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