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 <asm/signal.h>
  25
  26 #include <linux/kvm.h>
  27 #include <linux/kvm_para.h>
  28
  29 #include <linux/kvm_types.h>
  30
  31 #include <asm/kvm_host.h>
  32
  33 #ifndef KVM_MMIO_SIZE
  34 #define KVM_MMIO_SIZE 8
  35 #endif
  36
  37 /*
  38  * If we support unaligned MMIO, at most one fragment will be split into two:
  39  */
  40 #ifdef KVM_UNALIGNED_MMIO
  41 #  define KVM_EXTRA_MMIO_FRAGMENTS 1
  42 #else
  43 #  define KVM_EXTRA_MMIO_FRAGMENTS 0
  44 #endif
  45
  46 #define KVM_USER_MMIO_SIZE 8
  47
  48 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS \
  49         (KVM_MMIO_SIZE / KVM_USER_MMIO_SIZE + KVM_EXTRA_MMIO_FRAGMENTS)
  50
  51 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (-EFAULT)
  52 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (-EHWPOISON)
  53 #define KVM_PFN_ERR_BAD         (-ENOENT)
  54
  55 /*
  56  * vcpu->requests bit members
  57  */
  58 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH          0
  59 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      1
  60 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  2
  61 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD         3
  62 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT       4
  63 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER      5
  64 #define KVM_REQ_UNHALT             6
  65 #define KVM_REQ_MMU_SYNC           7
  66 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE       8
  67 #define KVM_REQ_KICK               9
  68 #define KVM_REQ_DEACTIVATE_FPU    10
  69 #define KVM_REQ_EVENT             11
  70 #define KVM_REQ_APF_HALT          12
  71 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE      13
  72 #define KVM_REQ_NMI               14
  73 #define KVM_REQ_IMMEDIATE_EXIT    15
  74 #define KVM_REQ_PMU               16
  75 #define KVM_REQ_PMI               17
  76
  77 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID     0
  78
  79 struct kvm;
  80 struct kvm_vcpu;
  81 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
  82
  83 struct kvm_io_range {
  84         gpa_t addr;
  85         int len;
  86         struct kvm_io_device *dev;
  87 };
  88
  89 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
  90
  91 struct kvm_io_bus {
  92         int                   dev_count;
  93         struct kvm_io_range range[];
  94 };
  95
  96 enum kvm_bus {
  97         KVM_MMIO_BUS,
  98         KVM_PIO_BUS,
  99         KVM_NR_BUSES
 100 };
 101
 102 int kvm_io_bus_write(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 103                      int len, const void *val);
 104 int kvm_io_bus_read(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr, int len,
 105                     void *val);
 106 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 107                             int len, struct kvm_io_device *dev);
 108 int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 109                               struct kvm_io_device *dev);
 110
 111 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 112 struct kvm_async_pf {
 113         struct work_struct work;
 114         struct list_head link;
 115         struct list_head queue;
 116         struct kvm_vcpu *vcpu;
 117         struct mm_struct *mm;
 118         gva_t gva;
 119         unsigned long addr;
 120         struct kvm_arch_async_pf arch;
 121         struct page *page;
 122         bool done;
 123 };
 124
 125 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
 126 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
 127 int kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, gfn_t gfn,
 128                        struct kvm_arch_async_pf *arch);
 129 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
 130 #endif
 131
 132 enum {
 133         OUTSIDE_GUEST_MODE,
 134         IN_GUEST_MODE,
 135         EXITING_GUEST_MODE,
 136         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
 137 };
 138
 139 /*
 140  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
 141  * exits for userspace servicing.
 142  */
 143 struct kvm_mmio_fragment {
 144         gpa_t gpa;
 145         void *data;
 146         unsigned len;
 147 };
 148
 149 struct kvm_vcpu {
 150         struct kvm *kvm;
 151 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
 152         struct preempt_notifier preempt_notifier;
 153 #endif
 154         int cpu;
 155         int vcpu_id;
 156         int srcu_idx;
 157         int mode;
 158         unsigned long requests;
 159         unsigned long guest_debug;
 160
 161         struct mutex mutex;
 162         struct kvm_run *run;
 163
 164         int fpu_active;
 165         int guest_fpu_loaded, guest_xcr0_loaded;
 166         wait_queue_head_t wq;
 167         struct pid *pid;
 168         int sigset_active;
 169         sigset_t sigset;
 170         struct kvm_vcpu_stat stat;
 171
 172 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
 173         int mmio_needed;
 174         int mmio_read_completed;
 175         int mmio_is_write;
 176         int mmio_cur_fragment;
 177         int mmio_nr_fragments;
 178         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
 179 #endif
 180
 181 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 182         struct {
 183                 u32 queued;
 184                 struct list_head queue;
 185                 struct list_head done;
 186                 spinlock_t lock;
 187         } async_pf;
 188 #endif
 189
 190 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
 191         /*
 192          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
 193          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
 194          *  or cpu relax intercepted.
 195          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
 196          */
 197         struct {
 198                 bool in_spin_loop;
 199                 bool dy_eligible;
 200         } spin_loop;
 201 #endif
 202         struct kvm_vcpu_arch arch;
 203 };
 204
 205 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
 206 {
 207         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
 208 }
 209
 210 /*
 211  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
 212  * This number must be determined not to exceed such limits.
 213  */
 214 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
 215
 216 struct kvm_memory_slot {
 217         gfn_t base_gfn;
 218         unsigned long npages;
 219         unsigned long flags;
 220         unsigned long *dirty_bitmap;
 221         struct kvm_arch_memory_slot arch;
 222         unsigned long userspace_addr;
 223         int user_alloc;
 224         int id;
 225 };
 226
 227 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
 228 {
 229         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
 230 }
 231
 232 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
 233         u32 gsi;
 234         u32 type;
 235         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 236                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level);
 237         union {
 238                 struct {
 239                         unsigned irqchip;
 240                         unsigned pin;
 241                 } irqchip;
 242                 struct msi_msg msi;
 243         };
 244         struct hlist_node link;
 245 };
 246
 247 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
 248
 249 struct kvm_irq_routing_table {
 250         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IOAPIC_NUM_PINS];
 251         struct kvm_kernel_irq_routing_entry *rt_entries;
 252         u32 nr_rt_entries;
 253         /*
 254          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
 255          * the gsi is connected to.
 256          */
 257         struct hlist_head map[0];
 258 };
 259
 260 #else
 261
 262 struct kvm_irq_routing_table {};
 263
 264 #endif
 265
 266 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
 267 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_MEMORY_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
 268 #endif
 269
 270 /*
 271  * Note:
 272  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
 273  * to get the memslot by its id.
 274  */
 275 struct kvm_memslots {
 276         u64 generation;
 277         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 278         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
 279         int id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 280 };
 281
 282 struct kvm {
 283         spinlock_t mmu_lock;
 284         struct mutex slots_lock;
 285         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
 286         struct kvm_memslots *memslots;
 287         struct srcu_struct srcu;
 288 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
 289         u32 bsp_vcpu_id;
 290 #endif
 291         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
 292         atomic_t online_vcpus;
 293         int last_boosted_vcpu;
 294         struct list_head vm_list;
 295         struct mutex lock;
 296         struct kvm_io_bus *buses[KVM_NR_BUSES];
 297 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 298         struct {
 299                 spinlock_t        lock;
 300                 struct list_head  items;
 301         } irqfds;
 302         struct list_head ioeventfds;
 303 #endif
 304         struct kvm_vm_stat stat;
 305         struct kvm_arch arch;
 306         atomic_t users_count;
 307 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
 308         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
 309         spinlock_t ring_lock;
 310         struct list_head coalesced_zones;
 311 #endif
 312
 313         struct mutex irq_lock;
 314 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 315         /*
 316          * Update side is protected by irq_lock and,
 317          * if configured, irqfds.lock.
 318          */
 319         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
 320         struct hlist_head mask_notifier_list;
 321         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
 322 #endif
 323
 324 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 325         struct mmu_notifier mmu_notifier;
 326         unsigned long mmu_notifier_seq;
 327         long mmu_notifier_count;
 328 #endif
 329         long tlbs_dirty;
 330 };
 331
 332 #define kvm_err(fmt, ...) \
 333         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 334 #define kvm_info(fmt, ...) \
 335         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 336 #define kvm_debug(fmt, ...) \
 337         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 338 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
 339         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
 340                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 341
 342 /* The guest did something we don't support. */
 343 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
 344         kvm_pr_unimpl("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 345
 346 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
 347 {
 348         smp_rmb();
 349         return kvm->vcpus[i];
 350 }
 351
 352 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
 353         for (idx = 0; \
 354              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
 355              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
 356              idx++)
 357
 358 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)    \
 359         for (memslot = &slots->memslots[0];     \
 360               memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
 361                 memslot++)
 362
 363 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
 364 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 365
 366 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 367 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 368
 369 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
 370                   struct module *module);
 371 void kvm_exit(void);
 372
 373 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
 374 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
 375 void update_memslots(struct kvm_memslots *slots, struct kvm_memory_slot *new);
 376
 377 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
 378 {
 379         return rcu_dereference_check(kvm->memslots,
 380                         srcu_read_lock_held(&kvm->srcu)
 381                         || lockdep_is_held(&kvm->slots_lock));
 382 }
 383
 384 static inline struct kvm_memory_slot *
 385 id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
 386 {
 387         int index = slots->id_to_index[id];
 388         struct kvm_memory_slot *slot;
 389
 390         slot = &slots->memslots[index];
 391
 392         WARN_ON(slot->id != id);
 393         return slot;
 394 }
 395
 396 extern struct page *bad_page;
 397
 398 int is_error_page(struct page *page);
 399 int is_error_pfn(pfn_t pfn);
 400 int is_noslot_pfn(pfn_t pfn);
 401 int is_invalid_pfn(pfn_t pfn);
 402 int kvm_is_error_hva(unsigned long addr);
 403 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 404                           struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 405                           int user_alloc);
 406 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 407                             struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 408                             int user_alloc);
 409 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm_memory_slot *free,
 410                            struct kvm_memory_slot *dont);
 411 int kvm_arch_create_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, unsigned long npages);
 412 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
 413                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
 414                                 struct kvm_memory_slot old,
 415                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 416                                 int user_alloc);
 417 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
 418                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 419                                 struct kvm_memory_slot old,
 420                                 int user_alloc);
 421 bool kvm_largepages_enabled(void);
 422 void kvm_disable_largepages(void);
 423 void kvm_arch_flush_shadow(struct kvm *kvm);
 424
 425 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, struct page **pages,
 426                             int nr_pages);
 427
 428 struct page *get_bad_page(void);
 429 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 430 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 431 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
 432 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
 433 void kvm_set_page_dirty(struct page *page);
 434 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
 435
 436 pfn_t hva_to_pfn_atomic(unsigned long addr);
 437 pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 438 pfn_t gfn_to_pfn_async(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *async,
 439                        bool write_fault, bool *writable);
 440 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 441 pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
 442                       bool *writable);
 443 pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 444 void kvm_release_pfn_dirty(pfn_t);
 445 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
 446 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
 447 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
 448 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
 449
 450 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 451                         int len);
 452 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
 453                           unsigned long len);
 454 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
 455 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 456                            void *data, unsigned long len);
 457 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
 458                          int offset, int len);
 459 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
 460                     unsigned long len);
 461 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 462                            void *data, unsigned long len);
 463 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 464                               gpa_t gpa);
 465 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
 466 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
 467 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 468 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 469 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 470 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 471 void mark_page_dirty_in_slot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 472                              gfn_t gfn);
 473
 474 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
 475 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 476 bool kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
 477 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu);
 478 void kvm_resched(struct kvm_vcpu *vcpu);
 479 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 480 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 481
 482 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
 483 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
 484
 485 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
 486                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 487 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
 488                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 489 int kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
 490
 491 int kvm_dev_ioctl_check_extension(long ext);
 492
 493 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 494                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
 495 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 496                                 struct kvm_dirty_log *log);
 497
 498 int kvm_vm_ioctl_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 499                                    struct
 500                                    kvm_userspace_memory_region *mem,
 501                                    int user_alloc);
 502 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level);
 503 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
 504                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 505
 506 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 507 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 508
 509 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 510                                     struct kvm_translation *tr);
 511
 512 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 513 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 514 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 515                                   struct kvm_sregs *sregs);
 516 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 517                                   struct kvm_sregs *sregs);
 518 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 519                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 520 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 521                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 522 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 523                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
 524 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
 525
 526 int kvm_arch_init(void *opaque);
 527 void kvm_arch_exit(void);
 528
 529 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 530 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 531
 532 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
 533 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 534 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 535 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
 536 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 537 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 538
 539 int kvm_arch_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
 540 int kvm_arch_hardware_enable(void *garbage);
 541 void kvm_arch_hardware_disable(void *garbage);
 542 int kvm_arch_hardware_setup(void);
 543 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
 544 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
 545 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 546 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 547
 548 void kvm_free_physmem(struct kvm *kvm);
 549
 550 void *kvm_kvzalloc(unsigned long size);
 551 void kvm_kvfree(const void *addr);
 552
 553 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
 554 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
 555 {
 556         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
 557 }
 558
 559 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
 560 {
 561         kfree(kvm);
 562 }
 563 #endif
 564
 565 static inline wait_queue_head_t *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
 566 {
 567 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
 568         return vcpu->arch.wqp;
 569 #else
 570         return &vcpu->wq;
 571 #endif
 572 }
 573
 574 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
 575 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
 576 void kvm_free_all_assigned_devices(struct kvm *kvm);
 577 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
 578
 579 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
 580 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 581
 582 bool kvm_is_mmio_pfn(pfn_t pfn);
 583
 584 struct kvm_irq_ack_notifier {
 585         struct hlist_node link;
 586         unsigned gsi;
 587         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 588 };
 589
 590 struct kvm_assigned_dev_kernel {
 591         struct kvm_irq_ack_notifier ack_notifier;
 592         struct list_head list;
 593         int assigned_dev_id;
 594         int host_segnr;
 595         int host_busnr;
 596         int host_devfn;
 597         unsigned int entries_nr;
 598         int host_irq;
 599         bool host_irq_disabled;
 600         bool pci_2_3;
 601         struct msix_entry *host_msix_entries;
 602         int guest_irq;
 603         struct msix_entry *guest_msix_entries;
 604         unsigned long irq_requested_type;
 605         int irq_source_id;
 606         int flags;
 607         struct pci_dev *dev;
 608         struct kvm *kvm;
 609         spinlock_t intx_lock;
 610         spinlock_t intx_mask_lock;
 611         char irq_name[32];
 612         struct pci_saved_state *pci_saved_state;
 613 };
 614
 615 struct kvm_irq_mask_notifier {
 616         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
 617         int irq;
 618         struct hlist_node link;
 619 };
 620
 621 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
 622                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
 623 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
 624                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
 625 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
 626                              bool mask);
 627
 628 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
 629 void kvm_get_intr_delivery_bitmask(struct kvm_ioapic *ioapic,
 630                                    union kvm_ioapic_redirect_entry *entry,
 631                                    unsigned long *deliver_bitmask);
 632 #endif
 633 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level);
 634 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
 635                 int irq_source_id, int level);
 636 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 637 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 638                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 639 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 640                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 641 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
 642 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
 643
 644 /* For vcpu->arch.iommu_flags */
 645 #define KVM_IOMMU_CACHE_COHERENCY       0x1
 646
 647 #ifdef CONFIG_IOMMU_API
 648 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
 649 void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
 650 int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm);
 651 int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm);
 652 int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
 653                       struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
 654 int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
 655                         struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
 656 #else /* CONFIG_IOMMU_API */
 657 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
 658                                       struct kvm_memory_slot *slot)
 659 {
 660         return 0;
 661 }
 662
 663 static inline void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm,
 664                                          struct kvm_memory_slot *slot)
 665 {
 666 }
 667
 668 static inline int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm)
 669 {
 670         return -ENODEV;
 671 }
 672
 673 static inline int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm)
 674 {
 675         return 0;
 676 }
 677
 678 static inline int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
 679                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
 680 {
 681         return 0;
 682 }
 683
 684 static inline int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
 685                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
 686 {
 687         return 0;
 688 }
 689 #endif /* CONFIG_IOMMU_API */
 690
 691 static inline void kvm_guest_enter(void)
 692 {
 693         BUG_ON(preemptible());
 694         account_system_vtime(current);
 695         current->flags |= PF_VCPU;
 696         /* KVM does not hold any references to rcu protected data when it
 697          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
 698          * is very similar to exiting to userspase from rcu point of view. In
 699          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
 700          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
 701          * we do with user-mode execution.
 702          */
 703         rcu_virt_note_context_switch(smp_processor_id());
 704 }
 705
 706 static inline void kvm_guest_exit(void)
 707 {
 708         account_system_vtime(current);
 709         current->flags &= ~PF_VCPU;
 710 }
 711
 712 /*
 713  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
 714  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
 715  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
 716  * bloat other code too much.
 717  */
 718 static inline struct kvm_memory_slot *
 719 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
 720 {
 721         struct kvm_memory_slot *memslot;
 722
 723         kvm_for_each_memslot(memslot, slots)
 724                 if (gfn >= memslot->base_gfn &&
 725                       gfn < memslot->base_gfn + memslot->npages)
 726                         return memslot;
 727
 728         return NULL;
 729 }
 730
 731 static inline struct kvm_memory_slot *
 732 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
 733 {
 734         return search_memslots(slots, gfn);
 735 }
 736
 737 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
 738 {
 739         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
 740 }
 741
 742 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
 743 {
 744         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PT_PAGE_TABLE_LEVEL) must be 0. */
 745         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
 746                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
 747 }
 748
 749 static inline gfn_t
 750 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
 751 {
 752         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
 753
 754         return slot->base_gfn + gfn_offset;
 755 }
 756
 757 static inline unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot,
 758                                                gfn_t gfn)
 759 {
 760         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
 761 }
 762
 763 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
 764 {
 765         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
 766 }
 767
 768 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
 769 {
 770         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
 771 }
 772
 773 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
 774 {
 775         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
 776 }
 777
 778 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
 779 {
 780         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
 781 }
 782
 783 enum kvm_stat_kind {
 784         KVM_STAT_VM,
 785         KVM_STAT_VCPU,
 786 };
 787
 788 struct kvm_stats_debugfs_item {
 789         const char *name;
 790         int offset;
 791         enum kvm_stat_kind kind;
 792         struct dentry *dentry;
 793 };
 794 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
 795 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
 796
 797 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 798 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long mmu_seq)
 799 {
 800         if (unlikely(vcpu->kvm->mmu_notifier_count))
 801                 return 1;
 802         /*
 803          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
 804          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
 805          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
 806          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
 807          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
 808          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
 809          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
 810          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
 811          */
 812         smp_rmb();
 813         if (vcpu->kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
 814                 return 1;
 815         return 0;
 816 }
 817 #endif
 818
 819 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
 820
 821 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 1024
 822
 823 int kvm_setup_default_irq_routing(struct kvm *kvm);
 824 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
 825                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
 826                         unsigned nr,
 827                         unsigned flags);
 828 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
 829
 830 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
 831
 832 #else
 833
 834 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
 835
 836 #endif
 837
 838 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 839
 840 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
 841 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
 842 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
 843 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *, struct kvm_irq_routing_table *);
 844 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
 845
 846 #else
 847
 848 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
 849
 850 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
 851 {
 852         return -EINVAL;
 853 }
 854
 855 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
 856
 857 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 858 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm,
 859                                           struct kvm_irq_routing_table *irq_rt)
 860 {
 861         rcu_assign_pointer(kvm->irq_routing, irq_rt);
 862 }
 863 #endif
 864
 865 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
 866 {
 867         return -ENOSYS;
 868 }
 869
 870 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
 871
 872 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
 873 static inline bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu)
 874 {
 875         return vcpu->kvm->bsp_vcpu_id == vcpu->vcpu_id;
 876 }
 877
 878 bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu);
 879
 880 #else
 881
 882 static inline bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu) { return true; }
 883
 884 #endif
 885
 886 #ifdef __KVM_HAVE_DEVICE_ASSIGNMENT
 887
 888 long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
 889                                   unsigned long arg);
 890
 891 #else
 892
 893 static inline long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
 894                                                 unsigned long arg)
 895 {
 896         return -ENOTTY;
 897 }
 898
 899 #endif
 900
 901 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
 902 {
 903         set_bit(req, &vcpu->requests);
 904 }
 905
 906 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
 907 {
 908         if (test_bit(req, &vcpu->requests)) {
 909                 clear_bit(req, &vcpu->requests);
 910                 return true;
 911         } else {
 912                 return false;
 913         }
 914 }
 915
 916 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
 917
 918 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
 919 {
 920         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
 921 }
 922 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
 923 {
 924         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
 925 }
 926
 927 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
 928
 929 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
 930 {
 931 }
 932
 933 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
 934 {
 935 }
 936
 937 static inline bool kvm_vcpu_eligible_for_directed_yield(struct kvm_vcpu *vcpu)
 938 {
 939         return true;
 940 }
 941
 942 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
 943 #endif
 944