KVM: Add fields for MSI device assignment
[linux-2.6.git] / include / linux / kvm_host.h
1 #ifndef __KVM_HOST_H
2 #define __KVM_HOST_H
3
4 /*
5  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
6  * the COPYING file in the top-level directory.
7  */
8
9 #include <linux/types.h>
10 #include <linux/hardirq.h>
11 #include <linux/list.h>
12 #include <linux/mutex.h>
13 #include <linux/spinlock.h>
14 #include <linux/signal.h>
15 #include <linux/sched.h>
16 #include <linux/mm.h>
17 #include <linux/preempt.h>
18 #include <linux/marker.h>
19 #include <linux/msi.h>
20 #include <asm/signal.h>
21
22 #include <linux/kvm.h>
23 #include <linux/kvm_para.h>
24
25 #include <linux/kvm_types.h>
26
27 #include <asm/kvm_host.h>
28
29 /*
30  * vcpu->requests bit members
31  */
32 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH          0
33 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      1
34 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  2
35 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD         3
36 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT       4
37 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER      5
38 #define KVM_REQ_UNHALT             6
39 #define KVM_REQ_MMU_SYNC           7
40
41 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID     0
42
43 struct kvm_vcpu;
44 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
45
46 /*
47  * It would be nice to use something smarter than a linear search, TBD...
48  * Thankfully we dont expect many devices to register (famous last words :),
49  * so until then it will suffice.  At least its abstracted so we can change
50  * in one place.
51  */
52 struct kvm_io_bus {
53         int                   dev_count;
54 #define NR_IOBUS_DEVS 6
55         struct kvm_io_device *devs[NR_IOBUS_DEVS];
56 };
57
58 void kvm_io_bus_init(struct kvm_io_bus *bus);
59 void kvm_io_bus_destroy(struct kvm_io_bus *bus);
60 struct kvm_io_device *kvm_io_bus_find_dev(struct kvm_io_bus *bus,
61                                           gpa_t addr, int len, int is_write);
62 void kvm_io_bus_register_dev(struct kvm_io_bus *bus,
63                              struct kvm_io_device *dev);
64
65 struct kvm_vcpu {
66         struct kvm *kvm;
67 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
68         struct preempt_notifier preempt_notifier;
69 #endif
70         int vcpu_id;
71         struct mutex mutex;
72         int   cpu;
73         struct kvm_run *run;
74         int guest_mode;
75         unsigned long requests;
76         struct kvm_guest_debug guest_debug;
77         int fpu_active;
78         int guest_fpu_loaded;
79         wait_queue_head_t wq;
80         int sigset_active;
81         sigset_t sigset;
82         struct kvm_vcpu_stat stat;
83
84 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
85         int mmio_needed;
86         int mmio_read_completed;
87         int mmio_is_write;
88         int mmio_size;
89         unsigned char mmio_data[8];
90         gpa_t mmio_phys_addr;
91 #endif
92
93         struct kvm_vcpu_arch arch;
94 };
95
96 struct kvm_memory_slot {
97         gfn_t base_gfn;
98         unsigned long npages;
99         unsigned long flags;
100         unsigned long *rmap;
101         unsigned long *dirty_bitmap;
102         struct {
103                 unsigned long rmap_pde;
104                 int write_count;
105         } *lpage_info;
106         unsigned long userspace_addr;
107         int user_alloc;
108 };
109
110 struct kvm {
111         struct mutex lock; /* protects the vcpus array and APIC accesses */
112         spinlock_t mmu_lock;
113         struct rw_semaphore slots_lock;
114         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
115         int nmemslots;
116         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEMORY_SLOTS +
117                                         KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS];
118         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
119         struct list_head vm_list;
120         struct kvm_io_bus mmio_bus;
121         struct kvm_io_bus pio_bus;
122         struct kvm_vm_stat stat;
123         struct kvm_arch arch;
124         atomic_t users_count;
125 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
126         struct kvm_coalesced_mmio_dev *coalesced_mmio_dev;
127         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
128 #endif
129
130 #ifdef KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
131         struct mmu_notifier mmu_notifier;
132         unsigned long mmu_notifier_seq;
133         long mmu_notifier_count;
134 #endif
135 };
136
137 /* The guest did something we don't support. */
138 #define pr_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                       \
139  do {                                                                   \
140         if (printk_ratelimit())                                         \
141                 printk(KERN_ERR "kvm: %i: cpu%i " fmt,                  \
142                        current->tgid, (vcpu)->vcpu_id , ## __VA_ARGS__); \
143  } while (0)
144
145 #define kvm_printf(kvm, fmt ...) printk(KERN_DEBUG fmt)
146 #define vcpu_printf(vcpu, fmt...) kvm_printf(vcpu->kvm, fmt)
147
148 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
149 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
150
151 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
152 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
153
154 int kvm_init(void *opaque, unsigned int vcpu_size,
155                   struct module *module);
156 void kvm_exit(void);
157
158 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
159 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
160
161 #define HPA_MSB ((sizeof(hpa_t) * 8) - 1)
162 #define HPA_ERR_MASK ((hpa_t)1 << HPA_MSB)
163 static inline int is_error_hpa(hpa_t hpa) { return hpa >> HPA_MSB; }
164 struct page *gva_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
165
166 extern struct page *bad_page;
167 extern pfn_t bad_pfn;
168
169 int is_error_page(struct page *page);
170 int is_error_pfn(pfn_t pfn);
171 int kvm_is_error_hva(unsigned long addr);
172 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
173                           struct kvm_userspace_memory_region *mem,
174                           int user_alloc);
175 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
176                             struct kvm_userspace_memory_region *mem,
177                             int user_alloc);
178 int kvm_arch_set_memory_region(struct kvm *kvm,
179                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
180                                 struct kvm_memory_slot old,
181                                 int user_alloc);
182 void kvm_arch_flush_shadow(struct kvm *kvm);
183 gfn_t unalias_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
184 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
185 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
186 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
187 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
188 void kvm_set_page_dirty(struct page *page);
189 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
190
191 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
192 void kvm_release_pfn_dirty(pfn_t);
193 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
194 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
195 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
196 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
197
198 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
199                         int len);
200 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
201                           unsigned long len);
202 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
203 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
204                          int offset, int len);
205 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
206                     unsigned long len);
207 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
208 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
209 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
210 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
211 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
212
213 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
214 void kvm_resched(struct kvm_vcpu *vcpu);
215 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
216 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
217 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
218 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
219
220 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
221                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
222 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
223                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
224 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
225 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
226
227 int kvm_dev_ioctl_check_extension(long ext);
228
229 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
230                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
231 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
232                                 struct kvm_dirty_log *log);
233
234 int kvm_vm_ioctl_set_memory_region(struct kvm *kvm,
235                                    struct
236                                    kvm_userspace_memory_region *mem,
237                                    int user_alloc);
238 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
239                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
240 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
241
242 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
243 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
244
245 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
246                                     struct kvm_translation *tr);
247
248 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
249 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
250 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
251                                   struct kvm_sregs *sregs);
252 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
253                                   struct kvm_sregs *sregs);
254 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
255                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
256 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
257                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
258 int kvm_arch_vcpu_ioctl_debug_guest(struct kvm_vcpu *vcpu,
259                                     struct kvm_debug_guest *dbg);
260 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
261
262 int kvm_arch_init(void *opaque);
263 void kvm_arch_exit(void);
264
265 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
266 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
267
268 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
269 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
270 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
271 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
272 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
273 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
274
275 int kvm_arch_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
276 void kvm_arch_hardware_enable(void *garbage);
277 void kvm_arch_hardware_disable(void *garbage);
278 int kvm_arch_hardware_setup(void);
279 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
280 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
281 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
282
283 void kvm_free_physmem(struct kvm *kvm);
284
285 struct  kvm *kvm_arch_create_vm(void);
286 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
287 void kvm_free_all_assigned_devices(struct kvm *kvm);
288
289 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
290 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
291 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
292 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
293
294 int kvm_is_mmio_pfn(pfn_t pfn);
295
296 struct kvm_irq_ack_notifier {
297         struct hlist_node link;
298         unsigned gsi;
299         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
300 };
301
302 struct kvm_assigned_dev_kernel {
303         struct kvm_irq_ack_notifier ack_notifier;
304         struct work_struct interrupt_work;
305         struct list_head list;
306         int assigned_dev_id;
307         int host_busnr;
308         int host_devfn;
309         int host_irq;
310         int guest_irq;
311         struct msi_msg guest_msi;
312 #define KVM_ASSIGNED_DEV_GUEST_INTX     (1 << 0)
313 #define KVM_ASSIGNED_DEV_GUEST_MSI      (1 << 1)
314 #define KVM_ASSIGNED_DEV_HOST_INTX      (1 << 8)
315 #define KVM_ASSIGNED_DEV_HOST_MSI       (1 << 9)
316         unsigned long irq_requested_type;
317         int irq_source_id;
318         struct pci_dev *dev;
319         struct kvm *kvm;
320 };
321 void kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, int irq, int level);
322 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned gsi);
323 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
324                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
325 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
326 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
327 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
328
329 #ifdef CONFIG_DMAR
330 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, gfn_t base_gfn,
331                         unsigned long npages);
332 int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm,
333                         struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
334 int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm);
335 #else /* CONFIG_DMAR */
336 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
337                                       gfn_t base_gfn,
338                                       unsigned long npages)
339 {
340         return 0;
341 }
342
343 static inline int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm,
344                                       struct kvm_assigned_dev_kernel
345                                       *assigned_dev)
346 {
347         return -ENODEV;
348 }
349
350 static inline int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm)
351 {
352         return 0;
353 }
354 #endif /* CONFIG_DMAR */
355
356 static inline void kvm_guest_enter(void)
357 {
358         account_system_vtime(current);
359         current->flags |= PF_VCPU;
360 }
361
362 static inline void kvm_guest_exit(void)
363 {
364         account_system_vtime(current);
365         current->flags &= ~PF_VCPU;
366 }
367
368 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot)
369 {
370         return slot - kvm->memslots;
371 }
372
373 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
374 {
375         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
376 }
377
378 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
379 {
380         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
381 }
382
383 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
384 {
385         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
386 }
387
388 enum kvm_stat_kind {
389         KVM_STAT_VM,
390         KVM_STAT_VCPU,
391 };
392
393 struct kvm_stats_debugfs_item {
394         const char *name;
395         int offset;
396         enum kvm_stat_kind kind;
397         struct dentry *dentry;
398 };
399 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
400 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
401
402 #define KVMTRACE_5D(evt, vcpu, d1, d2, d3, d4, d5, name) \
403         trace_mark(kvm_trace_##name, "%u %p %u %u %u %u %u %u", KVM_TRC_##evt, \
404                                                 vcpu, 5, d1, d2, d3, d4, d5)
405 #define KVMTRACE_4D(evt, vcpu, d1, d2, d3, d4, name) \
406         trace_mark(kvm_trace_##name, "%u %p %u %u %u %u %u %u", KVM_TRC_##evt, \
407                                                 vcpu, 4, d1, d2, d3, d4, 0)
408 #define KVMTRACE_3D(evt, vcpu, d1, d2, d3, name) \
409         trace_mark(kvm_trace_##name, "%u %p %u %u %u %u %u %u", KVM_TRC_##evt, \
410                                                 vcpu, 3, d1, d2, d3, 0, 0)
411 #define KVMTRACE_2D(evt, vcpu, d1, d2, name) \
412         trace_mark(kvm_trace_##name, "%u %p %u %u %u %u %u %u", KVM_TRC_##evt, \
413                                                 vcpu, 2, d1, d2, 0, 0, 0)
414 #define KVMTRACE_1D(evt, vcpu, d1, name) \
415         trace_mark(kvm_trace_##name, "%u %p %u %u %u %u %u %u", KVM_TRC_##evt, \
416                                                 vcpu, 1, d1, 0, 0, 0, 0)
417 #define KVMTRACE_0D(evt, vcpu, name) \
418         trace_mark(kvm_trace_##name, "%u %p %u %u %u %u %u %u", KVM_TRC_##evt, \
419                                                 vcpu, 0, 0, 0, 0, 0, 0)
420
421 #ifdef CONFIG_KVM_TRACE
422 int kvm_trace_ioctl(unsigned int ioctl, unsigned long arg);
423 void kvm_trace_cleanup(void);
424 #else
425 static inline
426 int kvm_trace_ioctl(unsigned int ioctl, unsigned long arg)
427 {
428         return -EINVAL;
429 }
430 #define kvm_trace_cleanup() ((void)0)
431 #endif
432
433 #ifdef KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
434 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long mmu_seq)
435 {
436         if (unlikely(vcpu->kvm->mmu_notifier_count))
437                 return 1;
438         /*
439          * Both reads happen under the mmu_lock and both values are
440          * modified under mmu_lock, so there's no need of smb_rmb()
441          * here in between, otherwise mmu_notifier_count should be
442          * read before mmu_notifier_seq, see
443          * mmu_notifier_invalidate_range_end write side.
444          */
445         if (vcpu->kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
446                 return 1;
447         return 0;
448 }
449 #endif
450
451 #endif