Merge branch 'x86-fixes-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[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 <asm/signal.h>
20
21 #include <linux/kvm.h>
22 #include <linux/kvm_para.h>
23
24 #include <linux/kvm_types.h>
25
26 #include <asm/kvm_host.h>
27
28 /*
29  * vcpu->requests bit members
30  */
31 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH          0
32 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      1
33 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  2
34 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD         3
35 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT       4
36 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER      5
37
38 struct kvm_vcpu;
39 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
40
41 /*
42  * It would be nice to use something smarter than a linear search, TBD...
43  * Thankfully we dont expect many devices to register (famous last words :),
44  * so until then it will suffice.  At least its abstracted so we can change
45  * in one place.
46  */
47 struct kvm_io_bus {
48         int                   dev_count;
49 #define NR_IOBUS_DEVS 6
50         struct kvm_io_device *devs[NR_IOBUS_DEVS];
51 };
52
53 void kvm_io_bus_init(struct kvm_io_bus *bus);
54 void kvm_io_bus_destroy(struct kvm_io_bus *bus);
55 struct kvm_io_device *kvm_io_bus_find_dev(struct kvm_io_bus *bus,
56                                           gpa_t addr, int len, int is_write);
57 void kvm_io_bus_register_dev(struct kvm_io_bus *bus,
58                              struct kvm_io_device *dev);
59
60 struct kvm_vcpu {
61         struct kvm *kvm;
62 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
63         struct preempt_notifier preempt_notifier;
64 #endif
65         int vcpu_id;
66         struct mutex mutex;
67         int   cpu;
68         struct kvm_run *run;
69         int guest_mode;
70         unsigned long requests;
71         struct kvm_guest_debug guest_debug;
72         int fpu_active;
73         int guest_fpu_loaded;
74         wait_queue_head_t wq;
75         int sigset_active;
76         sigset_t sigset;
77         struct kvm_vcpu_stat stat;
78
79 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
80         int mmio_needed;
81         int mmio_read_completed;
82         int mmio_is_write;
83         int mmio_size;
84         unsigned char mmio_data[8];
85         gpa_t mmio_phys_addr;
86 #endif
87
88         struct kvm_vcpu_arch arch;
89 };
90
91 struct kvm_memory_slot {
92         gfn_t base_gfn;
93         unsigned long npages;
94         unsigned long flags;
95         unsigned long *rmap;
96         unsigned long *dirty_bitmap;
97         struct {
98                 unsigned long rmap_pde;
99                 int write_count;
100         } *lpage_info;
101         unsigned long userspace_addr;
102         int user_alloc;
103 };
104
105 struct kvm {
106         struct mutex lock; /* protects the vcpus array and APIC accesses */
107         spinlock_t mmu_lock;
108         struct rw_semaphore slots_lock;
109         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
110         int nmemslots;
111         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEMORY_SLOTS +
112                                         KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS];
113         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
114         struct list_head vm_list;
115         struct kvm_io_bus mmio_bus;
116         struct kvm_io_bus pio_bus;
117         struct kvm_vm_stat stat;
118         struct kvm_arch arch;
119         atomic_t users_count;
120 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
121         struct kvm_coalesced_mmio_dev *coalesced_mmio_dev;
122         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
123 #endif
124
125 #ifdef KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
126         struct mmu_notifier mmu_notifier;
127         unsigned long mmu_notifier_seq;
128         long mmu_notifier_count;
129 #endif
130 };
131
132 /* The guest did something we don't support. */
133 #define pr_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                       \
134  do {                                                                   \
135         if (printk_ratelimit())                                         \
136                 printk(KERN_ERR "kvm: %i: cpu%i " fmt,                  \
137                        current->tgid, (vcpu)->vcpu_id , ## __VA_ARGS__); \
138  } while (0)
139
140 #define kvm_printf(kvm, fmt ...) printk(KERN_DEBUG fmt)
141 #define vcpu_printf(vcpu, fmt...) kvm_printf(vcpu->kvm, fmt)
142
143 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
144 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
145
146 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
147 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
148
149 int kvm_init(void *opaque, unsigned int vcpu_size,
150                   struct module *module);
151 void kvm_exit(void);
152
153 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
154 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
155
156 #define HPA_MSB ((sizeof(hpa_t) * 8) - 1)
157 #define HPA_ERR_MASK ((hpa_t)1 << HPA_MSB)
158 static inline int is_error_hpa(hpa_t hpa) { return hpa >> HPA_MSB; }
159 struct page *gva_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
160
161 extern struct page *bad_page;
162 extern pfn_t bad_pfn;
163
164 int is_error_page(struct page *page);
165 int is_error_pfn(pfn_t pfn);
166 int kvm_is_error_hva(unsigned long addr);
167 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
168                           struct kvm_userspace_memory_region *mem,
169                           int user_alloc);
170 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
171                             struct kvm_userspace_memory_region *mem,
172                             int user_alloc);
173 int kvm_arch_set_memory_region(struct kvm *kvm,
174                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
175                                 struct kvm_memory_slot old,
176                                 int user_alloc);
177 void kvm_arch_flush_shadow(struct kvm *kvm);
178 gfn_t unalias_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
179 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
180 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
181 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
182 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
183 void kvm_set_page_dirty(struct page *page);
184 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
185
186 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
187 void kvm_release_pfn_dirty(pfn_t);
188 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
189 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
190 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
191 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
192
193 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
194                         int len);
195 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
196                           unsigned long len);
197 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
198 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
199                          int offset, int len);
200 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
201                     unsigned long len);
202 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
203 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
204 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
205 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
206 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
207
208 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
209 void kvm_resched(struct kvm_vcpu *vcpu);
210 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
211 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
212 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
213 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
214
215 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
216                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
217 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
218                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
219 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
220 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
221
222 int kvm_dev_ioctl_check_extension(long ext);
223
224 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
225                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
226 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
227                                 struct kvm_dirty_log *log);
228
229 int kvm_vm_ioctl_set_memory_region(struct kvm *kvm,
230                                    struct
231                                    kvm_userspace_memory_region *mem,
232                                    int user_alloc);
233 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
234                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
235 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
236
237 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
238 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
239
240 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
241                                     struct kvm_translation *tr);
242
243 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
244 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
245 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
246                                   struct kvm_sregs *sregs);
247 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
248                                   struct kvm_sregs *sregs);
249 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
250                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
251 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
252                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
253 int kvm_arch_vcpu_ioctl_debug_guest(struct kvm_vcpu *vcpu,
254                                     struct kvm_debug_guest *dbg);
255 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
256
257 int kvm_arch_init(void *opaque);
258 void kvm_arch_exit(void);
259
260 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
261 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
262
263 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
264 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
265 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
266 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
267 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
268 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
269
270 int kvm_arch_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
271 void kvm_arch_hardware_enable(void *garbage);
272 void kvm_arch_hardware_disable(void *garbage);
273 int kvm_arch_hardware_setup(void);
274 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
275 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
276 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
277
278 void kvm_free_physmem(struct kvm *kvm);
279
280 struct  kvm *kvm_arch_create_vm(void);
281 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
282
283 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
284 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
285 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
286 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
287
288 static inline void kvm_guest_enter(void)
289 {
290         account_system_vtime(current);
291         current->flags |= PF_VCPU;
292 }
293
294 static inline void kvm_guest_exit(void)
295 {
296         account_system_vtime(current);
297         current->flags &= ~PF_VCPU;
298 }
299
300 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot)
301 {
302         return slot - kvm->memslots;
303 }
304
305 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
306 {
307         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
308 }
309
310 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
311 {
312         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
313 }
314
315 enum kvm_stat_kind {
316         KVM_STAT_VM,
317         KVM_STAT_VCPU,
318 };
319
320 struct kvm_stats_debugfs_item {
321         const char *name;
322         int offset;
323         enum kvm_stat_kind kind;
324         struct dentry *dentry;
325 };
326 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
327 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
328
329 #ifdef CONFIG_KVM_TRACE
330 int kvm_trace_ioctl(unsigned int ioctl, unsigned long arg);
331 void kvm_trace_cleanup(void);
332 #else
333 static inline
334 int kvm_trace_ioctl(unsigned int ioctl, unsigned long arg)
335 {
336         return -EINVAL;
337 }
338 #define kvm_trace_cleanup() ((void)0)
339 #endif
340
341 #ifdef KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
342 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long mmu_seq)
343 {
344         if (unlikely(vcpu->kvm->mmu_notifier_count))
345                 return 1;
346         /*
347          * Both reads happen under the mmu_lock and both values are
348          * modified under mmu_lock, so there's no need of smb_rmb()
349          * here in between, otherwise mmu_notifier_count should be
350          * read before mmu_notifier_seq, see
351          * mmu_notifier_invalidate_range_end write side.
352          */
353         if (vcpu->kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
354                 return 1;
355         return 0;
356 }
357 #endif
358
359 #endif