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 #define KVM_MEMSLOT_INCOHERENT  (1UL << 17)
  47
  48 /* Two fragments for cross MMIO pages. */
  49 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS  2
  50
  51 /*
  52  * For the normal pfn, the highest 12 bits should be zero,
  53  * so we can mask bit 62 ~ bit 52  to indicate the error pfn,
  54  * mask bit 63 to indicate the noslot pfn.
  55  */
  56 #define KVM_PFN_ERR_MASK        (0x7ffULL << 52)
  57 #define KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK (0xfffULL << 52)
  58 #define KVM_PFN_NOSLOT          (0x1ULL << 63)
  59
  60 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (KVM_PFN_ERR_MASK)
  61 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (KVM_PFN_ERR_MASK + 1)
  62 #define KVM_PFN_ERR_RO_FAULT    (KVM_PFN_ERR_MASK + 2)
  63
  64 /*
  65  * error pfns indicate that the gfn is in slot but faild to
  66  * translate it to pfn on host.
  67  */
  68 static inline bool is_error_pfn(pfn_t pfn)
  69 {
  70         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_MASK);
  71 }
  72
  73 /*
  74  * error_noslot pfns indicate that the gfn can not be
  75  * translated to pfn - it is not in slot or failed to
  76  * translate it to pfn.
  77  */
  78 static inline bool is_error_noslot_pfn(pfn_t pfn)
  79 {
  80         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK);
  81 }
  82
  83 /* noslot pfn indicates that the gfn is not in slot. */
  84 static inline bool is_noslot_pfn(pfn_t pfn)
  85 {
  86         return pfn == KVM_PFN_NOSLOT;
  87 }
  88
  89 /*
  90  * architectures with KVM_HVA_ERR_BAD other than PAGE_OFFSET (e.g. s390)
  91  * provide own defines and kvm_is_error_hva
  92  */
  93 #ifndef KVM_HVA_ERR_BAD
  94
  95 #define KVM_HVA_ERR_BAD         (PAGE_OFFSET)
  96 #define KVM_HVA_ERR_RO_BAD      (PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE)
  97
  98 static inline bool kvm_is_error_hva(unsigned long addr)
  99 {
 100         return addr >= PAGE_OFFSET;
 101 }
 102
 103 #endif
 104
 105 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
 106
 107 static inline bool is_error_page(struct page *page)
 108 {
 109         return IS_ERR(page);
 110 }
 111
 112 /*
 113  * vcpu->requests bit members
 114  */
 115 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH          0
 116 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      1
 117 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  2
 118 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD         3
 119 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT       4
 120 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER      5
 121 #define KVM_REQ_UNHALT             6
 122 #define KVM_REQ_MMU_SYNC           7
 123 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE       8
 124 #define KVM_REQ_KICK               9
 125 #define KVM_REQ_DEACTIVATE_FPU    10
 126 #define KVM_REQ_EVENT             11
 127 #define KVM_REQ_APF_HALT          12
 128 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE      13
 129 #define KVM_REQ_NMI               14
 130 #define KVM_REQ_PMU               15
 131 #define KVM_REQ_PMI               16
 132 #define KVM_REQ_WATCHDOG          17
 133 #define KVM_REQ_MASTERCLOCK_UPDATE 18
 134 #define KVM_REQ_MCLOCK_INPROGRESS 19
 135 #define KVM_REQ_EPR_EXIT          20
 136 #define KVM_REQ_SCAN_IOAPIC       21
 137 #define KVM_REQ_GLOBAL_CLOCK_UPDATE 22
 138 #define KVM_REQ_ENABLE_IBS        23
 139 #define KVM_REQ_DISABLE_IBS       24
 140 #define KVM_REQ_APIC_PAGE_RELOAD  25
 141
 142 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID             0
 143 #define KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID        1
 144
 145 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
 146
 147 extern spinlock_t kvm_lock;
 148 extern struct list_head vm_list;
 149
 150 struct kvm_io_range {
 151         gpa_t addr;
 152         int len;
 153         struct kvm_io_device *dev;
 154 };
 155
 156 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
 157
 158 struct kvm_io_bus {
 159         int dev_count;
 160         int ioeventfd_count;
 161         struct kvm_io_range range[];
 162 };
 163
 164 enum kvm_bus {
 165         KVM_MMIO_BUS,
 166         KVM_PIO_BUS,
 167         KVM_VIRTIO_CCW_NOTIFY_BUS,
 168         KVM_FAST_MMIO_BUS,
 169         KVM_NR_BUSES
 170 };
 171
 172 int kvm_io_bus_write(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 173                      int len, const void *val);
 174 int kvm_io_bus_write_cookie(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 175                             int len, const void *val, long cookie);
 176 int kvm_io_bus_read(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr, int len,
 177                     void *val);
 178 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 179                             int len, struct kvm_io_device *dev);
 180 int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 181                               struct kvm_io_device *dev);
 182
 183 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 184 struct kvm_async_pf {
 185         struct work_struct work;
 186         struct list_head link;
 187         struct list_head queue;
 188         struct kvm_vcpu *vcpu;
 189         struct mm_struct *mm;
 190         gva_t gva;
 191         unsigned long addr;
 192         struct kvm_arch_async_pf arch;
 193         bool   wakeup_all;
 194 };
 195
 196 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
 197 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
 198 int kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned long hva,
 199                        struct kvm_arch_async_pf *arch);
 200 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
 201 #endif
 202
 203 enum {
 204         OUTSIDE_GUEST_MODE,
 205         IN_GUEST_MODE,
 206         EXITING_GUEST_MODE,
 207         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
 208 };
 209
 210 /*
 211  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
 212  * exits for userspace servicing.
 213  */
 214 struct kvm_mmio_fragment {
 215         gpa_t gpa;
 216         void *data;
 217         unsigned len;
 218 };
 219
 220 struct kvm_vcpu {
 221         struct kvm *kvm;
 222 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
 223         struct preempt_notifier preempt_notifier;
 224 #endif
 225         int cpu;
 226         int vcpu_id;
 227         int srcu_idx;
 228         int mode;
 229         unsigned long requests;
 230         unsigned long guest_debug;
 231
 232         struct mutex mutex;
 233         struct kvm_run *run;
 234
 235         int fpu_active;
 236         int guest_fpu_loaded, guest_xcr0_loaded;
 237         wait_queue_head_t wq;
 238         struct pid *pid;
 239         int sigset_active;
 240         sigset_t sigset;
 241         struct kvm_vcpu_stat stat;
 242
 243 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
 244         int mmio_needed;
 245         int mmio_read_completed;
 246         int mmio_is_write;
 247         int mmio_cur_fragment;
 248         int mmio_nr_fragments;
 249         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
 250 #endif
 251
 252 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 253         struct {
 254                 u32 queued;
 255                 struct list_head queue;
 256                 struct list_head done;
 257                 spinlock_t lock;
 258         } async_pf;
 259 #endif
 260
 261 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
 262         /*
 263          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
 264          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
 265          *  or cpu relax intercepted.
 266          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
 267          */
 268         struct {
 269                 bool in_spin_loop;
 270                 bool dy_eligible;
 271         } spin_loop;
 272 #endif
 273         bool preempted;
 274         struct kvm_vcpu_arch arch;
 275 };
 276
 277 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
 278 {
 279         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
 280 }
 281
 282 /*
 283  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
 284  * This number must be determined not to exceed such limits.
 285  */
 286 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
 287
 288 struct kvm_memory_slot {
 289         gfn_t base_gfn;
 290         unsigned long npages;
 291         unsigned long *dirty_bitmap;
 292         struct kvm_arch_memory_slot arch;
 293         unsigned long userspace_addr;
 294         u32 flags;
 295         short id;
 296 };
 297
 298 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
 299 {
 300         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
 301 }
 302
 303 struct kvm_s390_adapter_int {
 304         u64 ind_addr;
 305         u64 summary_addr;
 306         u64 ind_offset;
 307         u32 summary_offset;
 308         u32 adapter_id;
 309 };
 310
 311 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
 312         u32 gsi;
 313         u32 type;
 314         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 315                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level,
 316                    bool line_status);
 317         union {
 318                 struct {
 319                         unsigned irqchip;
 320                         unsigned pin;
 321                 } irqchip;
 322                 struct msi_msg msi;
 323                 struct kvm_s390_adapter_int adapter;
 324         };
 325         struct hlist_node link;
 326 };
 327
 328 #ifndef KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS
 329 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 0
 330 #endif
 331
 332 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
 333 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
 334 #endif
 335
 336 /*
 337  * Note:
 338  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
 339  * to get the memslot by its id.
 340  */
 341 struct kvm_memslots {
 342         u64 generation;
 343         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 344         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
 345         short id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 346         atomic_t lru_slot;
 347         int used_slots;
 348 };
 349
 350 struct kvm {
 351         spinlock_t mmu_lock;
 352         struct mutex slots_lock;
 353         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
 354         struct kvm_memslots *memslots;
 355         struct srcu_struct srcu;
 356         struct srcu_struct irq_srcu;
 357 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
 358         u32 bsp_vcpu_id;
 359 #endif
 360         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
 361         atomic_t online_vcpus;
 362         int last_boosted_vcpu;
 363         struct list_head vm_list;
 364         struct mutex lock;
 365         struct kvm_io_bus *buses[KVM_NR_BUSES];
 366 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 367         struct {
 368                 spinlock_t        lock;
 369                 struct list_head  items;
 370                 struct list_head  resampler_list;
 371                 struct mutex      resampler_lock;
 372         } irqfds;
 373         struct list_head ioeventfds;
 374 #endif
 375         struct kvm_vm_stat stat;
 376         struct kvm_arch arch;
 377         atomic_t users_count;
 378 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
 379         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
 380         spinlock_t ring_lock;
 381         struct list_head coalesced_zones;
 382 #endif
 383
 384         struct mutex irq_lock;
 385 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 386         /*
 387          * Update side is protected by irq_lock.
 388          */
 389         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
 390 #endif
 391 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 392         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
 393 #endif
 394
 395 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 396         struct mmu_notifier mmu_notifier;
 397         unsigned long mmu_notifier_seq;
 398         long mmu_notifier_count;
 399 #endif
 400         long tlbs_dirty;
 401         struct list_head devices;
 402 };
 403
 404 #define kvm_err(fmt, ...) \
 405         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 406 #define kvm_info(fmt, ...) \
 407         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 408 #define kvm_debug(fmt, ...) \
 409         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 410 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
 411         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
 412                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 413
 414 /* The guest did something we don't support. */
 415 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
 416         kvm_pr_unimpl("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 417
 418 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
 419 {
 420         smp_rmb();
 421         return kvm->vcpus[i];
 422 }
 423
 424 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
 425         for (idx = 0; \
 426              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
 427              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
 428              idx++)
 429
 430 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)    \
 431         for (memslot = &slots->memslots[0];     \
 432               memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
 433                 memslot++)
 434
 435 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
 436 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 437
 438 int __must_check vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 439 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 440
 441 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
 442 void kvm_vcpu_request_scan_ioapic(struct kvm *kvm);
 443 #else
 444 static inline void kvm_vcpu_request_scan_ioapic(struct kvm *kvm)
 445 {
 446 }
 447 #endif
 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 unsigned long gfn_to_hva_memslot_prot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 539                                       bool *writable);
 540 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
 541 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
 542 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
 543
 544 pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 545 pfn_t gfn_to_pfn_async(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *async,
 546                        bool write_fault, bool *writable);
 547 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 548 pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
 549                       bool *writable);
 550 pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 551 pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 552
 553 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
 554 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
 555 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
 556 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
 557
 558 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 559                         int len);
 560 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
 561                           unsigned long len);
 562 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
 563 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 564                            void *data, unsigned long len);
 565 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
 566                          int offset, int len);
 567 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
 568                     unsigned long len);
 569 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 570                            void *data, unsigned long len);
 571 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 572                               gpa_t gpa, unsigned long len);
 573 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
 574 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
 575 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 576 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 577 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 578 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 579
 580 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
 581 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 582 int kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
 583 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu);
 584 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 585 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 586
 587 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
 588 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
 589 void kvm_make_mclock_inprogress_request(struct kvm *kvm);
 590 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
 591 bool kvm_make_all_cpus_request(struct kvm *kvm, unsigned int req);
 592
 593 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
 594                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 595 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
 596                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 597 int kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
 598
 599 int kvm_vm_ioctl_check_extension(struct kvm *kvm, long ext);
 600
 601 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 602                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
 603 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 604                                 struct kvm_dirty_log *log);
 605
 606 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level,
 607                         bool line_status);
 608 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
 609                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 610
 611 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 612 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 613
 614 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 615                                     struct kvm_translation *tr);
 616
 617 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 618 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 619 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 620                                   struct kvm_sregs *sregs);
 621 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 622                                   struct kvm_sregs *sregs);
 623 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 624                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 625 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 626                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 627 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 628                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
 629 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
 630
 631 int kvm_arch_init(void *opaque);
 632 void kvm_arch_exit(void);
 633
 634 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 635 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 636
 637 void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 638
 639 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
 640 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 641 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 642 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
 643 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 644 int kvm_arch_vcpu_postcreate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 645 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 646
 647 int kvm_arch_hardware_enable(void);
 648 void kvm_arch_hardware_disable(void);
 649 int kvm_arch_hardware_setup(void);
 650 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
 651 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
 652 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 653 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 654
 655 void *kvm_kvzalloc(unsigned long size);
 656 void kvm_kvfree(const void *addr);
 657
 658 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
 659 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
 660 {
 661         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
 662 }
 663
 664 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
 665 {
 666         kfree(kvm);
 667 }
 668 #endif
 669
 670 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
 671 void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 672 void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 673 bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 674 #else
 675 static inline void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 676 {
 677 }
 678
 679 static inline void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 680 {
 681 }
 682
 683 static inline bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 684 {
 685         return false;
 686 }
 687 #endif
 688
 689 static inline wait_queue_head_t *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
 690 {
 691 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
 692         return vcpu->arch.wqp;
 693 #else
 694         return &vcpu->wq;
 695 #endif
 696 }
 697
 698 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
 699 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
 700 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
 701
 702 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
 703 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 704
 705 bool kvm_is_reserved_pfn(pfn_t pfn);
 706
 707 struct kvm_irq_ack_notifier {
 708         struct hlist_node link;
 709         unsigned gsi;
 710         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 711 };
 712
 713 int kvm_irq_map_gsi(struct kvm *kvm,
 714                     struct kvm_kernel_irq_routing_entry *entries, int gsi);
 715 int kvm_irq_map_chip_pin(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 716
 717 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
 718                 bool line_status);
 719 int kvm_set_irq_inatomic(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level);
 720 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
 721                 int irq_source_id, int level, bool line_status);
 722 bool kvm_irq_has_notifier(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 723 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 724 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 725                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 726 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 727                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 728 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
 729 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
 730
 731 #ifdef CONFIG_KVM_DEVICE_ASSIGNMENT
 732 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
 733 void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
 734 #else
 735 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
 736                                       struct kvm_memory_slot *slot)
 737 {
 738         return 0;
 739 }
 740
 741 static inline void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm,
 742                                          struct kvm_memory_slot *slot)
 743 {
 744 }
 745 #endif
 746
 747 static inline void kvm_guest_enter(void)
 748 {
 749         unsigned long flags;
 750
 751         BUG_ON(preemptible());
 752
 753         local_irq_save(flags);
 754         guest_enter();
 755         local_irq_restore(flags);
 756
 757         /* KVM does not hold any references to rcu protected data when it
 758          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
 759          * is very similar to exiting to userspace from rcu point of view. In
 760          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
 761          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
 762          * we do with user-mode execution.
 763          */
 764         rcu_virt_note_context_switch(smp_processor_id());
 765 }
 766
 767 static inline void kvm_guest_exit(void)
 768 {
 769         unsigned long flags;
 770
 771         local_irq_save(flags);
 772         guest_exit();
 773         local_irq_restore(flags);
 774 }
 775
 776 /*
 777  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
 778  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
 779  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
 780  * bloat other code too much.
 781  */
 782 static inline struct kvm_memory_slot *
 783 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
 784 {
 785         int start = 0, end = slots->used_slots;
 786         int slot = atomic_read(&slots->lru_slot);
 787         struct kvm_memory_slot *memslots = slots->memslots;
 788
 789         if (gfn >= memslots[slot].base_gfn &&
 790             gfn < memslots[slot].base_gfn + memslots[slot].npages)
 791                 return &memslots[slot];
 792
 793         while (start < end) {
 794                 slot = start + (end - start) / 2;
 795
 796                 if (gfn >= memslots[slot].base_gfn)
 797                         end = slot;
 798                 else
 799                         start = slot + 1;
 800         }
 801
 802         if (gfn >= memslots[start].base_gfn &&
 803             gfn < memslots[start].base_gfn + memslots[start].npages) {
 804                 atomic_set(&slots->lru_slot, start);
 805                 return &memslots[start];
 806         }
 807
 808         return NULL;
 809 }
 810
 811 static inline struct kvm_memory_slot *
 812 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
 813 {
 814         return search_memslots(slots, gfn);
 815 }
 816
 817 static inline unsigned long
 818 __gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
 819 {
 820         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
 821 }
 822
 823 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
 824 {
 825         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
 826 }
 827
 828 static inline gfn_t
 829 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
 830 {
 831         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
 832
 833         return slot->base_gfn + gfn_offset;
 834 }
 835
 836 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
 837 {
 838         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
 839 }
 840
 841 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
 842 {
 843         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
 844 }
 845
 846 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
 847 {
 848         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
 849 }
 850
 851 static inline bool kvm_is_error_gpa(struct kvm *kvm, gpa_t gpa)
 852 {
 853         unsigned long hva = gfn_to_hva(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
 854
 855         return kvm_is_error_hva(hva);
 856 }
 857
 858 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
 859 {
 860         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
 861 }
 862
 863 enum kvm_stat_kind {
 864         KVM_STAT_VM,
 865         KVM_STAT_VCPU,
 866 };
 867
 868 struct kvm_stats_debugfs_item {
 869         const char *name;
 870         int offset;
 871         enum kvm_stat_kind kind;
 872         struct dentry *dentry;
 873 };
 874 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
 875 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
 876
 877 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 878 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm *kvm, unsigned long mmu_seq)
 879 {
 880         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count))
 881                 return 1;
 882         /*
 883          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
 884          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
 885          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
 886          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
 887          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
 888          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
 889          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
 890          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
 891          */
 892         smp_rmb();
 893         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
 894                 return 1;
 895         return 0;
 896 }
 897 #endif
 898
 899 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
 900
 901 #ifdef CONFIG_S390
 902 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 4096 //FIXME: we can have more than that...
 903 #else
 904 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 1024
 905 #endif
 906
 907 int kvm_setup_default_irq_routing(struct kvm *kvm);
 908 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
 909                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
 910                         unsigned nr,
 911                         unsigned flags);
 912 int kvm_set_routing_entry(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 913                           const struct kvm_irq_routing_entry *ue);
 914 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
 915
 916 #else
 917
 918 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
 919
 920 #endif
 921
 922 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
 923
 924 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 925
 926 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
 927 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
 928
 929 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 930 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
 931 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
 932 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *);
 933 #else
 934 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
 935 {
 936         return -EINVAL;
 937 }
 938
 939 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
 940 #endif
 941
 942 #else
 943
 944 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
 945
 946 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
 947 {
 948         return -EINVAL;
 949 }
 950
 951 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
 952
 953 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 954 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
 955 {
 956 }
 957 #endif
 958
 959 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
 960 {
 961         return -ENOSYS;
 962 }
 963
 964 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
 965
 966 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
 967 static inline bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu)
 968 {
 969         return vcpu->kvm->bsp_vcpu_id == vcpu->vcpu_id;
 970 }
 971
 972 bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu);
 973
 974 #else
 975
 976 static inline bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu) { return true; }
 977
 978 #endif
 979
 980 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
 981 {
 982         set_bit(req, &vcpu->requests);
 983 }
 984
 985 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
 986 {
 987         if (test_bit(req, &vcpu->requests)) {
 988                 clear_bit(req, &vcpu->requests);
 989                 return true;
 990         } else {
 991                 return false;
 992         }
 993 }
 994
 995 extern bool kvm_rebooting;
 996
 997 struct kvm_device {
 998         struct kvm_device_ops *ops;
 999         struct kvm *kvm;
1000         void *private;
1001         struct list_head vm_node;
1002 };
1003
1004 /* create, destroy, and name are mandatory */
1005 struct kvm_device_ops {
1006         const char *name;
1007         int (*create)(struct kvm_device *dev, u32 type);
1008
1009         /*
1010          * Destroy is responsible for freeing dev.
1011          *
1012          * Destroy may be called before or after destructors are called
1013          * on emulated I/O regions, depending on whether a reference is
1014          * held by a vcpu or other kvm component that gets destroyed
1015          * after the emulated I/O.
1016          */
1017         void (*destroy)(struct kvm_device *dev);
1018
1019         int (*set_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1020         int (*get_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1021         int (*has_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1022         long (*ioctl)(struct kvm_device *dev, unsigned int ioctl,
1023                       unsigned long arg);
1024 };
1025
1026 void kvm_device_get(struct kvm_device *dev);
1027 void kvm_device_put(struct kvm_device *dev);
1028 struct kvm_device *kvm_device_from_filp(struct file *filp);
1029 int kvm_register_device_ops(struct kvm_device_ops *ops, u32 type);
1030 void kvm_unregister_device_ops(u32 type);
1031
1032 extern struct kvm_device_ops kvm_mpic_ops;
1033 extern struct kvm_device_ops kvm_xics_ops;
1034
1035 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
1036
1037 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1038 {
1039         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
1040 }
1041 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1042 {
1043         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
1044 }
1045
1046 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1047
1048 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1049 {
1050 }
1051
1052 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1053 {
1054 }
1055 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1056 #endif
1057