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_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 int __must_check 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 /* flush all memory translations */
 462 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm);
 463 /* flush memory translations pointing to 'slot' */
 464 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
 465                                    struct kvm_memory_slot *slot);
 466
 467 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, struct page **pages,
 468                             int nr_pages);
 469
 470 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 471 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 472 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 473 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
 474 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
 475 void kvm_set_page_dirty(struct page *page);
 476 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
 477
 478 pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 479 pfn_t gfn_to_pfn_async(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *async,
 480                        bool write_fault, bool *writable);
 481 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 482 pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
 483                       bool *writable);
 484 pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 485 pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 486
 487 void kvm_release_pfn_dirty(pfn_t pfn);
 488 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
 489 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
 490 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
 491 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
 492
 493 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 494                         int len);
 495 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
 496                           unsigned long len);
 497 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
 498 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 499                            void *data, unsigned long len);
 500 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
 501                          int offset, int len);
 502 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
 503                     unsigned long len);
 504 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 505                            void *data, unsigned long len);
 506 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 507                               gpa_t gpa);
 508 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
 509 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
 510 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 511 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 512 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 513 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 514 void mark_page_dirty_in_slot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 515                              gfn_t gfn);
 516
 517 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
 518 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 519 bool kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
 520 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu);
 521 void kvm_resched(struct kvm_vcpu *vcpu);
 522 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 523 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 524
 525 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
 526 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
 527
 528 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
 529                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 530 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
 531                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 532 int kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
 533
 534 int kvm_dev_ioctl_check_extension(long ext);
 535
 536 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 537                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
 538 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 539                                 struct kvm_dirty_log *log);
 540
 541 int kvm_vm_ioctl_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 542                                    struct
 543                                    kvm_userspace_memory_region *mem,
 544                                    int user_alloc);
 545 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level);
 546 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
 547                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 548
 549 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 550 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 551
 552 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 553                                     struct kvm_translation *tr);
 554
 555 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 556 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 557 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 558                                   struct kvm_sregs *sregs);
 559 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 560                                   struct kvm_sregs *sregs);
 561 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 562                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 563 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 564                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 565 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 566                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
 567 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
 568
 569 int kvm_arch_init(void *opaque);
 570 void kvm_arch_exit(void);
 571
 572 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 573 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 574
 575 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
 576 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 577 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 578 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
 579 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 580 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 581
 582 int kvm_arch_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
 583 int kvm_arch_hardware_enable(void *garbage);
 584 void kvm_arch_hardware_disable(void *garbage);
 585 int kvm_arch_hardware_setup(void);
 586 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
 587 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
 588 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 589 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 590
 591 void kvm_free_physmem(struct kvm *kvm);
 592
 593 void *kvm_kvzalloc(unsigned long size);
 594 void kvm_kvfree(const void *addr);
 595
 596 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
 597 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
 598 {
 599         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
 600 }
 601
 602 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
 603 {
 604         kfree(kvm);
 605 }
 606 #endif
 607
 608 static inline wait_queue_head_t *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
 609 {
 610 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
 611         return vcpu->arch.wqp;
 612 #else
 613         return &vcpu->wq;
 614 #endif
 615 }
 616
 617 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
 618 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
 619 void kvm_free_all_assigned_devices(struct kvm *kvm);
 620 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
 621
 622 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
 623 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 624
 625 bool kvm_is_mmio_pfn(pfn_t pfn);
 626
 627 struct kvm_irq_ack_notifier {
 628         struct hlist_node link;
 629         unsigned gsi;
 630         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 631 };
 632
 633 struct kvm_assigned_dev_kernel {
 634         struct kvm_irq_ack_notifier ack_notifier;
 635         struct list_head list;
 636         int assigned_dev_id;
 637         int host_segnr;
 638         int host_busnr;
 639         int host_devfn;
 640         unsigned int entries_nr;
 641         int host_irq;
 642         bool host_irq_disabled;
 643         bool pci_2_3;
 644         struct msix_entry *host_msix_entries;
 645         int guest_irq;
 646         struct msix_entry *guest_msix_entries;
 647         unsigned long irq_requested_type;
 648         int irq_source_id;
 649         int flags;
 650         struct pci_dev *dev;
 651         struct kvm *kvm;
 652         spinlock_t intx_lock;
 653         spinlock_t intx_mask_lock;
 654         char irq_name[32];
 655         struct pci_saved_state *pci_saved_state;
 656 };
 657
 658 struct kvm_irq_mask_notifier {
 659         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
 660         int irq;
 661         struct hlist_node link;
 662 };
 663
 664 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
 665                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
 666 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
 667                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
 668 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
 669                              bool mask);
 670
 671 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
 672 void kvm_get_intr_delivery_bitmask(struct kvm_ioapic *ioapic,
 673                                    union kvm_ioapic_redirect_entry *entry,
 674                                    unsigned long *deliver_bitmask);
 675 #endif
 676 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level);
 677 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
 678                 int irq_source_id, int level);
 679 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 680 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 681                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 682 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 683                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 684 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
 685 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
 686
 687 /* For vcpu->arch.iommu_flags */
 688 #define KVM_IOMMU_CACHE_COHERENCY       0x1
 689
 690 #ifdef CONFIG_IOMMU_API
 691 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
 692 void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
 693 int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm);
 694 int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm);
 695 int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
 696                       struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
 697 int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
 698                         struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
 699 #else /* CONFIG_IOMMU_API */
 700 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
 701                                       struct kvm_memory_slot *slot)
 702 {
 703         return 0;
 704 }
 705
 706 static inline void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm,
 707                                          struct kvm_memory_slot *slot)
 708 {
 709 }
 710
 711 static inline int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm)
 712 {
 713         return -ENODEV;
 714 }
 715
 716 static inline int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm)
 717 {
 718         return 0;
 719 }
 720
 721 static inline int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
 722                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
 723 {
 724         return 0;
 725 }
 726
 727 static inline int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
 728                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
 729 {
 730         return 0;
 731 }
 732 #endif /* CONFIG_IOMMU_API */
 733
 734 static inline void kvm_guest_enter(void)
 735 {
 736         BUG_ON(preemptible());
 737         account_system_vtime(current);
 738         current->flags |= PF_VCPU;
 739         /* KVM does not hold any references to rcu protected data when it
 740          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
 741          * is very similar to exiting to userspase from rcu point of view. In
 742          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
 743          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
 744          * we do with user-mode execution.
 745          */
 746         rcu_virt_note_context_switch(smp_processor_id());
 747 }
 748
 749 static inline void kvm_guest_exit(void)
 750 {
 751         account_system_vtime(current);
 752         current->flags &= ~PF_VCPU;
 753 }
 754
 755 /*
 756  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
 757  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
 758  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
 759  * bloat other code too much.
 760  */
 761 static inline struct kvm_memory_slot *
 762 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
 763 {
 764         struct kvm_memory_slot *memslot;
 765
 766         kvm_for_each_memslot(memslot, slots)
 767                 if (gfn >= memslot->base_gfn &&
 768                       gfn < memslot->base_gfn + memslot->npages)
 769                         return memslot;
 770
 771         return NULL;
 772 }
 773
 774 static inline struct kvm_memory_slot *
 775 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
 776 {
 777         return search_memslots(slots, gfn);
 778 }
 779
 780 static inline unsigned long
 781 __gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
 782 {
 783         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
 784 }
 785
 786 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
 787 {
 788         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
 789 }
 790
 791 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
 792 {
 793         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PT_PAGE_TABLE_LEVEL) must be 0. */
 794         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
 795                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
 796 }
 797
 798 static inline gfn_t
 799 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
 800 {
 801         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
 802
 803         return slot->base_gfn + gfn_offset;
 804 }
 805
 806 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
 807 {
 808         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
 809 }
 810
 811 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
 812 {
 813         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
 814 }
 815
 816 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
 817 {
 818         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
 819 }
 820
 821 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
 822 {
 823         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
 824 }
 825
 826 enum kvm_stat_kind {
 827         KVM_STAT_VM,
 828         KVM_STAT_VCPU,
 829 };
 830
 831 struct kvm_stats_debugfs_item {
 832         const char *name;
 833         int offset;
 834         enum kvm_stat_kind kind;
 835         struct dentry *dentry;
 836 };
 837 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
 838 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
 839
 840 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 841 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long mmu_seq)
 842 {
 843         if (unlikely(vcpu->kvm->mmu_notifier_count))
 844                 return 1;
 845         /*
 846          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
 847          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
 848          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
 849          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
 850          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
 851          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
 852          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
 853          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
 854          */
 855         smp_rmb();
 856         if (vcpu->kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
 857                 return 1;
 858         return 0;
 859 }
 860 #endif
 861
 862 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
 863
 864 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 1024
 865
 866 int kvm_setup_default_irq_routing(struct kvm *kvm);
 867 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
 868                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
 869                         unsigned nr,
 870                         unsigned flags);
 871 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
 872
 873 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
 874
 875 #else
 876
 877 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
 878
 879 #endif
 880
 881 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 882
 883 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
 884 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
 885 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
 886 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *, struct kvm_irq_routing_table *);
 887 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
 888
 889 #else
 890
 891 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
 892
 893 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
 894 {
 895         return -EINVAL;
 896 }
 897
 898 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
 899
 900 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 901 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm,
 902                                           struct kvm_irq_routing_table *irq_rt)
 903 {
 904         rcu_assign_pointer(kvm->irq_routing, irq_rt);
 905 }
 906 #endif
 907
 908 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
 909 {
 910         return -ENOSYS;
 911 }
 912
 913 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
 914
 915 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
 916 static inline bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu)
 917 {
 918         return vcpu->kvm->bsp_vcpu_id == vcpu->vcpu_id;
 919 }
 920
 921 bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu);
 922
 923 #else
 924
 925 static inline bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu) { return true; }
 926
 927 #endif
 928
 929 #ifdef __KVM_HAVE_DEVICE_ASSIGNMENT
 930
 931 long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
 932                                   unsigned long arg);
 933
 934 #else
 935
 936 static inline long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
 937                                                 unsigned long arg)
 938 {
 939         return -ENOTTY;
 940 }
 941
 942 #endif
 943
 944 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
 945 {
 946         set_bit(req, &vcpu->requests);
 947 }
 948
 949 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
 950 {
 951         if (test_bit(req, &vcpu->requests)) {
 952                 clear_bit(req, &vcpu->requests);
 953                 return true;
 954         } else {
 955                 return false;
 956         }
 957 }
 958
 959 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
 960
 961 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
 962 {
 963         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
 964 }
 965 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
 966 {
 967         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
 968 }
 969
 970 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
 971
 972 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
 973 {
 974 }
 975
 976 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
 977 {
 978 }
 979
 980 static inline bool kvm_vcpu_eligible_for_directed_yield(struct kvm_vcpu *vcpu)
 981 {
 982         return true;
 983 }
 984
 985 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
 986 #endif
 987