KVM: Keep slot ID in memory slot structure
[linux-2.6.git] / virt / kvm / kvm_main.c
index cac69c4..74f7319 100644 (file)
@@ -5,6 +5,7 @@
  * machines without emulation or binary translation.
  *
  * Copyright (C) 2006 Qumranet, Inc.
+ * Copyright 2010 Red Hat, Inc. and/or its affilates.
  *
  * Authors:
  *   Avi Kivity   <avi@qumranet.com>
@@ -22,7 +23,6 @@
 #include <linux/module.h>
 #include <linux/errno.h>
 #include <linux/percpu.h>
-#include <linux/gfp.h>
 #include <linux/mm.h>
 #include <linux/miscdevice.h>
 #include <linux/vmalloc.h>
 #include <linux/swap.h>
 #include <linux/bitops.h>
 #include <linux/spinlock.h>
+#include <linux/compat.h>
+#include <linux/srcu.h>
+#include <linux/hugetlb.h>
+#include <linux/slab.h>
 
 #include <asm/processor.h>
 #include <asm/io.h>
 #include <asm/uaccess.h>
 #include <asm/pgtable.h>
+#include <asm-generic/bitops/le.h>
 
-#ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
 #include "coalesced_mmio.h"
-#endif
 
 #define CREATE_TRACE_POINTS
 #include <trace/events/kvm.h>
@@ -62,7 +65,7 @@ MODULE_LICENSE("GPL");
 /*
  * Ordering of locks:
  *
- *             kvm->slots_lock --> kvm->lock --> kvm->irq_lock
+ *             kvm->lock --> kvm->slots_lock --> kvm->irq_lock
  */
 
 DEFINE_SPINLOCK(kvm_lock);
@@ -84,10 +87,15 @@ static long kvm_vcpu_ioctl(struct file *file, unsigned int ioctl,
 static int hardware_enable_all(void);
 static void hardware_disable_all(void);
 
+static void kvm_io_bus_destroy(struct kvm_io_bus *bus);
+
 static bool kvm_rebooting;
 
 static bool largepages_enabled = true;
 
+struct page *hwpoison_page;
+pfn_t hwpoison_pfn;
+
 inline int kvm_is_mmio_pfn(pfn_t pfn)
 {
        if (pfn_valid(pfn)) {
@@ -134,10 +142,10 @@ static bool make_all_cpus_request(struct kvm *kvm, unsigned int req)
 
        zalloc_cpumask_var(&cpus, GFP_ATOMIC);
 
-       spin_lock(&kvm->requests_lock);
+       raw_spin_lock(&kvm->requests_lock);
        me = smp_processor_id();
        kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm) {
-               if (test_and_set_bit(req, &vcpu->requests))
+               if (kvm_make_check_request(req, vcpu))
                        continue;
                cpu = vcpu->cpu;
                if (cpus != NULL && cpu != -1 && cpu != me)
@@ -149,7 +157,7 @@ static bool make_all_cpus_request(struct kvm *kvm, unsigned int req)
                smp_call_function_many(cpus, ack_flush, NULL, 1);
        else
                called = false;
-       spin_unlock(&kvm->requests_lock);
+       raw_spin_unlock(&kvm->requests_lock);
        free_cpumask_var(cpus);
        return called;
 }
@@ -213,7 +221,7 @@ static void kvm_mmu_notifier_invalidate_page(struct mmu_notifier *mn,
                                             unsigned long address)
 {
        struct kvm *kvm = mmu_notifier_to_kvm(mn);
-       int need_tlb_flush;
+       int need_tlb_flush, idx;
 
        /*
         * When ->invalidate_page runs, the linux pte has been zapped
@@ -233,10 +241,12 @@ static void kvm_mmu_notifier_invalidate_page(struct mmu_notifier *mn,
         * pte after kvm_unmap_hva returned, without noticing the page
         * is going to be freed.
         */
+       idx = srcu_read_lock(&kvm->srcu);
        spin_lock(&kvm->mmu_lock);
        kvm->mmu_notifier_seq++;
        need_tlb_flush = kvm_unmap_hva(kvm, address);
        spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
+       srcu_read_unlock(&kvm->srcu, idx);
 
        /* we've to flush the tlb before the pages can be freed */
        if (need_tlb_flush)
@@ -250,11 +260,14 @@ static void kvm_mmu_notifier_change_pte(struct mmu_notifier *mn,
                                        pte_t pte)
 {
        struct kvm *kvm = mmu_notifier_to_kvm(mn);
+       int idx;
 
+       idx = srcu_read_lock(&kvm->srcu);
        spin_lock(&kvm->mmu_lock);
        kvm->mmu_notifier_seq++;
        kvm_set_spte_hva(kvm, address, pte);
        spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
+       srcu_read_unlock(&kvm->srcu, idx);
 }
 
 static void kvm_mmu_notifier_invalidate_range_start(struct mmu_notifier *mn,
@@ -263,8 +276,9 @@ static void kvm_mmu_notifier_invalidate_range_start(struct mmu_notifier *mn,
                                                    unsigned long end)
 {
        struct kvm *kvm = mmu_notifier_to_kvm(mn);
-       int need_tlb_flush = 0;
+       int need_tlb_flush = 0, idx;
 
+       idx = srcu_read_lock(&kvm->srcu);
        spin_lock(&kvm->mmu_lock);
        /*
         * The count increase must become visible at unlock time as no
@@ -275,6 +289,7 @@ static void kvm_mmu_notifier_invalidate_range_start(struct mmu_notifier *mn,
        for (; start < end; start += PAGE_SIZE)
                need_tlb_flush |= kvm_unmap_hva(kvm, start);
        spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
+       srcu_read_unlock(&kvm->srcu, idx);
 
        /* we've to flush the tlb before the pages can be freed */
        if (need_tlb_flush)
@@ -312,11 +327,13 @@ static int kvm_mmu_notifier_clear_flush_young(struct mmu_notifier *mn,
                                              unsigned long address)
 {
        struct kvm *kvm = mmu_notifier_to_kvm(mn);
-       int young;
+       int young, idx;
 
+       idx = srcu_read_lock(&kvm->srcu);
        spin_lock(&kvm->mmu_lock);
        young = kvm_age_hva(kvm, address);
        spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
+       srcu_read_unlock(&kvm->srcu, idx);
 
        if (young)
                kvm_flush_remote_tlbs(kvm);
@@ -328,7 +345,11 @@ static void kvm_mmu_notifier_release(struct mmu_notifier *mn,
                                     struct mm_struct *mm)
 {
        struct kvm *kvm = mmu_notifier_to_kvm(mn);
+       int idx;
+
+       idx = srcu_read_lock(&kvm->srcu);
        kvm_arch_flush_shadow(kvm);
+       srcu_read_unlock(&kvm->srcu, idx);
 }
 
 static const struct mmu_notifier_ops kvm_mmu_notifier_ops = {
@@ -339,15 +360,26 @@ static const struct mmu_notifier_ops kvm_mmu_notifier_ops = {
        .change_pte             = kvm_mmu_notifier_change_pte,
        .release                = kvm_mmu_notifier_release,
 };
+
+static int kvm_init_mmu_notifier(struct kvm *kvm)
+{
+       kvm->mmu_notifier.ops = &kvm_mmu_notifier_ops;
+       return mmu_notifier_register(&kvm->mmu_notifier, current->mm);
+}
+
+#else  /* !(CONFIG_MMU_NOTIFIER && KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER) */
+
+static int kvm_init_mmu_notifier(struct kvm *kvm)
+{
+       return 0;
+}
+
 #endif /* CONFIG_MMU_NOTIFIER && KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER */
 
 static struct kvm *kvm_create_vm(void)
 {
-       int r = 0;
+       int r = 0, i;
        struct kvm *kvm = kvm_arch_create_vm();
-#ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
-       struct page *page;
-#endif
 
        if (IS_ERR(kvm))
                goto out;
@@ -361,52 +393,48 @@ static struct kvm *kvm_create_vm(void)
        INIT_HLIST_HEAD(&kvm->irq_ack_notifier_list);
 #endif
 
-#ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
-       page = alloc_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
-       if (!page) {
-               r = -ENOMEM;
+       r = -ENOMEM;
+       kvm->memslots = kzalloc(sizeof(struct kvm_memslots), GFP_KERNEL);
+       if (!kvm->memslots)
                goto out_err;
-       }
-       kvm->coalesced_mmio_ring =
-                       (struct kvm_coalesced_mmio_ring *)page_address(page);
-#endif
-
-#if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
-       {
-               kvm->mmu_notifier.ops = &kvm_mmu_notifier_ops;
-               r = mmu_notifier_register(&kvm->mmu_notifier, current->mm);
-               if (r) {
-#ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
-                       put_page(page);
-#endif
+       if (init_srcu_struct(&kvm->srcu))
+               goto out_err;
+       for (i = 0; i < KVM_NR_BUSES; i++) {
+               kvm->buses[i] = kzalloc(sizeof(struct kvm_io_bus),
+                                       GFP_KERNEL);
+               if (!kvm->buses[i]) {
+                       cleanup_srcu_struct(&kvm->srcu);
                        goto out_err;
                }
        }
-#endif
+
+       r = kvm_init_mmu_notifier(kvm);
+       if (r) {
+               cleanup_srcu_struct(&kvm->srcu);
+               goto out_err;
+       }
 
        kvm->mm = current->mm;
        atomic_inc(&kvm->mm->mm_count);
        spin_lock_init(&kvm->mmu_lock);
-       spin_lock_init(&kvm->requests_lock);
-       kvm_io_bus_init(&kvm->pio_bus);
+       raw_spin_lock_init(&kvm->requests_lock);
        kvm_eventfd_init(kvm);
        mutex_init(&kvm->lock);
        mutex_init(&kvm->irq_lock);
-       kvm_io_bus_init(&kvm->mmio_bus);
-       init_rwsem(&kvm->slots_lock);
+       mutex_init(&kvm->slots_lock);
        atomic_set(&kvm->users_count, 1);
        spin_lock(&kvm_lock);
        list_add(&kvm->vm_list, &vm_list);
        spin_unlock(&kvm_lock);
-#ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
-       kvm_coalesced_mmio_init(kvm);
-#endif
 out:
        return kvm;
 
 out_err:
        hardware_disable_all();
 out_err_nodisable:
+       for (i = 0; i < KVM_NR_BUSES; i++)
+               kfree(kvm->buses[i]);
+       kfree(kvm->memslots);
        kfree(kvm);
        return ERR_PTR(r);
 }
@@ -441,13 +469,17 @@ static void kvm_free_physmem_slot(struct kvm_memory_slot *free,
 void kvm_free_physmem(struct kvm *kvm)
 {
        int i;
+       struct kvm_memslots *slots = kvm->memslots;
 
-       for (i = 0; i < kvm->nmemslots; ++i)
-               kvm_free_physmem_slot(&kvm->memslots[i], NULL);
+       for (i = 0; i < slots->nmemslots; ++i)
+               kvm_free_physmem_slot(&slots->memslots[i], NULL);
+
+       kfree(kvm->memslots);
 }
 
 static void kvm_destroy_vm(struct kvm *kvm)
 {
+       int i;
        struct mm_struct *mm = kvm->mm;
 
        kvm_arch_sync_events(kvm);
@@ -455,12 +487,9 @@ static void kvm_destroy_vm(struct kvm *kvm)
        list_del(&kvm->vm_list);
        spin_unlock(&kvm_lock);
        kvm_free_irq_routing(kvm);
-       kvm_io_bus_destroy(&kvm->pio_bus);
-       kvm_io_bus_destroy(&kvm->mmio_bus);
-#ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
-       if (kvm->coalesced_mmio_ring != NULL)
-               free_page((unsigned long)kvm->coalesced_mmio_ring);
-#endif
+       for (i = 0; i < KVM_NR_BUSES; i++)
+               kvm_io_bus_destroy(kvm->buses[i]);
+       kvm_coalesced_mmio_free(kvm);
 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
        mmu_notifier_unregister(&kvm->mmu_notifier, kvm->mm);
 #else
@@ -507,12 +536,13 @@ int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
                            struct kvm_userspace_memory_region *mem,
                            int user_alloc)
 {
-       int r;
+       int r, flush_shadow = 0;
        gfn_t base_gfn;
        unsigned long npages;
        unsigned long i;
        struct kvm_memory_slot *memslot;
        struct kvm_memory_slot old, new;
+       struct kvm_memslots *slots, *old_memslots;
 
        r = -EINVAL;
        /* General sanity checks */
@@ -527,15 +557,20 @@ int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
        if (mem->guest_phys_addr + mem->memory_size < mem->guest_phys_addr)
                goto out;
 
-       memslot = &kvm->memslots[mem->slot];
+       memslot = &kvm->memslots->memslots[mem->slot];
        base_gfn = mem->guest_phys_addr >> PAGE_SHIFT;
        npages = mem->memory_size >> PAGE_SHIFT;
 
+       r = -EINVAL;
+       if (npages > KVM_MEM_MAX_NR_PAGES)
+               goto out;
+
        if (!npages)
                mem->flags &= ~KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES;
 
        new = old = *memslot;
 
+       new.id = mem->slot;
        new.base_gfn = base_gfn;
        new.npages = npages;
        new.flags = mem->flags;
@@ -548,7 +583,7 @@ int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
        /* Check for overlaps */
        r = -EEXIST;
        for (i = 0; i < KVM_MEMORY_SLOTS; ++i) {
-               struct kvm_memory_slot *s = &kvm->memslots[i];
+               struct kvm_memory_slot *s = &kvm->memslots->memslots[i];
 
                if (s == memslot || !s->npages)
                        continue;
@@ -566,7 +601,7 @@ int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
        /* Allocate if a slot is being created */
 #ifndef CONFIG_S390
        if (npages && !new.rmap) {
-               new.rmap = vmalloc(npages * sizeof(struct page *));
+               new.rmap = vmalloc(npages * sizeof(*new.rmap));
 
                if (!new.rmap)
                        goto out_free;
@@ -574,15 +609,7 @@ int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
                memset(new.rmap, 0, npages * sizeof(*new.rmap));
 
                new.user_alloc = user_alloc;
-               /*
-                * hva_to_rmmap() serialzies with the mmu_lock and to be
-                * safe it has to ignore memslots with !user_alloc &&
-                * !userspace_addr.
-                */
-               if (user_alloc)
-                       new.userspace_addr = mem->userspace_addr;
-               else
-                       new.userspace_addr = 0;
+               new.userspace_addr = mem->userspace_addr;
        }
        if (!npages)
                goto skip_lpage;
@@ -631,14 +658,15 @@ skip_lpage:
 
        /* Allocate page dirty bitmap if needed */
        if ((new.flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES) && !new.dirty_bitmap) {
-               unsigned dirty_bytes = ALIGN(npages, BITS_PER_LONG) / 8;
+               unsigned long dirty_bytes = kvm_dirty_bitmap_bytes(&new);
 
                new.dirty_bitmap = vmalloc(dirty_bytes);
                if (!new.dirty_bitmap)
                        goto out_free;
                memset(new.dirty_bitmap, 0, dirty_bytes);
+               /* destroy any largepage mappings for dirty tracking */
                if (old.npages)
-                       kvm_arch_flush_shadow(kvm);
+                       flush_shadow = 1;
        }
 #else  /* not defined CONFIG_S390 */
        new.user_alloc = user_alloc;
@@ -646,36 +674,72 @@ skip_lpage:
                new.userspace_addr = mem->userspace_addr;
 #endif /* not defined CONFIG_S390 */
 
-       if (!npages)
+       if (!npages) {
+               r = -ENOMEM;
+               slots = kzalloc(sizeof(struct kvm_memslots), GFP_KERNEL);
+               if (!slots)
+                       goto out_free;
+               memcpy(slots, kvm->memslots, sizeof(struct kvm_memslots));
+               if (mem->slot >= slots->nmemslots)
+                       slots->nmemslots = mem->slot + 1;
+               slots->memslots[mem->slot].flags |= KVM_MEMSLOT_INVALID;
+
+               old_memslots = kvm->memslots;
+               rcu_assign_pointer(kvm->memslots, slots);
+               synchronize_srcu_expedited(&kvm->srcu);
+               /* From this point no new shadow pages pointing to a deleted
+                * memslot will be created.
+                *
+                * validation of sp->gfn happens in:
+                *      - gfn_to_hva (kvm_read_guest, gfn_to_pfn)
+                *      - kvm_is_visible_gfn (mmu_check_roots)
+                */
                kvm_arch_flush_shadow(kvm);
+               kfree(old_memslots);
+       }
 
-       spin_lock(&kvm->mmu_lock);
-       if (mem->slot >= kvm->nmemslots)
-               kvm->nmemslots = mem->slot + 1;
-
-       *memslot = new;
-       spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
-
-       r = kvm_arch_set_memory_region(kvm, mem, old, user_alloc);
-       if (r) {
-               spin_lock(&kvm->mmu_lock);
-               *memslot = old;
-               spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
+       r = kvm_arch_prepare_memory_region(kvm, &new, old, mem, user_alloc);
+       if (r)
                goto out_free;
-       }
 
-       kvm_free_physmem_slot(&old, npages ? &new : NULL);
-       /* Slot deletion case: we have to update the current slot */
-       spin_lock(&kvm->mmu_lock);
-       if (!npages)
-               *memslot = old;
-       spin_unlock(&kvm->mmu_lock);
 #ifdef CONFIG_DMAR
        /* map the pages in iommu page table */
-       r = kvm_iommu_map_pages(kvm, base_gfn, npages);
-       if (r)
-               goto out;
+       if (npages) {
+               r = kvm_iommu_map_pages(kvm, &new);
+               if (r)
+                       goto out_free;
+       }
 #endif
+
+       r = -ENOMEM;
+       slots = kzalloc(sizeof(struct kvm_memslots), GFP_KERNEL);
+       if (!slots)
+               goto out_free;
+       memcpy(slots, kvm->memslots, sizeof(struct kvm_memslots));
+       if (mem->slot >= slots->nmemslots)
+               slots->nmemslots = mem->slot + 1;
+
+       /* actual memory is freed via old in kvm_free_physmem_slot below */
+       if (!npages) {
+               new.rmap = NULL;
+               new.dirty_bitmap = NULL;
+               for (i = 0; i < KVM_NR_PAGE_SIZES - 1; ++i)
+                       new.lpage_info[i] = NULL;
+       }
+
+       slots->memslots[mem->slot] = new;
+       old_memslots = kvm->memslots;
+       rcu_assign_pointer(kvm->memslots, slots);
+       synchronize_srcu_expedited(&kvm->srcu);
+
+       kvm_arch_commit_memory_region(kvm, mem, old, user_alloc);
+
+       kvm_free_physmem_slot(&old, &new);
+       kfree(old_memslots);
+
+       if (flush_shadow)
+               kvm_arch_flush_shadow(kvm);
+
        return 0;
 
 out_free:
@@ -692,9 +756,9 @@ int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 {
        int r;
 
-       down_write(&kvm->slots_lock);
+       mutex_lock(&kvm->slots_lock);
        r = __kvm_set_memory_region(kvm, mem, user_alloc);
-       up_write(&kvm->slots_lock);
+       mutex_unlock(&kvm->slots_lock);
        return r;
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_set_memory_region);
@@ -714,19 +778,19 @@ int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 {
        struct kvm_memory_slot *memslot;
        int r, i;
-       int n;
+       unsigned long n;
        unsigned long any = 0;
 
        r = -EINVAL;
        if (log->slot >= KVM_MEMORY_SLOTS)
                goto out;
 
-       memslot = &kvm->memslots[log->slot];
+       memslot = &kvm->memslots->memslots[log->slot];
        r = -ENOENT;
        if (!memslot->dirty_bitmap)
                goto out;
 
-       n = ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
+       n = kvm_dirty_bitmap_bytes(memslot);
 
        for (i = 0; !any && i < n/sizeof(long); ++i)
                any = memslot->dirty_bitmap[i];
@@ -751,16 +815,22 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_disable_largepages);
 
 int is_error_page(struct page *page)
 {
-       return page == bad_page;
+       return page == bad_page || page == hwpoison_page;
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(is_error_page);
 
 int is_error_pfn(pfn_t pfn)
 {
-       return pfn == bad_pfn;
+       return pfn == bad_pfn || pfn == hwpoison_pfn;
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(is_error_pfn);
 
+int is_hwpoison_pfn(pfn_t pfn)
+{
+       return pfn == hwpoison_pfn;
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(is_hwpoison_pfn);
+
 static inline unsigned long bad_hva(void)
 {
        return PAGE_OFFSET;
@@ -772,12 +842,13 @@ int kvm_is_error_hva(unsigned long addr)
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_is_error_hva);
 
-struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot_unaliased(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
+struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
 {
        int i;
+       struct kvm_memslots *slots = kvm_memslots(kvm);
 
-       for (i = 0; i < kvm->nmemslots; ++i) {
-               struct kvm_memory_slot *memslot = &kvm->memslots[i];
+       for (i = 0; i < slots->nmemslots; ++i) {
+               struct kvm_memory_slot *memslot = &slots->memslots[i];
 
                if (gfn >= memslot->base_gfn
                    && gfn < memslot->base_gfn + memslot->npages)
@@ -785,21 +856,18 @@ struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot_unaliased(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
        }
        return NULL;
 }
-EXPORT_SYMBOL_GPL(gfn_to_memslot_unaliased);
-
-struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
-{
-       gfn = unalias_gfn(kvm, gfn);
-       return gfn_to_memslot_unaliased(kvm, gfn);
-}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(gfn_to_memslot);
 
 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
 {
        int i;
+       struct kvm_memslots *slots = kvm_memslots(kvm);
 
-       gfn = unalias_gfn(kvm, gfn);
        for (i = 0; i < KVM_MEMORY_SLOTS; ++i) {
-               struct kvm_memory_slot *memslot = &kvm->memslots[i];
+               struct kvm_memory_slot *memslot = &slots->memslots[i];
+
+               if (memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID)
+                       continue;
 
                if (gfn >= memslot->base_gfn
                    && gfn < memslot->base_gfn + memslot->npages)
@@ -809,38 +877,81 @@ int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_is_visible_gfn);
 
+unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
+{
+       struct vm_area_struct *vma;
+       unsigned long addr, size;
+
+       size = PAGE_SIZE;
+
+       addr = gfn_to_hva(kvm, gfn);
+       if (kvm_is_error_hva(addr))
+               return PAGE_SIZE;
+
+       down_read(&current->mm->mmap_sem);
+       vma = find_vma(current->mm, addr);
+       if (!vma)
+               goto out;
+
+       size = vma_kernel_pagesize(vma);
+
+out:
+       up_read(&current->mm->mmap_sem);
+
+       return size;
+}
+
+int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
+{
+       int i;
+       struct kvm_memslots *slots = kvm_memslots(kvm);
+       struct kvm_memory_slot *memslot = NULL;
+
+       for (i = 0; i < slots->nmemslots; ++i) {
+               memslot = &slots->memslots[i];
+
+               if (gfn >= memslot->base_gfn
+                   && gfn < memslot->base_gfn + memslot->npages)
+                       break;
+       }
+
+       return memslot - slots->memslots;
+}
+
+static unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
+{
+       return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
+}
+
 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
 {
        struct kvm_memory_slot *slot;
 
-       gfn = unalias_gfn(kvm, gfn);
-       slot = gfn_to_memslot_unaliased(kvm, gfn);
-       if (!slot)
+       slot = gfn_to_memslot(kvm, gfn);
+       if (!slot || slot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID)
                return bad_hva();
-       return (slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE);
+       return gfn_to_hva_memslot(slot, gfn);
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(gfn_to_hva);
 
-pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
+static pfn_t hva_to_pfn(struct kvm *kvm, unsigned long addr)
 {
        struct page *page[1];
-       unsigned long addr;
        int npages;
        pfn_t pfn;
 
        might_sleep();
 
-       addr = gfn_to_hva(kvm, gfn);
-       if (kvm_is_error_hva(addr)) {
-               get_page(bad_page);
-               return page_to_pfn(bad_page);
-       }
-
        npages = get_user_pages_fast(addr, 1, 1, page);
 
        if (unlikely(npages != 1)) {
                struct vm_area_struct *vma;
 
+               if (is_hwpoison_address(addr)) {
+                       get_page(hwpoison_page);
+                       return page_to_pfn(hwpoison_page);
+               }
+
                down_read(&current->mm->mmap_sem);
                vma = find_vma(current->mm, addr);
 
@@ -860,8 +971,27 @@ pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
        return pfn;
 }
 
+pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
+{
+       unsigned long addr;
+
+       addr = gfn_to_hva(kvm, gfn);
+       if (kvm_is_error_hva(addr)) {
+               get_page(bad_page);
+               return page_to_pfn(bad_page);
+       }
+
+       return hva_to_pfn(kvm, addr);
+}
 EXPORT_SYMBOL_GPL(gfn_to_pfn);
 
+pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm *kvm,
+                        struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
+{
+       unsigned long addr = gfn_to_hva_memslot(slot, gfn);
+       return hva_to_pfn(kvm, addr);
+}
+
 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
 {
        pfn_t pfn;
@@ -1064,14 +1194,11 @@ void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
 {
        struct kvm_memory_slot *memslot;
 
-       gfn = unalias_gfn(kvm, gfn);
-       memslot = gfn_to_memslot_unaliased(kvm, gfn);
+       memslot = gfn_to_memslot(kvm, gfn);
        if (memslot && memslot->dirty_bitmap) {
                unsigned long rel_gfn = gfn - memslot->base_gfn;
 
-               /* avoid RMW */
-               if (!test_bit(rel_gfn, memslot->dirty_bitmap))
-                       set_bit(rel_gfn, memslot->dirty_bitmap);
+               generic___set_le_bit(rel_gfn, memslot->dirty_bitmap);
        }
 }
 
@@ -1086,7 +1213,7 @@ void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu)
                prepare_to_wait(&vcpu->wq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
 
                if (kvm_arch_vcpu_runnable(vcpu)) {
-                       set_bit(KVM_REQ_UNHALT, &vcpu->requests);
+                       kvm_make_request(KVM_REQ_UNHALT, vcpu);
                        break;
                }
                if (kvm_cpu_has_pending_timer(vcpu))
@@ -1175,7 +1302,7 @@ static struct file_operations kvm_vcpu_fops = {
  */
 static int create_vcpu_fd(struct kvm_vcpu *vcpu)
 {
-       return anon_inode_getfd("kvm-vcpu", &kvm_vcpu_fops, vcpu, 0);
+       return anon_inode_getfd("kvm-vcpu", &kvm_vcpu_fops, vcpu, O_RDWR);
 }
 
 /*
@@ -1257,6 +1384,18 @@ static long kvm_vcpu_ioctl(struct file *filp,
 
        if (vcpu->kvm->mm != current->mm)
                return -EIO;
+
+#if defined(CONFIG_S390) || defined(CONFIG_PPC)
+       /*
+        * Special cases: vcpu ioctls that are asynchronous to vcpu execution,
+        * so vcpu_load() would break it.
+        */
+       if (ioctl == KVM_S390_INTERRUPT || ioctl == KVM_INTERRUPT)
+               return kvm_arch_vcpu_ioctl(filp, ioctl, arg);
+#endif
+
+
+       vcpu_load(vcpu);
        switch (ioctl) {
        case KVM_RUN:
                r = -EINVAL;
@@ -1399,7 +1538,7 @@ out_free2:
                                goto out;
                        p = &sigset;
                }
-               r = kvm_vcpu_ioctl_set_sigmask(vcpu, &sigset);
+               r = kvm_vcpu_ioctl_set_sigmask(vcpu, p);
                break;
        }
        case KVM_GET_FPU: {
@@ -1434,6 +1573,7 @@ out_free2:
                r = kvm_arch_vcpu_ioctl(filp, ioctl, arg);
        }
 out:
+       vcpu_put(vcpu);
        kfree(fpu);
        kfree(kvm_sregs);
        return r;
@@ -1484,7 +1624,6 @@ static long kvm_vm_ioctl(struct file *filp,
                r = -EFAULT;
                if (copy_from_user(&zone, argp, sizeof zone))
                        goto out;
-               r = -ENXIO;
                r = kvm_vm_ioctl_register_coalesced_mmio(kvm, &zone);
                if (r)
                        goto out;
@@ -1496,7 +1635,6 @@ static long kvm_vm_ioctl(struct file *filp,
                r = -EFAULT;
                if (copy_from_user(&zone, argp, sizeof zone))
                        goto out;
-               r = -ENXIO;
                r = kvm_vm_ioctl_unregister_coalesced_mmio(kvm, &zone);
                if (r)
                        goto out;
@@ -1542,6 +1680,52 @@ out:
        return r;
 }
 
+#ifdef CONFIG_COMPAT
+struct compat_kvm_dirty_log {
+       __u32 slot;
+       __u32 padding1;
+       union {
+               compat_uptr_t dirty_bitmap; /* one bit per page */
+               __u64 padding2;
+       };
+};
+
+static long kvm_vm_compat_ioctl(struct file *filp,
+                          unsigned int ioctl, unsigned long arg)
+{
+       struct kvm *kvm = filp->private_data;
+       int r;
+
+       if (kvm->mm != current->mm)
+               return -EIO;
+       switch (ioctl) {
+       case KVM_GET_DIRTY_LOG: {
+               struct compat_kvm_dirty_log compat_log;
+               struct kvm_dirty_log log;
+
+               r = -EFAULT;
+               if (copy_from_user(&compat_log, (void __user *)arg,
+                                  sizeof(compat_log)))
+                       goto out;
+               log.slot         = compat_log.slot;
+               log.padding1     = compat_log.padding1;
+               log.padding2     = compat_log.padding2;
+               log.dirty_bitmap = compat_ptr(compat_log.dirty_bitmap);
+
+               r = kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(kvm, &log);
+               if (r)
+                       goto out;
+               break;
+       }
+       default:
+               r = kvm_vm_ioctl(filp, ioctl, arg);
+       }
+
+out:
+       return r;
+}
+#endif
+
 static int kvm_vm_fault(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 {
        struct page *page[1];
@@ -1576,19 +1760,28 @@ static int kvm_vm_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 static struct file_operations kvm_vm_fops = {
        .release        = kvm_vm_release,
        .unlocked_ioctl = kvm_vm_ioctl,
-       .compat_ioctl   = kvm_vm_ioctl,
+#ifdef CONFIG_COMPAT
+       .compat_ioctl   = kvm_vm_compat_ioctl,
+#endif
        .mmap           = kvm_vm_mmap,
 };
 
 static int kvm_dev_ioctl_create_vm(void)
 {
-       int fd;
+       int fd, r;
        struct kvm *kvm;
 
        kvm = kvm_create_vm();
        if (IS_ERR(kvm))
                return PTR_ERR(kvm);
-       fd = anon_inode_getfd("kvm-vm", &kvm_vm_fops, kvm, 0);
+#ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
+       r = kvm_coalesced_mmio_init(kvm);
+       if (r < 0) {
+               kvm_put_kvm(kvm);
+               return r;
+       }
+#endif
+       fd = anon_inode_getfd("kvm-vm", &kvm_vm_fops, kvm, O_RDWR);
        if (fd < 0)
                kvm_put_kvm(kvm);
 
@@ -1604,6 +1797,7 @@ static long kvm_dev_ioctl_check_extension_generic(long arg)
 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
        case KVM_CAP_SET_BOOT_CPU_ID:
 #endif
+       case KVM_CAP_INTERNAL_ERROR_DATA:
                return 1;
 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
        case KVM_CAP_IRQ_ROUTING:
@@ -1754,11 +1948,6 @@ static int kvm_cpu_hotplug(struct notifier_block *notifier, unsigned long val,
                       cpu);
                hardware_disable(NULL);
                break;
-       case CPU_UP_CANCELED:
-               printk(KERN_INFO "kvm: disabling virtualization on CPU%d\n",
-                      cpu);
-               smp_call_function_single(cpu, hardware_disable, NULL, 1);
-               break;
        case CPU_ONLINE:
                printk(KERN_INFO "kvm: enabling virtualization on CPU%d\n",
                       cpu);
@@ -1800,12 +1989,7 @@ static struct notifier_block kvm_reboot_notifier = {
        .priority = 0,
 };
 
-void kvm_io_bus_init(struct kvm_io_bus *bus)
-{
-       memset(bus, 0, sizeof(*bus));
-}
-
-void kvm_io_bus_destroy(struct kvm_io_bus *bus)
+static void kvm_io_bus_destroy(struct kvm_io_bus *bus)
 {
        int i;
 
@@ -1814,13 +1998,17 @@ void kvm_io_bus_destroy(struct kvm_io_bus *bus)
 
                kvm_iodevice_destructor(pos);
        }
+       kfree(bus);
 }
 
 /* kvm_io_bus_write - called under kvm->slots_lock */
-int kvm_io_bus_write(struct kvm_io_bus *bus, gpa_t addr,
+int kvm_io_bus_write(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
                     int len, const void *val)
 {
        int i;
+       struct kvm_io_bus *bus;
+
+       bus = srcu_dereference(kvm->buses[bus_idx], &kvm->srcu);
        for (i = 0; i < bus->dev_count; i++)
                if (!kvm_iodevice_write(bus->devs[i], addr, len, val))
                        return 0;
@@ -1828,59 +2016,72 @@ int kvm_io_bus_write(struct kvm_io_bus *bus, gpa_t addr,
 }
 
 /* kvm_io_bus_read - called under kvm->slots_lock */
-int kvm_io_bus_read(struct kvm_io_bus *bus, gpa_t addr, int len, void *val)
+int kvm_io_bus_read(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
+                   int len, void *val)
 {
        int i;
+       struct kvm_io_bus *bus;
+
+       bus = srcu_dereference(kvm->buses[bus_idx], &kvm->srcu);
        for (i = 0; i < bus->dev_count; i++)
                if (!kvm_iodevice_read(bus->devs[i], addr, len, val))
                        return 0;
        return -EOPNOTSUPP;
 }
 
-int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, struct kvm_io_bus *bus,
-                            struct kvm_io_device *dev)
+/* Caller must hold slots_lock. */
+int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
+                           struct kvm_io_device *dev)
 {
-       int ret;
-
-       down_write(&kvm->slots_lock);
-       ret = __kvm_io_bus_register_dev(bus, dev);
-       up_write(&kvm->slots_lock);
+       struct kvm_io_bus *new_bus, *bus;
 
-       return ret;
-}
-
-/* An unlocked version. Caller must have write lock on slots_lock. */
-int __kvm_io_bus_register_dev(struct kvm_io_bus *bus,
-                             struct kvm_io_device *dev)
-{
+       bus = kvm->buses[bus_idx];
        if (bus->dev_count > NR_IOBUS_DEVS-1)
                return -ENOSPC;
 
-       bus->devs[bus->dev_count++] = dev;
+       new_bus = kzalloc(sizeof(struct kvm_io_bus), GFP_KERNEL);
+       if (!new_bus)
+               return -ENOMEM;
+       memcpy(new_bus, bus, sizeof(struct kvm_io_bus));
+       new_bus->devs[new_bus->dev_count++] = dev;
+       rcu_assign_pointer(kvm->buses[bus_idx], new_bus);
+       synchronize_srcu_expedited(&kvm->srcu);
+       kfree(bus);
 
        return 0;
 }
 
-void kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm,
-                              struct kvm_io_bus *bus,
-                              struct kvm_io_device *dev)
+/* Caller must hold slots_lock. */
+int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
+                             struct kvm_io_device *dev)
 {
-       down_write(&kvm->slots_lock);
-       __kvm_io_bus_unregister_dev(bus, dev);
-       up_write(&kvm->slots_lock);
-}
+       int i, r;
+       struct kvm_io_bus *new_bus, *bus;
 
-/* An unlocked version. Caller must have write lock on slots_lock. */
-void __kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm_io_bus *bus,
-                                struct kvm_io_device *dev)
-{
-       int i;
+       new_bus = kzalloc(sizeof(struct kvm_io_bus), GFP_KERNEL);
+       if (!new_bus)
+               return -ENOMEM;
 
-       for (i = 0; i < bus->dev_count; i++)
-               if (bus->devs[i] == dev) {
-                       bus->devs[i] = bus->devs[--bus->dev_count];
+       bus = kvm->buses[bus_idx];
+       memcpy(new_bus, bus, sizeof(struct kvm_io_bus));
+
+       r = -ENOENT;
+       for (i = 0; i < new_bus->dev_count; i++)
+               if (new_bus->devs[i] == dev) {
+                       r = 0;
+                       new_bus->devs[i] = new_bus->devs[--new_bus->dev_count];
                        break;
                }
+
+       if (r) {
+               kfree(new_bus);
+               return r;
+       }
+
+       rcu_assign_pointer(kvm->buses[bus_idx], new_bus);
+       synchronize_srcu_expedited(&kvm->srcu);
+       kfree(bus);
+       return r;
 }
 
 static struct notifier_block kvm_cpu_notifier = {
@@ -1996,7 +2197,7 @@ static void kvm_sched_out(struct preempt_notifier *pn,
        kvm_arch_vcpu_put(vcpu);
 }
 
-int kvm_init(void *opaque, unsigned int vcpu_size,
+int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
                  struct module *module)
 {
        int r;
@@ -2015,6 +2216,15 @@ int kvm_init(void *opaque, unsigned int vcpu_size,
 
        bad_pfn = page_to_pfn(bad_page);
 
+       hwpoison_page = alloc_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
+
+       if (hwpoison_page == NULL) {
+               r = -ENOMEM;
+               goto out_free_0;
+       }
+
+       hwpoison_pfn = page_to_pfn(hwpoison_page);
+
        if (!zalloc_cpumask_var(&cpus_hardware_enabled, GFP_KERNEL)) {
                r = -ENOMEM;
                goto out_free_0;
@@ -2046,8 +2256,9 @@ int kvm_init(void *opaque, unsigned int vcpu_size,
                goto out_free_4;
 
        /* A kmem cache lets us meet the alignment requirements of fx_save. */
-       kvm_vcpu_cache = kmem_cache_create("kvm_vcpu", vcpu_size,
-                                          __alignof__(struct kvm_vcpu),
+       if (!vcpu_align)
+               vcpu_align = __alignof__(struct kvm_vcpu);
+       kvm_vcpu_cache = kmem_cache_create("kvm_vcpu", vcpu_size, vcpu_align,
                                           0, NULL);
        if (!kvm_vcpu_cache) {
                r = -ENOMEM;
@@ -2086,6 +2297,8 @@ out_free_1:
 out_free_0a:
        free_cpumask_var(cpus_hardware_enabled);
 out_free_0:
+       if (hwpoison_page)
+               __free_page(hwpoison_page);
        __free_page(bad_page);
 out:
        kvm_arch_exit();
@@ -2096,7 +2309,6 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_init);
 
 void kvm_exit(void)
 {
-       tracepoint_synchronize_unregister();
        kvm_exit_debug();
        misc_deregister(&kvm_dev);
        kmem_cache_destroy(kvm_vcpu_cache);
@@ -2108,6 +2320,7 @@ void kvm_exit(void)
        kvm_arch_hardware_unsetup();
        kvm_arch_exit();
        free_cpumask_var(cpus_hardware_enabled);
+       __free_page(hwpoison_page);
        __free_page(bad_page);
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_exit);