]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - include/linux/kvm_host.h
Merge remote-tracking branch 'parisc-hd/for-next'
[karo-tx-linux.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/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 /*
37  * The bit 16 ~ bit 31 of kvm_memory_region::flags are internally used
38  * in kvm, other bits are visible for userspace which are defined in
39  * include/linux/kvm_h.
40  */
41 #define KVM_MEMSLOT_INVALID     (1UL << 16)
42 #define KVM_MEMSLOT_INCOHERENT  (1UL << 17)
43
44 /* Two fragments for cross MMIO pages. */
45 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS  2
46
47 #ifndef KVM_ADDRESS_SPACE_NUM
48 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM   1
49 #endif
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 #define KVM_REQ_SMI               26
142 #define KVM_REQ_HV_CRASH          27
143
144 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID             0
145 #define KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID        1
146
147 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
148
149 extern spinlock_t kvm_lock;
150 extern struct list_head vm_list;
151
152 struct kvm_io_range {
153         gpa_t addr;
154         int len;
155         struct kvm_io_device *dev;
156 };
157
158 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
159
160 struct kvm_io_bus {
161         int dev_count;
162         int ioeventfd_count;
163         struct kvm_io_range range[];
164 };
165
166 enum kvm_bus {
167         KVM_MMIO_BUS,
168         KVM_PIO_BUS,
169         KVM_VIRTIO_CCW_NOTIFY_BUS,
170         KVM_FAST_MMIO_BUS,
171         KVM_NR_BUSES
172 };
173
174 int kvm_io_bus_write(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
175                      int len, const void *val);
176 int kvm_io_bus_write_cookie(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx,
177                             gpa_t addr, int len, const void *val, long cookie);
178 int kvm_io_bus_read(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
179                     int len, void *val);
180 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
181                             int len, struct kvm_io_device *dev);
182 int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
183                               struct kvm_io_device *dev);
184
185 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
186 struct kvm_async_pf {
187         struct work_struct work;
188         struct list_head link;
189         struct list_head queue;
190         struct kvm_vcpu *vcpu;
191         struct mm_struct *mm;
192         gva_t gva;
193         unsigned long addr;
194         struct kvm_arch_async_pf arch;
195         bool   wakeup_all;
196 };
197
198 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
199 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
200 int kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned long hva,
201                        struct kvm_arch_async_pf *arch);
202 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
203 #endif
204
205 enum {
206         OUTSIDE_GUEST_MODE,
207         IN_GUEST_MODE,
208         EXITING_GUEST_MODE,
209         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
210 };
211
212 /*
213  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
214  * exits for userspace servicing.
215  */
216 struct kvm_mmio_fragment {
217         gpa_t gpa;
218         void *data;
219         unsigned len;
220 };
221
222 struct kvm_vcpu {
223         struct kvm *kvm;
224 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
225         struct preempt_notifier preempt_notifier;
226 #endif
227         int cpu;
228         int vcpu_id;
229         int srcu_idx;
230         int mode;
231         unsigned long requests;
232         unsigned long guest_debug;
233
234         struct mutex mutex;
235         struct kvm_run *run;
236
237         int fpu_active;
238         int guest_fpu_loaded, guest_xcr0_loaded;
239         unsigned char fpu_counter;
240         wait_queue_head_t wq;
241         struct pid *pid;
242         int sigset_active;
243         sigset_t sigset;
244         struct kvm_vcpu_stat stat;
245         unsigned int halt_poll_ns;
246
247 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
248         int mmio_needed;
249         int mmio_read_completed;
250         int mmio_is_write;
251         int mmio_cur_fragment;
252         int mmio_nr_fragments;
253         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
257         struct {
258                 u32 queued;
259                 struct list_head queue;
260                 struct list_head done;
261                 spinlock_t lock;
262         } async_pf;
263 #endif
264
265 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
266         /*
267          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
268          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
269          *  or cpu relax intercepted.
270          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
271          */
272         struct {
273                 bool in_spin_loop;
274                 bool dy_eligible;
275         } spin_loop;
276 #endif
277         bool preempted;
278         struct kvm_vcpu_arch arch;
279 };
280
281 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
282 {
283         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
284 }
285
286 /*
287  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
288  * This number must be determined not to exceed such limits.
289  */
290 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
291
292 struct kvm_memory_slot {
293         gfn_t base_gfn;
294         unsigned long npages;
295         unsigned long *dirty_bitmap;
296         struct kvm_arch_memory_slot arch;
297         unsigned long userspace_addr;
298         u32 flags;
299         short id;
300 };
301
302 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
303 {
304         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
305 }
306
307 struct kvm_s390_adapter_int {
308         u64 ind_addr;
309         u64 summary_addr;
310         u64 ind_offset;
311         u32 summary_offset;
312         u32 adapter_id;
313 };
314
315 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
316         u32 gsi;
317         u32 type;
318         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
319                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level,
320                    bool line_status);
321         union {
322                 struct {
323                         unsigned irqchip;
324                         unsigned pin;
325                 } irqchip;
326                 struct msi_msg msi;
327                 struct kvm_s390_adapter_int adapter;
328         };
329         struct hlist_node link;
330 };
331
332 #ifndef KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS
333 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 0
334 #endif
335
336 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
337 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
338 #endif
339
340 #ifndef __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
341 static inline int kvm_arch_vcpu_memslots_id(struct kvm_vcpu *vcpu)
342 {
343         return 0;
344 }
345 #endif
346
347 /*
348  * Note:
349  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
350  * to get the memslot by its id.
351  */
352 struct kvm_memslots {
353         u64 generation;
354         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
355         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
356         short id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
357         atomic_t lru_slot;
358         int used_slots;
359 };
360
361 struct kvm {
362         spinlock_t mmu_lock;
363         struct mutex slots_lock;
364         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
365         struct kvm_memslots *memslots[KVM_ADDRESS_SPACE_NUM];
366         struct srcu_struct srcu;
367         struct srcu_struct irq_srcu;
368         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
369         atomic_t online_vcpus;
370         int last_boosted_vcpu;
371         struct list_head vm_list;
372         struct mutex lock;
373         struct kvm_io_bus *buses[KVM_NR_BUSES];
374 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
375         struct {
376                 spinlock_t        lock;
377                 struct list_head  items;
378                 struct list_head  resampler_list;
379                 struct mutex      resampler_lock;
380         } irqfds;
381         struct list_head ioeventfds;
382 #endif
383         struct kvm_vm_stat stat;
384         struct kvm_arch arch;
385         atomic_t users_count;
386 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
387         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
388         spinlock_t ring_lock;
389         struct list_head coalesced_zones;
390 #endif
391
392         struct mutex irq_lock;
393 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
394         /*
395          * Update side is protected by irq_lock.
396          */
397         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
398 #endif
399 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
400         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
401 #endif
402
403 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
404         struct mmu_notifier mmu_notifier;
405         unsigned long mmu_notifier_seq;
406         long mmu_notifier_count;
407 #endif
408         long tlbs_dirty;
409         struct list_head devices;
410 };
411
412 #define kvm_err(fmt, ...) \
413         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
414 #define kvm_info(fmt, ...) \
415         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
416 #define kvm_debug(fmt, ...) \
417         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
418 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
419         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
420                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
421
422 /* The guest did something we don't support. */
423 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
424         kvm_pr_unimpl("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
425
426 #define vcpu_debug(vcpu, fmt, ...)                                      \
427         kvm_debug("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
428
429 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
430 {
431         /* Pairs with smp_wmb() in kvm_vm_ioctl_create_vcpu, in case
432          * the caller has read kvm->online_vcpus before (as is the case
433          * for kvm_for_each_vcpu, for example).
434          */
435         smp_rmb();
436         return kvm->vcpus[i];
437 }
438
439 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
440         for (idx = 0; \
441              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
442              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
443              idx++)
444
445 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)    \
446         for (memslot = &slots->memslots[0];     \
447               memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
448                 memslot++)
449
450 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
451 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
452
453 int __must_check vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
454 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
455
456 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
457 void kvm_vcpu_request_scan_ioapic(struct kvm *kvm);
458 #else
459 static inline void kvm_vcpu_request_scan_ioapic(struct kvm *kvm)
460 {
461 }
462 #endif
463
464 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
465 int kvm_irqfd_init(void);
466 void kvm_irqfd_exit(void);
467 #else
468 static inline int kvm_irqfd_init(void)
469 {
470         return 0;
471 }
472
473 static inline void kvm_irqfd_exit(void)
474 {
475 }
476 #endif
477 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
478                   struct module *module);
479 void kvm_exit(void);
480
481 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
482 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
483
484 static inline struct kvm_memslots *__kvm_memslots(struct kvm *kvm, int as_id)
485 {
486         return rcu_dereference_check(kvm->memslots[as_id],
487                         srcu_read_lock_held(&kvm->srcu)
488                         || lockdep_is_held(&kvm->slots_lock));
489 }
490
491 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
492 {
493         return __kvm_memslots(kvm, 0);
494 }
495
496 static inline struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu)
497 {
498         int as_id = kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu);
499
500         return __kvm_memslots(vcpu->kvm, as_id);
501 }
502
503 static inline struct kvm_memory_slot *
504 id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
505 {
506         int index = slots->id_to_index[id];
507         struct kvm_memory_slot *slot;
508
509         slot = &slots->memslots[index];
510
511         WARN_ON(slot->id != id);
512         return slot;
513 }
514
515 /*
516  * KVM_SET_USER_MEMORY_REGION ioctl allows the following operations:
517  * - create a new memory slot
518  * - delete an existing memory slot
519  * - modify an existing memory slot
520  *   -- move it in the guest physical memory space
521  *   -- just change its flags
522  *
523  * Since flags can be changed by some of these operations, the following
524  * differentiation is the best we can do for __kvm_set_memory_region():
525  */
526 enum kvm_mr_change {
527         KVM_MR_CREATE,
528         KVM_MR_DELETE,
529         KVM_MR_MOVE,
530         KVM_MR_FLAGS_ONLY,
531 };
532
533 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
534                           const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
535 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
536                             const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
537 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *free,
538                            struct kvm_memory_slot *dont);
539 int kvm_arch_create_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot,
540                             unsigned long npages);
541 void kvm_arch_memslots_updated(struct kvm *kvm, struct kvm_memslots *slots);
542 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
543                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
544                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
545                                 enum kvm_mr_change change);
546 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
547                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
548                                 const struct kvm_memory_slot *old,
549                                 const struct kvm_memory_slot *new,
550                                 enum kvm_mr_change change);
551 bool kvm_largepages_enabled(void);
552 void kvm_disable_largepages(void);
553 /* flush all memory translations */
554 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm);
555 /* flush memory translations pointing to 'slot' */
556 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
557                                    struct kvm_memory_slot *slot);
558
559 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
560                             struct page **pages, int nr_pages);
561
562 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
563 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
564 unsigned long gfn_to_hva_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *writable);
565 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
566 unsigned long gfn_to_hva_memslot_prot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
567                                       bool *writable);
568 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
569 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
570 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
571
572 pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
573 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
574 pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
575                       bool *writable);
576 pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
577 pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
578 pfn_t __gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn, bool atomic,
579                            bool *async, bool write_fault, bool *writable);
580
581 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
582 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
583 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
584 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
585
586 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
587                         int len);
588 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
589                           unsigned long len);
590 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
591 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
592                            void *data, unsigned long len);
593 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
594                          int offset, int len);
595 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
596                     unsigned long len);
597 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
598                            void *data, unsigned long len);
599 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
600                               gpa_t gpa, unsigned long len);
601 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
602 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
603 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
604 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
605 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
606 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
607
608 struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu);
609 struct kvm_memory_slot *kvm_vcpu_gfn_to_memslot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
610 pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
611 pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
612 struct page *kvm_vcpu_gfn_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
613 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
614 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva_prot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool *writable);
615 int kvm_vcpu_read_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, void *data, int offset,
616                              int len);
617 int kvm_vcpu_read_guest_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
618                                unsigned long len);
619 int kvm_vcpu_read_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
620                         unsigned long len);
621 int kvm_vcpu_write_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, const void *data,
622                               int offset, int len);
623 int kvm_vcpu_write_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, const void *data,
624                          unsigned long len);
625 void kvm_vcpu_mark_page_dirty(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
626
627 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
628 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
629 int kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
630 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu);
631 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
632 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
633
634 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
635 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
636 void kvm_make_mclock_inprogress_request(struct kvm *kvm);
637 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
638 bool kvm_make_all_cpus_request(struct kvm *kvm, unsigned int req);
639
640 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
641                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
642 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
643                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
644 int kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
645
646 int kvm_vm_ioctl_check_extension(struct kvm *kvm, long ext);
647
648 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
649                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
650
651 int kvm_get_dirty_log_protect(struct kvm *kvm,
652                         struct kvm_dirty_log *log, bool *is_dirty);
653
654 void kvm_arch_mmu_enable_log_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
655                                         struct kvm_memory_slot *slot,
656                                         gfn_t gfn_offset,
657                                         unsigned long mask);
658
659 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
660                                 struct kvm_dirty_log *log);
661
662 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level,
663                         bool line_status);
664 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
665                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
666
667 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
668 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
669
670 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
671                                     struct kvm_translation *tr);
672
673 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
674 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
675 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
676                                   struct kvm_sregs *sregs);
677 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
678                                   struct kvm_sregs *sregs);
679 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
680                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
681 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
682                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
683 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
684                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
685 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
686
687 int kvm_arch_init(void *opaque);
688 void kvm_arch_exit(void);
689
690 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
691 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
692
693 void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
694
695 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
696 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
697 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
698 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
699 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
700 void kvm_arch_vcpu_postcreate(struct kvm_vcpu *vcpu);
701 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
702
703 int kvm_arch_hardware_enable(void);
704 void kvm_arch_hardware_disable(void);
705 int kvm_arch_hardware_setup(void);
706 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
707 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
708 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
709 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
710
711 void *kvm_kvzalloc(unsigned long size);
712
713 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
714 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
715 {
716         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
717 }
718
719 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
720 {
721         kfree(kvm);
722 }
723 #endif
724
725 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
726 void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
727 void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
728 bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
729 #else
730 static inline void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
731 {
732 }
733
734 static inline void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
735 {
736 }
737
738 static inline bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
739 {
740         return false;
741 }
742 #endif
743 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
744 void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm);
745 void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm);
746 bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm);
747 #else
748 static inline void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm)
749 {
750 }
751
752 static inline void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm)
753 {
754 }
755
756 static inline bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm)
757 {
758         return false;
759 }
760 #endif
761
762 static inline wait_queue_head_t *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
763 {
764 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
765         return vcpu->arch.wqp;
766 #else
767         return &vcpu->wq;
768 #endif
769 }
770
771 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_INTC_INITIALIZED
772 /*
773  * returns true if the virtual interrupt controller is initialized and
774  * ready to accept virtual IRQ. On some architectures the virtual interrupt
775  * controller is dynamically instantiated and this is not always true.
776  */
777 bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm);
778 #else
779 static inline bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm)
780 {
781         return true;
782 }
783 #endif
784
785 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
786 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
787 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
788
789 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
790 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
791
792 bool kvm_is_reserved_pfn(pfn_t pfn);
793
794 struct kvm_irq_ack_notifier {
795         struct hlist_node link;
796         unsigned gsi;
797         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
798 };
799
800 int kvm_irq_map_gsi(struct kvm *kvm,
801                     struct kvm_kernel_irq_routing_entry *entries, int gsi);
802 int kvm_irq_map_chip_pin(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
803
804 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
805                 bool line_status);
806 int kvm_set_irq_inatomic(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level);
807 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
808                 int irq_source_id, int level, bool line_status);
809 bool kvm_irq_has_notifier(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
810 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
811 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
812                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
813 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
814                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
815 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
816 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
817
818 #ifdef CONFIG_KVM_DEVICE_ASSIGNMENT
819 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
820 void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
821 #else
822 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
823                                       struct kvm_memory_slot *slot)
824 {
825         return 0;
826 }
827
828 static inline void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm,
829                                          struct kvm_memory_slot *slot)
830 {
831 }
832 #endif
833
834 /* must be called with irqs disabled */
835 static inline void __kvm_guest_enter(void)
836 {
837         guest_enter();
838         /* KVM does not hold any references to rcu protected data when it
839          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
840          * is very similar to exiting to userspace from rcu point of view. In
841          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
842          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
843          * we do with user-mode execution.
844          */
845         if (!context_tracking_cpu_is_enabled())
846                 rcu_virt_note_context_switch(smp_processor_id());
847 }
848
849 /* must be called with irqs disabled */
850 static inline void __kvm_guest_exit(void)
851 {
852         guest_exit();
853 }
854
855 static inline void kvm_guest_enter(void)
856 {
857         unsigned long flags;
858
859         local_irq_save(flags);
860         __kvm_guest_enter();
861         local_irq_restore(flags);
862 }
863
864 static inline void kvm_guest_exit(void)
865 {
866         unsigned long flags;
867
868         local_irq_save(flags);
869         __kvm_guest_exit();
870         local_irq_restore(flags);
871 }
872
873 /*
874  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
875  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
876  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
877  * bloat other code too much.
878  */
879 static inline struct kvm_memory_slot *
880 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
881 {
882         int start = 0, end = slots->used_slots;
883         int slot = atomic_read(&slots->lru_slot);
884         struct kvm_memory_slot *memslots = slots->memslots;
885
886         if (gfn >= memslots[slot].base_gfn &&
887             gfn < memslots[slot].base_gfn + memslots[slot].npages)
888                 return &memslots[slot];
889
890         while (start < end) {
891                 slot = start + (end - start) / 2;
892
893                 if (gfn >= memslots[slot].base_gfn)
894                         end = slot;
895                 else
896                         start = slot + 1;
897         }
898
899         if (gfn >= memslots[start].base_gfn &&
900             gfn < memslots[start].base_gfn + memslots[start].npages) {
901                 atomic_set(&slots->lru_slot, start);
902                 return &memslots[start];
903         }
904
905         return NULL;
906 }
907
908 static inline struct kvm_memory_slot *
909 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
910 {
911         return search_memslots(slots, gfn);
912 }
913
914 static inline unsigned long
915 __gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
916 {
917         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
918 }
919
920 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
921 {
922         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
923 }
924
925 static inline gfn_t
926 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
927 {
928         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
929
930         return slot->base_gfn + gfn_offset;
931 }
932
933 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
934 {
935         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
936 }
937
938 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
939 {
940         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
941 }
942
943 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
944 {
945         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
946 }
947
948 static inline bool kvm_is_error_gpa(struct kvm *kvm, gpa_t gpa)
949 {
950         unsigned long hva = gfn_to_hva(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
951
952         return kvm_is_error_hva(hva);
953 }
954
955 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
956 {
957         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
958 }
959
960 enum kvm_stat_kind {
961         KVM_STAT_VM,
962         KVM_STAT_VCPU,
963 };
964
965 struct kvm_stats_debugfs_item {
966         const char *name;
967         int offset;
968         enum kvm_stat_kind kind;
969         struct dentry *dentry;
970 };
971 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
972 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
973
974 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
975 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm *kvm, unsigned long mmu_seq)
976 {
977         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count))
978                 return 1;
979         /*
980          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
981          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
982          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
983          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
984          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
985          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
986          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
987          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
988          */
989         smp_rmb();
990         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
991                 return 1;
992         return 0;
993 }
994 #endif
995
996 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
997
998 #ifdef CONFIG_S390
999 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 4096 //FIXME: we can have more than that...
1000 #else
1001 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 1024
1002 #endif
1003
1004 int kvm_setup_default_irq_routing(struct kvm *kvm);
1005 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
1006                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
1007                         unsigned nr,
1008                         unsigned flags);
1009 int kvm_set_routing_entry(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1010                           const struct kvm_irq_routing_entry *ue);
1011 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
1012
1013 #else
1014
1015 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
1016
1017 #endif
1018
1019 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
1020
1021 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
1022
1023 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
1024 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
1025
1026 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
1027 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1028 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
1029 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *);
1030 #else
1031 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1032 {
1033         return -EINVAL;
1034 }
1035
1036 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1037 #endif
1038
1039 #else
1040
1041 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
1042
1043 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1044 {
1045         return -EINVAL;
1046 }
1047
1048 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1049
1050 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
1051 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
1052 {
1053 }
1054 #endif
1055
1056 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
1057 {
1058         return -ENOSYS;
1059 }
1060
1061 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
1062
1063 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
1064 bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu);
1065 #else
1066 static inline bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu) { return true; }
1067 #endif
1068
1069 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1070 {
1071         set_bit(req, &vcpu->requests);
1072 }
1073
1074 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1075 {
1076         if (test_bit(req, &vcpu->requests)) {
1077                 clear_bit(req, &vcpu->requests);
1078                 return true;
1079         } else {
1080                 return false;
1081         }
1082 }
1083
1084 extern bool kvm_rebooting;
1085
1086 struct kvm_device {
1087         struct kvm_device_ops *ops;
1088         struct kvm *kvm;
1089         void *private;
1090         struct list_head vm_node;
1091 };
1092
1093 /* create, destroy, and name are mandatory */
1094 struct kvm_device_ops {
1095         const char *name;
1096         int (*create)(struct kvm_device *dev, u32 type);
1097
1098         /*
1099          * Destroy is responsible for freeing dev.
1100          *
1101          * Destroy may be called before or after destructors are called
1102          * on emulated I/O regions, depending on whether a reference is
1103          * held by a vcpu or other kvm component that gets destroyed
1104          * after the emulated I/O.
1105          */
1106         void (*destroy)(struct kvm_device *dev);
1107
1108         int (*set_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1109         int (*get_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1110         int (*has_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1111         long (*ioctl)(struct kvm_device *dev, unsigned int ioctl,
1112                       unsigned long arg);
1113 };
1114
1115 void kvm_device_get(struct kvm_device *dev);
1116 void kvm_device_put(struct kvm_device *dev);
1117 struct kvm_device *kvm_device_from_filp(struct file *filp);
1118 int kvm_register_device_ops(struct kvm_device_ops *ops, u32 type);
1119 void kvm_unregister_device_ops(u32 type);
1120
1121 extern struct kvm_device_ops kvm_mpic_ops;
1122 extern struct kvm_device_ops kvm_xics_ops;
1123 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v2_ops;
1124 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v3_ops;
1125
1126 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
1127
1128 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1129 {
1130         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
1131 }
1132 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1133 {
1134         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
1135 }
1136
1137 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1138
1139 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1140 {
1141 }
1142
1143 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1144 {
1145 }
1146 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1147 #endif
1148