in video mode chage ui to 565 fail
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / 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/mm.h>
17 #include <linux/preempt.h>
18 #include <linux/msi.h>
19 #include <asm/signal.h>
20
21 #include <linux/kvm.h>
22 #include <linux/kvm_para.h>
23
24 #include <linux/kvm_types.h>
25
26 #include <asm/kvm_host.h>
27
28 /*
29  * vcpu->requests bit members
30  */
31 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH          0
32 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      1
33 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  2
34 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD         3
35 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT       4
36 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER      5
37 #define KVM_REQ_UNHALT             6
38 #define KVM_REQ_MMU_SYNC           7
39 #define KVM_REQ_KVMCLOCK_UPDATE    8
40 #define KVM_REQ_KICK               9
41
42 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID     0
43
44 struct kvm;
45 struct kvm_vcpu;
46 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
47
48 /*
49  * It would be nice to use something smarter than a linear search, TBD...
50  * Thankfully we dont expect many devices to register (famous last words :),
51  * so until then it will suffice.  At least its abstracted so we can change
52  * in one place.
53  */
54 struct kvm_io_bus {
55         int                   dev_count;
56 #define NR_IOBUS_DEVS 200
57         struct kvm_io_device *devs[NR_IOBUS_DEVS];
58 };
59
60 void kvm_io_bus_init(struct kvm_io_bus *bus);
61 void kvm_io_bus_destroy(struct kvm_io_bus *bus);
62 int kvm_io_bus_write(struct kvm_io_bus *bus, gpa_t addr, int len,
63                      const void *val);
64 int kvm_io_bus_read(struct kvm_io_bus *bus, gpa_t addr, int len,
65                     void *val);
66 int __kvm_io_bus_register_dev(struct kvm_io_bus *bus,
67                                struct kvm_io_device *dev);
68 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, struct kvm_io_bus *bus,
69                             struct kvm_io_device *dev);
70 void __kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm_io_bus *bus,
71                                  struct kvm_io_device *dev);
72 void kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, struct kvm_io_bus *bus,
73                                struct kvm_io_device *dev);
74
75 struct kvm_vcpu {
76         struct kvm *kvm;
77 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
78         struct preempt_notifier preempt_notifier;
79 #endif
80         int vcpu_id;
81         struct mutex mutex;
82         int   cpu;
83         struct kvm_run *run;
84         unsigned long requests;
85         unsigned long guest_debug;
86         int fpu_active;
87         int guest_fpu_loaded;
88         wait_queue_head_t wq;
89         int sigset_active;
90         sigset_t sigset;
91         struct kvm_vcpu_stat stat;
92
93 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
94         int mmio_needed;
95         int mmio_read_completed;
96         int mmio_is_write;
97         int mmio_size;
98         unsigned char mmio_data[8];
99         gpa_t mmio_phys_addr;
100 #endif
101
102         struct kvm_vcpu_arch arch;
103 };
104
105 struct kvm_memory_slot {
106         gfn_t base_gfn;
107         unsigned long npages;
108         unsigned long flags;
109         unsigned long *rmap;
110         unsigned long *dirty_bitmap;
111         struct {
112                 unsigned long rmap_pde;
113                 int write_count;
114         } *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
115         unsigned long userspace_addr;
116         int user_alloc;
117 };
118
119 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
120 {
121         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
122 }
123
124 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
125         u32 gsi;
126         u32 type;
127         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
128                     struct kvm *kvm, int level);
129         union {
130                 struct {
131                         unsigned irqchip;
132                         unsigned pin;
133                 } irqchip;
134                 struct msi_msg msi;
135         };
136         struct list_head link;
137 };
138
139 struct kvm {
140         spinlock_t mmu_lock;
141         spinlock_t requests_lock;
142         struct rw_semaphore slots_lock;
143         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
144         int nmemslots;
145         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEMORY_SLOTS +
146                                         KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS];
147 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
148         u32 bsp_vcpu_id;
149         struct kvm_vcpu *bsp_vcpu;
150 #endif
151         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
152         atomic_t online_vcpus;
153         struct list_head vm_list;
154         struct mutex lock;
155         struct kvm_io_bus mmio_bus;
156         struct kvm_io_bus pio_bus;
157 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
158         struct {
159                 spinlock_t        lock;
160                 struct list_head  items;
161         } irqfds;
162         struct list_head ioeventfds;
163 #endif
164         struct kvm_vm_stat stat;
165         struct kvm_arch arch;
166         atomic_t users_count;
167 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
168         struct kvm_coalesced_mmio_dev *coalesced_mmio_dev;
169         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
170 #endif
171
172         struct mutex irq_lock;
173 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
174         struct list_head irq_routing; /* of kvm_kernel_irq_routing_entry */
175         struct hlist_head mask_notifier_list;
176 #endif
177
178 #ifdef KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
179         struct mmu_notifier mmu_notifier;
180         unsigned long mmu_notifier_seq;
181         long mmu_notifier_count;
182 #endif
183 };
184
185 /* The guest did something we don't support. */
186 #define pr_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                       \
187  do {                                                                   \
188         if (printk_ratelimit())                                         \
189                 printk(KERN_ERR "kvm: %i: cpu%i " fmt,                  \
190                        current->tgid, (vcpu)->vcpu_id , ## __VA_ARGS__); \
191  } while (0)
192
193 #define kvm_printf(kvm, fmt ...) printk(KERN_DEBUG fmt)
194 #define vcpu_printf(vcpu, fmt...) kvm_printf(vcpu->kvm, fmt)
195
196 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
197 {
198         smp_rmb();
199         return kvm->vcpus[i];
200 }
201
202 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
203         for (idx = 0, vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx); \
204              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && vcpup; \
205              vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, ++idx))
206
207 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
208 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
209
210 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
211 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
212
213 int kvm_init(void *opaque, unsigned int vcpu_size,
214                   struct module *module);
215 void kvm_exit(void);
216
217 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
218 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
219
220 #define HPA_MSB ((sizeof(hpa_t) * 8) - 1)
221 #define HPA_ERR_MASK ((hpa_t)1 << HPA_MSB)
222 static inline int is_error_hpa(hpa_t hpa) { return hpa >> HPA_MSB; }
223 struct page *gva_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
224
225 extern struct page *bad_page;
226 extern pfn_t bad_pfn;
227
228 int is_error_page(struct page *page);
229 int is_error_pfn(pfn_t pfn);
230 int kvm_is_error_hva(unsigned long addr);
231 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
232                           struct kvm_userspace_memory_region *mem,
233                           int user_alloc);
234 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
235                             struct kvm_userspace_memory_region *mem,
236                             int user_alloc);
237 int kvm_arch_set_memory_region(struct kvm *kvm,
238                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
239                                 struct kvm_memory_slot old,
240                                 int user_alloc);
241 void kvm_disable_largepages(void);
242 void kvm_arch_flush_shadow(struct kvm *kvm);
243 gfn_t unalias_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
244 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
245 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
246 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
247 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
248 void kvm_set_page_dirty(struct page *page);
249 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
250
251 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
252 void kvm_release_pfn_dirty(pfn_t);
253 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
254 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
255 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
256 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
257
258 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
259                         int len);
260 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
261                           unsigned long len);
262 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
263 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
264                          int offset, int len);
265 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
266                     unsigned long len);
267 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
268 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
269 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
270 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
271 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
272
273 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
274 void kvm_resched(struct kvm_vcpu *vcpu);
275 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
276 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
277 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
278 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
279
280 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
281                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
282 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
283                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
284
285 int kvm_dev_ioctl_check_extension(long ext);
286
287 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
288                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
289 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
290                                 struct kvm_dirty_log *log);
291
292 int kvm_vm_ioctl_set_memory_region(struct kvm *kvm,
293                                    struct
294                                    kvm_userspace_memory_region *mem,
295                                    int user_alloc);
296 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
297                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
298
299 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
300 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
301
302 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
303                                     struct kvm_translation *tr);
304
305 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
306 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
307 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
308                                   struct kvm_sregs *sregs);
309 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
310                                   struct kvm_sregs *sregs);
311 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
312                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
313 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
314                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
315 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
316                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
317 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
318
319 int kvm_arch_init(void *opaque);
320 void kvm_arch_exit(void);
321
322 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
323 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
324
325 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
326 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
327 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
328 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
329 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
330 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
331
332 int kvm_arch_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
333 void kvm_arch_hardware_enable(void *garbage);
334 void kvm_arch_hardware_disable(void *garbage);
335 int kvm_arch_hardware_setup(void);
336 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
337 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
338 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
339
340 void kvm_free_physmem(struct kvm *kvm);
341
342 struct  kvm *kvm_arch_create_vm(void);
343 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
344 void kvm_free_all_assigned_devices(struct kvm *kvm);
345 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
346
347 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
348 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
349
350 int kvm_is_mmio_pfn(pfn_t pfn);
351
352 struct kvm_irq_ack_notifier {
353         struct hlist_node link;
354         unsigned gsi;
355         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
356 };
357
358 #define KVM_ASSIGNED_MSIX_PENDING               0x1
359 struct kvm_guest_msix_entry {
360         u32 vector;
361         u16 entry;
362         u16 flags;
363 };
364
365 struct kvm_assigned_dev_kernel {
366         struct kvm_irq_ack_notifier ack_notifier;
367         struct work_struct interrupt_work;
368         struct list_head list;
369         int assigned_dev_id;
370         int host_busnr;
371         int host_devfn;
372         unsigned int entries_nr;
373         int host_irq;
374         bool host_irq_disabled;
375         struct msix_entry *host_msix_entries;
376         int guest_irq;
377         struct kvm_guest_msix_entry *guest_msix_entries;
378         unsigned long irq_requested_type;
379         int irq_source_id;
380         int flags;
381         struct pci_dev *dev;
382         struct kvm *kvm;
383         spinlock_t assigned_dev_lock;
384 };
385
386 struct kvm_irq_mask_notifier {
387         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
388         int irq;
389         struct hlist_node link;
390 };
391
392 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
393                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
394 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
395                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
396 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, int irq, bool mask);
397
398 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, int irq, int level);
399 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
400 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
401                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
402 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
403                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
404 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
405 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
406
407 /* For vcpu->arch.iommu_flags */
408 #define KVM_IOMMU_CACHE_COHERENCY       0x1
409
410 #ifdef CONFIG_IOMMU_API
411 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, gfn_t base_gfn,
412                         unsigned long npages);
413 int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm);
414 int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm);
415 int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
416                       struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
417 int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
418                         struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
419 #else /* CONFIG_IOMMU_API */
420 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
421                                       gfn_t base_gfn,
422                                       unsigned long npages)
423 {
424         return 0;
425 }
426
427 static inline int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm)
428 {
429         return -ENODEV;
430 }
431
432 static inline int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm)
433 {
434         return 0;
435 }
436
437 static inline int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
438                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
439 {
440         return 0;
441 }
442
443 static inline int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
444                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
445 {
446         return 0;
447 }
448 #endif /* CONFIG_IOMMU_API */
449
450 static inline void kvm_guest_enter(void)
451 {
452         account_system_vtime(current);
453         current->flags |= PF_VCPU;
454 }
455
456 static inline void kvm_guest_exit(void)
457 {
458         account_system_vtime(current);
459         current->flags &= ~PF_VCPU;
460 }
461
462 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot)
463 {
464         return slot - kvm->memslots;
465 }
466
467 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
468 {
469         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
470 }
471
472 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
473 {
474         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
475 }
476
477 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
478 {
479         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
480 }
481
482 enum kvm_stat_kind {
483         KVM_STAT_VM,
484         KVM_STAT_VCPU,
485 };
486
487 struct kvm_stats_debugfs_item {
488         const char *name;
489         int offset;
490         enum kvm_stat_kind kind;
491         struct dentry *dentry;
492 };
493 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
494 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
495
496 #ifdef KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
497 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long mmu_seq)
498 {
499         if (unlikely(vcpu->kvm->mmu_notifier_count))
500                 return 1;
501         /*
502          * Both reads happen under the mmu_lock and both values are
503          * modified under mmu_lock, so there's no need of smb_rmb()
504          * here in between, otherwise mmu_notifier_count should be
505          * read before mmu_notifier_seq, see
506          * mmu_notifier_invalidate_range_end write side.
507          */
508         if (vcpu->kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
509                 return 1;
510         return 0;
511 }
512 #endif
513
514 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
515
516 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 1024
517
518 int kvm_setup_default_irq_routing(struct kvm *kvm);
519 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
520                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
521                         unsigned nr,
522                         unsigned flags);
523 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
524
525 #else
526
527 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
528
529 #endif
530
531 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
532
533 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
534 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, int fd, int gsi, int flags);
535 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
536 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
537
538 #else
539
540 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
541 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, int fd, int gsi, int flags)
542 {
543         return -EINVAL;
544 }
545
546 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
547 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
548 {
549         return -ENOSYS;
550 }
551
552 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
553
554 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
555 static inline bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu)
556 {
557         return vcpu->kvm->bsp_vcpu_id == vcpu->vcpu_id;
558 }
559 #endif
560 #endif