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