define KVM_REQ_APF_HALT          12
 127 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE      13
 128 #define KVM_REQ_NMI               14
 129 #define KVM_REQ_PMU               15
 130 #define KVM_REQ_PMI               16
 131 #define KVM_REQ_WATCHDOG          17
 132 #define KVM_REQ_MASTERCLOCK_UPDATE 18
 133 #define KVM_REQ_MCLOCK_INPROGRESS 19
 134 #define KVM_REQ_EPR_EXIT          20
 135 #define KVM_REQ_SCAN_IOAPIC       21
 136 #define KVM_REQ_GLOBAL_CLOCK_UPDATE 22
 137 #define KVM_REQ_ENABLE_IBS        23
 138 #define KVM_REQ_DISABLE_IBS       24
 139
 140 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID             0
 141 #define KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID        1
 142
 143 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
 144
 145 extern spinlock_t kvm_lock;
 146 extern struct list_head vm_list;
 147
 148 struct kvm_io_range {
 149         gpa_t addr;
 150         int len;
 151         struct kvm_io_device *dev;
 152 };
 153
 154 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
 155
 156 struct kvm_io_bus {
 157         int dev_count;
 158         int ioeventfd_count;
 159         struct kvm_io_range range[];
 160 };
 161
 162 enum kvm_bus {
 163         KVM_MMIO_BUS,
 164         KVM_PIO_BUS,
 165         KVM_VIRTIO_CCW_NOTIFY_BUS,
 166         KVM_FAST_MMIO_BUS,
 167         KVM_NR_BUSES
 168 };
 169
 170 int kvm_io_bus_write(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 171                      int len, const void *val);
 172 int kvm_io_bus_write_cookie(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 173                             int len, const void *val, long cookie);
 174 int kvm_io_bus_read(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr, int len,
 175                     void *val);
 176 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 177                             int len, struct kvm_io_device *dev);
 178 int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 179                               struct kvm_io_device *dev);
 180
 181 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 182 struct kvm_async_pf {
 183         struct work_struct work;
 184         struct list_head link;
 185         struct list_head queue;
 186         struct kvm_vcpu *vcpu;
 187         struct mm_struct *mm;
 188         gva_t gva;
 189         unsigned long addr;
 190         struct kvm_arch_async_pf arch;
 191         bool   wakeup_all;
 192 };
 193
 194 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
 195 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
 196 int kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned long hva,
 197                        struct kvm_arch_async_pf *arch);
 198 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
 199 #endif
 200
 201 /*
 202  * Carry out a gup that requires IO. Allow the mm to relinquish the mmap
 203  * semaphore if the filemap/swap has to wait on a page lock. pagep == NULL
 204  * controls whether we retry the gup one more time to completion in that case.
 205  * Typically this is called after a FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT in the main tdp
 206  * handler.
 207  */
 208 int kvm_get_user_page_io(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
 209                          unsigned long addr, bool write_fault,
 210                          struct page **pagep);
 211
 212 enum {
 213         OUTSIDE_GUEST_MODE,
 214         IN_GUEST_MODE,
 215         EXITING_GUEST_MODE,
 216         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
 217 };
 218
 219 /*
 220  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
 221  * exits for userspace servicing.
 222  */
 223 struct kvm_mmio_fragment {
 224         gpa_t gpa;
 225         void *data;
 226         unsigned len;
 227 };
 228
 229 struct kvm_vcpu {
 230         struct kvm *kvm;
 231 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
 232         struct preempt_notifier preempt_notifier;
 233 #endif
 234         int cpu;
 235         int vcpu_id;
 236         int srcu_idx;
 237         int mode;
 238         unsigned long requests;
 239         unsigned long guest_debug;
 240
 241         struct mutex mutex;
 242         struct kvm_run *run;
 243
 244         int fpu_active;
 245         int guest_fpu_loaded, guest_xcr0_loaded;
 246         wait_queue_head_t wq;
 247         struct pid *pid;
 248         int sigset_active;
 249         sigset_t sigset;
 250         struct kvm_vcpu_stat stat;
 251
 252 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
 253         int mmio_needed;
 254         int mmio_read_completed;
 255         int mmio_is_write;
 256         int mmio_cur_fragment;
 257         int mmio_nr_fragments;
 258         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
 259 #endif
 260
 261 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 262         struct {
 263                 u32 queued;
 264                 struct list_head queue;
 265                 struct list_head done;
 266                 spinlock_t lock;
 267         } async_pf;
 268 #endif
 269
 270 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
 271         /*
 272          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
 273          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
 274          *  or cpu relax intercepted.
 275          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
 276          */
 277         struct {
 278                 bool in_spin_loop;
 279                 bool dy_eligible;
 280         } spin_loop;
 281 #endif
 282         bool preempted;
 283         struct kvm_vcpu_arch arch;
 284 };
 285
 286 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
 287 {
 288         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
 289 }
 290
 291 /*
 292  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
 293  * This number must be determined not to exceed such limits.
 294  */
 295 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
 296
 297 struct kvm_memory_slot {
 298         gfn_t base_gfn;
 299         unsigned long npages;
 300         unsigned long *dirty_bitmap;
 301         struct kvm_arch_memory_slot arch;
 302         unsigned long userspace_addr;
 303         u32 flags;
 304         short id;
 305 };
 306
 307 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
 308 {
 309         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
 310 }
 311
 312 struct kvm_s390_adapter_int {
 313         u64 ind_addr;
 314         u64 summary_addr;
 315         u64 ind_offset;
 316         u32 summary_offset;
 317         u32 adapter_id;
 318 };
 319
 320 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
 321         u32 gsi;
 322         u32 type;
 323         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 324                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level,
 325                    bool line_status);
 326         union {
 327                 struct {
 328                         unsigned irqchip;
 329                         unsigned pin;
 330                 } irqchip;
 331                 struct msi_msg msi;
 332                 struct kvm_s390_adapter_int adapter;
 333         };
 334         struct hlist_node link;
 335 };
 336
 337 #ifndef KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS
 338 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 0
 339 #endif
 340
 341 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
 342 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
 343 #endif
 344
 345 /*
 346  * Note:
 347  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
 348  * to get the memslot by its id.
 349  */
 350 struct kvm_memslots {
 351         u64 generation;
 352         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 353         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
 354         short id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 355 };
 356
 357 struct kvm {
 358         spinlock_t mmu_lock;
 359         struct mutex slots_lock;
 360         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
 361         struct kvm_memslots *memslots;
 362         struct srcu_struct srcu;
 363         struct srcu_struct irq_srcu;
 364 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
 365         u32 bsp_vcpu_id;
 366 #endif
 367         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
 368         atomic_t online_vcpus;
 369         int last_boosted_vcpu;
 370         struct list_head vm_list;
 371         struct mutex lock;
 372         struct kvm_io_bus *buses[KVM_NR_BUSES];
 373 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 374         struct {
 375                 spinlock_t        lock;
 376                 struct list_head  items;
 377                 struct list_head  resampler_list;
 378                 struct mutex      resampler_lock;
 379         } irqfds;
 380         struct list_head ioeventfds;
 381 #endif
 382         struct kvm_vm_stat stat;
 383         struct kvm_arch arch;
 384         atomic_t users_count;
 385 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
 386         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
 387         spinlock_t ring_lock;
 388         struct list_head coalesced_zones;
 389 #endif
 390
 391         struct mutex irq_lock;
 392 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 393         /*
 394          * Update side is protected by irq_lock.
 395          */
 396         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
 397         struct hlist_head mask_notifier_list;
 398 #endif
 399 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 400         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
 401 #endif
 402
 403 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 404         struct mmu_notifier mmu_notifier;
 405         unsigned long mmu_notifier_seq;
 406         long mmu_notifier_count;
 407 #endif
 408         long tlbs_dirty;
 409         struct list_head devices;
 410 };
 411
 412 #define kvm_err(fmt, ...) \
 413         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 414 #define kvm_info(fmt, ...) \
 415         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 416 #define kvm_debug(fmt, ...) \
 417         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 418 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
 419         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
 420                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 421
 422 /* The guest did something we don't support. */
 423 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
 424         kvm_pr_unimpl("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 425
 426 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
 427 {
 428         smp_rmb();
 429         return kvm->vcpus[i];
 430 }
 431
 432 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
 433         for (idx = 0; \
 434              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
 435              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
 436              idx++)
 437
 438 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)    \
 439         for (memslot = &slots->memslots[0];     \
 440               memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
 441                 memslot++)
 442
 443 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
 444 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 445
 446 int __must_check vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 447 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 448
 449 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 450 int kvm_irqfd_init(void);
 451 void kvm_irqfd_exit(void);
 452 #else
 453 static inline int kvm_irqfd_init(void)
 454 {
 455         return 0;
 456 }
 457
 458 static inline void kvm_irqfd_exit(void)
 459 {
 460 }
 461 #endif
 462 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
 463                   struct module *module);
 464 void kvm_exit(void);
 465
 466 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
 467 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
 468
 469 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
 470 {
 471         return rcu_dereference_check(kvm->memslots,
 472                         srcu_read_lock_held(&kvm->srcu)
 473                         || lockdep_is_held(&kvm->slots_lock));
 474 }
 475
 476 static inline struct kvm_memory_slot *
 477 id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
 478 {
 479         int index = slots->id_to_index[id];
 480         struct kvm_memory_slot *slot;
 481
 482         slot = &slots->memslots[index];
 483
 484         WARN_ON(slot->id != id);
 485         return slot;
 486 }
 487
 488 /*
 489  * KVM_SET_USER_MEMORY_REGION ioctl allows the following operations:
 490  * - create a new memory slot
 491  * - delete an existing memory slot
 492  * - modify an existing memory slot
 493  *   -- move it in the guest physical memory space
 494  *   -- just change its flags
 495  *
 496  * Since flags can be changed by some of these operations, the following
 497  * differentiation is the best we can do for __kvm_set_memory_region():
 498  */
 499 enum kvm_mr_change {
 500         KVM_MR_CREATE,
 501         KVM_MR_DELETE,
 502         KVM_MR_MOVE,
 503         KVM_MR_FLAGS_ONLY,
 504 };
 505
 506 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 507                           struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 508 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 509                             struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 510 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *free,
 511                            struct kvm_memory_slot *dont);
 512 int kvm_arch_create_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot,
 513                             unsigned long npages);
 514 void kvm_arch_memslots_updated(struct kvm *kvm);
 515 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
 516                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
 517                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 518                                 enum kvm_mr_change change);
 519 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
 520                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 521                                 const struct kvm_memory_slot *old,
 522                                 enum kvm_mr_change change);
 523 bool kvm_largepages_enabled(void);
 524 void kvm_disable_largepages(void);
 525 /* flush all memory translations */
 526 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm);
 527 /* flush memory translations pointing to 'slot' */
 528 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
 529                                    struct kvm_memory_slot *slot);
 530
 531 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, struct page **pages,
 532                             int nr_pages);
 533
 534 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 535 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 536 unsigned long gfn_to_hva_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *writable);
 537 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 538 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
 539 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
 540 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
 541
 542 pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 543 pfn_t gfn_to_pfn_async(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *async,
 544                        bool write_fault, bool *writable);
 545 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 546 pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
 547                       bool *writable);
 548 pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 549 pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 550
 551 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
 552 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
 553 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
 554 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
 555
 556 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 557                         int len);
 558 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
 559                           unsigned long len);
 560 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
 561 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 562                            void *data, unsigned long len);
 563 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
 564                          int offset, int len);
 565 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
 566                     unsigned long len);
 567 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 568                            void *data, unsigned long len);
 569 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 570                               gpa_t gpa, unsigned long len);
 571 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
 572 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
 573 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 574 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 575 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 576 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 577
 578 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
 579 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 580 int kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
 581 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu);
 582 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 583 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 584
 585 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
 586 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
 587 void kvm_make_mclock_inprogress_request(struct kvm *kvm);
 588 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
 589
 590 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
 591                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 592 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
 593                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 594 int kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
 595
 596 int kvm_vm_ioctl_check_extension(struct kvm *kvm, long ext);
 597
 598 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 599                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
 600 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 601                                 struct kvm_dirty_log *log);
 602
 603 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level,
 604                         bool line_status);
 605 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
 606                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 607
 608 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 609 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 610
 611 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 612                                     struct kvm_translation *tr);
 613
 614 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 615 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 616 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 617                                   struct kvm_sregs *sregs);
 618 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 619                                   struct kvm_sregs *sregs);
 620 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 621                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 622 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 623                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 624 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 625                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
 626 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
 627
 628 int kvm_arch_init(void *opaque);
 629 void kvm_arch_exit(void);
 630
 631 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 632 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 633
 634 void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 635
 636 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
 637 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 638 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 639 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
 640 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 641 int kvm_arch_vcpu_postcreate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 642 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 643
 644 int kvm_arch_hardware_enable(void);
 645 void kvm_arch_hardware_disable(void);
 646 int kvm_arch_hardware_setup(void);
 647 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
 648 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
 649 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 650 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 651
 652 void *kvm_kvzalloc(unsigned long size);
 653 void kvm_kvfree(const void *addr);
 654
 655 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
 656 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
 657 {
 658         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
 659 }
 660
 661 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
 662 {
 663         kfree(kvm);
 664 }
 665 #endif
 666
 667 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
 668 void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 669 void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 670 bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 671 #else
 672 static inline void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 673 {
 674 }
 675
 676 static inline void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 677 {
 678 }
 679
 680 static inline bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 681 {
 682         return false;
 683 }
 684 #endif
 685
 686 static inline wait_queue_head_t *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
 687 {
 688 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
 689         return vcpu->arch.wqp;
 690 #else
 691         return &vcpu->wq;
 692 #endif
 693 }
 694
 695 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
 696 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
 697 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
 698
 699 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
 700 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 701
 702 bool kvm_is_mmio_pfn(pfn_t pfn);
 703
 704 struct kvm_irq_ack_notifier {
 705         struct hlist_node link;
 706         unsigned gsi;
 707         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 708 };
 709
 710 struct kvm_assigned_dev_kernel {
 711         struct kvm_irq_ack_notifier ack_notifier;
 712         struct list_head list;
 713         int assigned_dev_id;
 714         int host_segnr;
 715         int host_busnr;
 716         int host_devfn;
 717         unsigned int entries_nr;
 718         int host_irq;
 719         bool host_irq_disabled;
 720         bool pci_2_3;
 721         struct msix_entry *host_msix_entries;
 722         int guest_irq;
 723         struct msix_entry *guest_msix_entries;
 724         unsigned long irq_requested_type;
 725         int irq_source_id;
 726         int flags;
 727         struct pci_dev *dev;
 728         struct kvm *kvm;
 729         spinlock_t intx_lock;
 730         spinlock_t intx_mask_lock;
 731         char irq_name[32];
 732         struct pci_saved_state *pci_saved_state;
 733 };
 734
 735 struct kvm_irq_mask_notifier {
 736         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
 737         int irq;
 738         struct hlist_node link;
 739 };
 740
 741 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
 742                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
 743 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
 744                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
 745 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
 746                              bool mask);
 747
 748 int kvm_irq_map_gsi(struct kvm *kvm,
 749                     struct kvm_kernel_irq_routing_entry *entries, int gsi);
 750 int kvm_irq_map_chip_pin(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 751
 752 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
 753                 bool line_status);
 754 int kvm_set_irq_inatomic(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level);
 755 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
 756                 int irq_source_id, int level, bool line_status);
 757 bool kvm_irq_has_notifier(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 758 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 759 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 760                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 761 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 762                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 763 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
 764 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
 765
 766 #ifdef CONFIG_KVM_DEVICE_ASSIGNMENT
 767 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
 768 void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
 769 int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm);
 770 int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm);
 771 int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
 772                       struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
 773 int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
 774                         struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
 775 #else
 776 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
 777                                       struct kvm_memory_slot *slot)
 778 {
 779         return 0;
 780 }
 781
 782 static inline void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm,
 783                                          struct kvm_memory_slot *slot)
 784 {
 785 }
 786
 787 static inline int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm)
 788 {
 789         return 0;
 790 }
 791 #endif
 792
 793 static inline void kvm_guest_enter(void)
 794 {
 795         unsigned long flags;
 796
 797         BUG_ON(preemptible());
 798
 799         local_irq_save(flags);
 800         guest_enter();
 801         local_irq_restore(flags);
 802
 803         /* KVM does not hold any references to rcu protected data when it
 804          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
 805          * is very similar to exiting to userspace from rcu point of view. In
 806          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
 807          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
 808          * we do with user-mode execution.
 809          */
 810         rcu_virt_note_context_switch(smp_processor_id());
 811 }
 812
 813 static inline void kvm_guest_exit(void)
 814 {
 815         unsigned long flags;
 816
 817         local_irq_save(flags);
 818         guest_exit();
 819         local_irq_restore(flags);
 820 }
 821
 822 /*
 823  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
 824  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
 825  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
 826  * bloat other code too much.
 827  */
 828 static inline struct kvm_memory_slot *
 829 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
 830 {
 831         struct kvm_memory_slot *memslot;
 832
 833         kvm_for_each_memslot(memslot, slots)
 834                 if (gfn >= memslot->base_gfn &&
 835                       gfn < memslot->base_gfn + memslot->npages)
 836                         return memslot;
 837
 838         return NULL;
 839 }
 840
 841 static inline struct kvm_memory_slot *
 842 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
 843 {
 844         return search_memslots(slots, gfn);
 845 }
 846
 847 static inline unsigned long
 848 __gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
 849 {
 850         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
 851 }
 852
 853 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
 854 {
 855         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
 856 }
 857
 858 static inline gfn_t
 859 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
 860 {
 861         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
 862
 863         return slot->base_gfn + gfn_offset;
 864 }
 865
 866 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
 867 {
 868         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
 869 }
 870
 871 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
 872 {
 873         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
 874 }
 875
 876 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
 877 {
 878         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
 879 }
 880
 881 static inline bool kvm_is_error_gpa(struct kvm *kvm, gpa_t gpa)
 882 {
 883         unsigned long hva = gfn_to_hva(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
 884
 885         return kvm_is_error_hva(hva);
 886 }
 887
 888 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
 889 {
 890         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
 891 }
 892
 893 enum kvm_stat_kind {
 894         KVM_STAT_VM,
 895         KVM_STAT_VCPU,
 896 };
 897
 898 struct kvm_stats_debugfs_item {
 899         const char *name;
 900         int offset;
 901         enum kvm_stat_kind kind;
 902         struct dentry *dentry;
 903 };
 904 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
 905 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
 906
 907 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 908 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm *kvm, unsigned long mmu_seq)
 909 {
 910         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count))
 911                 return 1;
 912         /*
 913          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
 914          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
 915          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
 916          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
 917          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
 918          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
 919          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
 920          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
 921          */
 922         smp_rmb();
 923         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
 924                 return 1;
 925         return 0;
 926 }
 927 #endif
 928
 929 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
 930
 931 #ifdef CONFIG_S390
 932 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 4096 //FIXME: we can have more than that...
 933 #else
 934 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 1024
 935 #endif
 936
 937 int kvm_setup_default_irq_routing(struct kvm *kvm);
 938 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
 939                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
 940                         unsigned nr,
 941                         unsigned flags);
 942 int kvm_set_routing_entry(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 943                           const struct kvm_irq_routing_entry *ue);
 944 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
 945
 946 #else
 947
 948 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
 949
 950 #endif
 951
 952 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
 953
 954 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 955
 956 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
 957 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
 958
 959 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 960 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
 961 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
 962 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *);
 963 #else
 964 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
 965 {
 966         return -EINVAL;
 967 }
 968
 969 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
 970 #endif
 971
 972 #else
 973
 974 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
 975
 976 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
 977 {
 978         return -EINVAL;
 979 }
 980
 981 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
 982
 983 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 984 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
 985 {
 986 }
 987 #endif
 988
 989 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
 990 {
 991         return -ENOSYS;
 992 }
 993
 994 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
 995
 996 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
 997 static inline bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu)
 998 {
 999         return vcpu->kvm->bsp_vcpu_id == vcpu->vcpu_id;
1000 }
1001
1002 bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu);
1003
1004 #else
1005
1006 static inline bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu) { return true; }
1007
1008 #endif
1009
1010 #ifdef CONFIG_KVM_DEVICE_ASSIGNMENT
1011
1012 long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
1013                                   unsigned long arg);
1014
1015 void kvm_free_all_assigned_devices(struct kvm *kvm);
1016
1017 #else
1018
1019 static inline long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
1020                                                 unsigned long arg)
1021 {
1022         return -ENOTTY;
1023 }
1024
1025 static inline void kvm_free_all_assigned_devices(struct kvm *kvm) {}
1026
1027 #endif
1028
1029 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1030 {
1031         set_bit(req, &vcpu->requests);
1032 }
1033
1034 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1035 {
1036         if (test_bit(req, &vcpu->requests)) {
1037                 clear_bit(req, &vcpu->requests);
1038                 return true;
1039         } else {
1040                 return false;
1041         }
1042 }
1043
1044 extern bool kvm_rebooting;
1045
1046 struct kvm_device {
1047         struct kvm_device_ops *ops;
1048         struct kvm *kvm;
1049         void *private;
1050         struct list_head vm_node;
1051 };
1052
1053 /* create, destroy, and name are mandatory */
1054 struct kvm_device_ops {
1055         const char *name;
1056         int (*create)(struct kvm_device *dev, u32 type);
1057
1058         /*
1059          * Destroy is responsible for freeing dev.
1060          *
1061          * Destroy may be called before or after destructors are called
1062          * on emulated I/O regions, depending on whether a reference is
1063          * held by a vcpu or other kvm component that gets destroyed
1064          * after the emulated I/O.
1065          */
1066         void (*destroy)(struct kvm_device *dev);
1067
1068         int (*set_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1069         int (*get_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1070         int (*has_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1071         long (*ioctl)(struct kvm_device *dev, unsigned int ioctl,
1072                       unsigned long arg);
1073 };
1074
1075 void kvm_device_get(struct kvm_device *dev);
1076 void kvm_device_put(struct kvm_device *dev);
1077 struct kvm_device *kvm_device_from_filp(struct file *filp);
1078 int kvm_register_device_ops(struct kvm_device_ops *ops, u32 type);
1079
1080 extern struct kvm_device_ops kvm_mpic_ops;
1081 extern struct kvm_device_ops kvm_xics_ops;
1082
1083 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
1084
1085 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1086 {
1087         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
1088 }
1089 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1090 {
1091         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
1092 }
1093
1094 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1095
1096 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1097 {
1098 }
1099
1100 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1101 {
1102 }
1103 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1104 #endif
1105