KVM: introduce gfn_to_pfn_memslot_atomic
[linux-3.10.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 <asm/signal.h>
26
27 #include <linux/kvm.h>
28 #include <linux/kvm_para.h>
29
30 #include <linux/kvm_types.h>
31
32 #include <asm/kvm_host.h>
33
34 #ifndef KVM_MMIO_SIZE
35 #define KVM_MMIO_SIZE 8
36 #endif
37
38 /*
39  * The bit 16 ~ bit 31 of kvm_memory_region::flags are internally used
40  * in kvm, other bits are visible for userspace which are defined in
41  * include/linux/kvm_h.
42  */
43 #define KVM_MEMSLOT_INVALID     (1UL << 16)
44
45 /*
46  * If we support unaligned MMIO, at most one fragment will be split into two:
47  */
48 #ifdef KVM_UNALIGNED_MMIO
49 #  define KVM_EXTRA_MMIO_FRAGMENTS 1
50 #else
51 #  define KVM_EXTRA_MMIO_FRAGMENTS 0
52 #endif
53
54 #define KVM_USER_MMIO_SIZE 8
55
56 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS \
57         (KVM_MMIO_SIZE / KVM_USER_MMIO_SIZE + KVM_EXTRA_MMIO_FRAGMENTS)
58
59 /*
60  * For the normal pfn, the highest 12 bits should be zero,
61  * so we can mask these bits to indicate the error.
62  */
63 #define KVM_PFN_ERR_MASK        (0xfffULL << 52)
64
65 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (KVM_PFN_ERR_MASK)
66 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (KVM_PFN_ERR_MASK + 1)
67 #define KVM_PFN_ERR_BAD         (KVM_PFN_ERR_MASK + 2)
68
69 static inline bool is_error_pfn(pfn_t pfn)
70 {
71         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_MASK);
72 }
73
74 static inline bool is_noslot_pfn(pfn_t pfn)
75 {
76         return pfn == KVM_PFN_ERR_BAD;
77 }
78
79 static inline bool is_invalid_pfn(pfn_t pfn)
80 {
81         return !is_noslot_pfn(pfn) && is_error_pfn(pfn);
82 }
83
84 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
85
86 static inline bool is_error_page(struct page *page)
87 {
88         return IS_ERR(page);
89 }
90
91 /*
92  * vcpu->requests bit members
93  */
94 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH          0
95 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      1
96 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  2
97 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD         3
98 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT       4
99 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER      5
100 #define KVM_REQ_UNHALT             6
101 #define KVM_REQ_MMU_SYNC           7
102 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE       8
103 #define KVM_REQ_KICK               9
104 #define KVM_REQ_DEACTIVATE_FPU    10
105 #define KVM_REQ_EVENT             11
106 #define KVM_REQ_APF_HALT          12
107 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE      13
108 #define KVM_REQ_NMI               14
109 #define KVM_REQ_IMMEDIATE_EXIT    15
110 #define KVM_REQ_PMU               16
111 #define KVM_REQ_PMI               17
112
113 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID     0
114
115 struct kvm;
116 struct kvm_vcpu;
117 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
118
119 struct kvm_io_range {
120         gpa_t addr;
121         int len;
122         struct kvm_io_device *dev;
123 };
124
125 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
126
127 struct kvm_io_bus {
128         int                   dev_count;
129         struct kvm_io_range range[];
130 };
131
132 enum kvm_bus {
133         KVM_MMIO_BUS,
134         KVM_PIO_BUS,
135         KVM_NR_BUSES
136 };
137
138 int kvm_io_bus_write(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
139                      int len, const void *val);
140 int kvm_io_bus_read(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr, int len,
141                     void *val);
142 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
143                             int len, struct kvm_io_device *dev);
144 int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
145                               struct kvm_io_device *dev);
146
147 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
148 struct kvm_async_pf {
149         struct work_struct work;
150         struct list_head link;
151         struct list_head queue;
152         struct kvm_vcpu *vcpu;
153         struct mm_struct *mm;
154         gva_t gva;
155         unsigned long addr;
156         struct kvm_arch_async_pf arch;
157         struct page *page;
158         bool done;
159 };
160
161 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
162 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
163 int kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, gfn_t gfn,
164                        struct kvm_arch_async_pf *arch);
165 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
166 #endif
167
168 enum {
169         OUTSIDE_GUEST_MODE,
170         IN_GUEST_MODE,
171         EXITING_GUEST_MODE,
172         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
173 };
174
175 /*
176  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
177  * exits for userspace servicing.
178  */
179 struct kvm_mmio_fragment {
180         gpa_t gpa;
181         void *data;
182         unsigned len;
183 };
184
185 struct kvm_vcpu {
186         struct kvm *kvm;
187 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
188         struct preempt_notifier preempt_notifier;
189 #endif
190         int cpu;
191         int vcpu_id;
192         int srcu_idx;
193         int mode;
194         unsigned long requests;
195         unsigned long guest_debug;
196
197         struct mutex mutex;
198         struct kvm_run *run;
199
200         int fpu_active;
201         int guest_fpu_loaded, guest_xcr0_loaded;
202         wait_queue_head_t wq;
203         struct pid *pid;
204         int sigset_active;
205         sigset_t sigset;
206         struct kvm_vcpu_stat stat;
207
208 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
209         int mmio_needed;
210         int mmio_read_completed;
211         int mmio_is_write;
212         int mmio_cur_fragment;
213         int mmio_nr_fragments;
214         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
215 #endif
216
217 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
218         struct {
219                 u32 queued;
220                 struct list_head queue;
221                 struct list_head done;
222                 spinlock_t lock;
223         } async_pf;
224 #endif
225
226 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
227         /*
228          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
229          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
230          *  or cpu relax intercepted.
231          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
232          */
233         struct {
234                 bool in_spin_loop;
235                 bool dy_eligible;
236         } spin_loop;
237 #endif
238         struct kvm_vcpu_arch arch;
239 };
240
241 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
242 {
243         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
244 }
245
246 /*
247  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
248  * This number must be determined not to exceed such limits.
249  */
250 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
251
252 struct kvm_memory_slot {
253         gfn_t base_gfn;
254         unsigned long npages;
255         unsigned long flags;
256         unsigned long *dirty_bitmap;
257         struct kvm_arch_memory_slot arch;
258         unsigned long userspace_addr;
259         int user_alloc;
260         int id;
261 };
262
263 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
264 {
265         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
266 }
267
268 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
269         u32 gsi;
270         u32 type;
271         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
272                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level);
273         union {
274                 struct {
275                         unsigned irqchip;
276                         unsigned pin;
277                 } irqchip;
278                 struct msi_msg msi;
279         };
280         struct hlist_node link;
281 };
282
283 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
284
285 struct kvm_irq_routing_table {
286         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IOAPIC_NUM_PINS];
287         struct kvm_kernel_irq_routing_entry *rt_entries;
288         u32 nr_rt_entries;
289         /*
290          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
291          * the gsi is connected to.
292          */
293         struct hlist_head map[0];
294 };
295
296 #else
297
298 struct kvm_irq_routing_table {};
299
300 #endif
301
302 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
303 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_MEMORY_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
304 #endif
305
306 /*
307  * Note:
308  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
309  * to get the memslot by its id.
310  */
311 struct kvm_memslots {
312         u64 generation;
313         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
314         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
315         int id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
316 };
317
318 struct kvm {
319         spinlock_t mmu_lock;
320         struct mutex slots_lock;
321         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
322         struct kvm_memslots *memslots;
323         struct srcu_struct srcu;
324 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
325         u32 bsp_vcpu_id;
326 #endif
327         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
328         atomic_t online_vcpus;
329         int last_boosted_vcpu;
330         struct list_head vm_list;
331         struct mutex lock;
332         struct kvm_io_bus *buses[KVM_NR_BUSES];
333 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
334         struct {
335                 spinlock_t        lock;
336                 struct list_head  items;
337         } irqfds;
338         struct list_head ioeventfds;
339 #endif
340         struct kvm_vm_stat stat;
341         struct kvm_arch arch;
342         atomic_t users_count;
343 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
344         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
345         spinlock_t ring_lock;
346         struct list_head coalesced_zones;
347 #endif
348
349         struct mutex irq_lock;
350 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
351         /*
352          * Update side is protected by irq_lock and,
353          * if configured, irqfds.lock.
354          */
355         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
356         struct hlist_head mask_notifier_list;
357         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
358 #endif
359
360 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
361         struct mmu_notifier mmu_notifier;
362         unsigned long mmu_notifier_seq;
363         long mmu_notifier_count;
364 #endif
365         long tlbs_dirty;
366 };
367
368 #define kvm_err(fmt, ...) \
369         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
370 #define kvm_info(fmt, ...) \
371         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
372 #define kvm_debug(fmt, ...) \
373         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
374 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
375         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
376                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
377
378 /* The guest did something we don't support. */
379 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
380         kvm_pr_unimpl("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
381
382 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
383 {
384         smp_rmb();
385         return kvm->vcpus[i];
386 }
387
388 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
389         for (idx = 0; \
390              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
391              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
392              idx++)
393
394 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)    \
395         for (memslot = &slots->memslots[0];     \
396               memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
397                 memslot++)
398
399 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
400 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
401
402 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
403 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
404
405 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
406                   struct module *module);
407 void kvm_exit(void);
408
409 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
410 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
411 void update_memslots(struct kvm_memslots *slots, struct kvm_memory_slot *new);
412
413 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
414 {
415         return rcu_dereference_check(kvm->memslots,
416                         srcu_read_lock_held(&kvm->srcu)
417                         || lockdep_is_held(&kvm->slots_lock));
418 }
419
420 static inline struct kvm_memory_slot *
421 id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
422 {
423         int index = slots->id_to_index[id];
424         struct kvm_memory_slot *slot;
425
426         slot = &slots->memslots[index];
427
428         WARN_ON(slot->id != id);
429         return slot;
430 }
431
432 int kvm_is_error_hva(unsigned long addr);
433 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
434                           struct kvm_userspace_memory_region *mem,
435                           int user_alloc);
436 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
437                             struct kvm_userspace_memory_region *mem,
438                             int user_alloc);
439 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm_memory_slot *free,
440                            struct kvm_memory_slot *dont);
441 int kvm_arch_create_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, unsigned long npages);
442 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
443                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
444                                 struct kvm_memory_slot old,
445                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
446                                 int user_alloc);
447 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
448                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
449                                 struct kvm_memory_slot old,
450                                 int user_alloc);
451 bool kvm_largepages_enabled(void);
452 void kvm_disable_largepages(void);
453 void kvm_arch_flush_shadow(struct kvm *kvm);
454
455 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, struct page **pages,
456                             int nr_pages);
457
458 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
459 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
460 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
461 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
462 void kvm_set_page_dirty(struct page *page);
463 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
464
465 pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
466 pfn_t gfn_to_pfn_async(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *async,
467                        bool write_fault, bool *writable);
468 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
469 pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
470                       bool *writable);
471 pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
472 pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
473
474 void kvm_release_pfn_dirty(pfn_t pfn);
475 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
476 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
477 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
478 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
479
480 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
481                         int len);
482 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
483                           unsigned long len);
484 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
485 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
486                            void *data, unsigned long len);
487 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
488                          int offset, int len);
489 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
490                     unsigned long len);
491 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
492                            void *data, unsigned long len);
493 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
494                               gpa_t gpa);
495 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
496 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
497 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
498 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
499 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
500 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
501 void mark_page_dirty_in_slot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
502                              gfn_t gfn);
503
504 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
505 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
506 bool kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
507 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu);
508 void kvm_resched(struct kvm_vcpu *vcpu);
509 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
510 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
511
512 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
513 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
514
515 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
516                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
517 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
518                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
519 int kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
520
521 int kvm_dev_ioctl_check_extension(long ext);
522
523 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
524                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
525 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
526                                 struct kvm_dirty_log *log);
527
528 int kvm_vm_ioctl_set_memory_region(struct kvm *kvm,
529                                    struct
530                                    kvm_userspace_memory_region *mem,
531                                    int user_alloc);
532 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level);
533 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
534                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
535
536 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
537 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
538
539 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
540                                     struct kvm_translation *tr);
541
542 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
543 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
544 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
545                                   struct kvm_sregs *sregs);
546 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
547                                   struct kvm_sregs *sregs);
548 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
549                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
550 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
551                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
552 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
553                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
554 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
555
556 int kvm_arch_init(void *opaque);
557 void kvm_arch_exit(void);
558
559 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
560 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
561
562 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
563 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
564 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
565 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
566 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
567 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
568
569 int kvm_arch_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
570 int kvm_arch_hardware_enable(void *garbage);
571 void kvm_arch_hardware_disable(void *garbage);
572 int kvm_arch_hardware_setup(void);
573 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
574 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
575 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
576 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
577
578 void kvm_free_physmem(struct kvm *kvm);
579
580 void *kvm_kvzalloc(unsigned long size);
581 void kvm_kvfree(const void *addr);
582
583 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
584 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
585 {
586         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
587 }
588
589 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
590 {
591         kfree(kvm);
592 }
593 #endif
594
595 static inline wait_queue_head_t *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
596 {
597 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
598         return vcpu->arch.wqp;
599 #else
600         return &vcpu->wq;
601 #endif
602 }
603
604 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
605 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
606 void kvm_free_all_assigned_devices(struct kvm *kvm);
607 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
608
609 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
610 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
611
612 bool kvm_is_mmio_pfn(pfn_t pfn);
613
614 struct kvm_irq_ack_notifier {
615         struct hlist_node link;
616         unsigned gsi;
617         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
618 };
619
620 struct kvm_assigned_dev_kernel {
621         struct kvm_irq_ack_notifier ack_notifier;
622         struct list_head list;
623         int assigned_dev_id;
624         int host_segnr;
625         int host_busnr;
626         int host_devfn;
627         unsigned int entries_nr;
628         int host_irq;
629         bool host_irq_disabled;
630         bool pci_2_3;
631         struct msix_entry *host_msix_entries;
632         int guest_irq;
633         struct msix_entry *guest_msix_entries;
634         unsigned long irq_requested_type;
635         int irq_source_id;
636         int flags;
637         struct pci_dev *dev;
638         struct kvm *kvm;
639         spinlock_t intx_lock;
640         spinlock_t intx_mask_lock;
641         char irq_name[32];
642         struct pci_saved_state *pci_saved_state;
643 };
644
645 struct kvm_irq_mask_notifier {
646         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
647         int irq;
648         struct hlist_node link;
649 };
650
651 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
652                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
653 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
654                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
655 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
656                              bool mask);
657
658 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
659 void kvm_get_intr_delivery_bitmask(struct kvm_ioapic *ioapic,
660                                    union kvm_ioapic_redirect_entry *entry,
661                                    unsigned long *deliver_bitmask);
662 #endif
663 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level);
664 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
665                 int irq_source_id, int level);
666 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
667 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
668                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
669 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
670                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
671 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
672 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
673
674 /* For vcpu->arch.iommu_flags */
675 #define KVM_IOMMU_CACHE_COHERENCY       0x1
676
677 #ifdef CONFIG_IOMMU_API
678 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
679 void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
680 int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm);
681 int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm);
682 int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
683                       struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
684 int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
685                         struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
686 #else /* CONFIG_IOMMU_API */
687 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
688                                       struct kvm_memory_slot *slot)
689 {
690         return 0;
691 }
692
693 static inline void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm,
694                                          struct kvm_memory_slot *slot)
695 {
696 }
697
698 static inline int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm)
699 {
700         return -ENODEV;
701 }
702
703 static inline int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm)
704 {
705         return 0;
706 }
707
708 static inline int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
709                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
710 {
711         return 0;
712 }
713
714 static inline int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
715                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
716 {
717         return 0;
718 }
719 #endif /* CONFIG_IOMMU_API */
720
721 static inline void kvm_guest_enter(void)
722 {
723         BUG_ON(preemptible());
724         account_system_vtime(current);
725         current->flags |= PF_VCPU;
726         /* KVM does not hold any references to rcu protected data when it
727          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
728          * is very similar to exiting to userspase from rcu point of view. In
729          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
730          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
731          * we do with user-mode execution.
732          */
733         rcu_virt_note_context_switch(smp_processor_id());
734 }
735
736 static inline void kvm_guest_exit(void)
737 {
738         account_system_vtime(current);
739         current->flags &= ~PF_VCPU;
740 }
741
742 /*
743  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
744  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
745  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
746  * bloat other code too much.
747  */
748 static inline struct kvm_memory_slot *
749 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
750 {
751         struct kvm_memory_slot *memslot;
752
753         kvm_for_each_memslot(memslot, slots)
754                 if (gfn >= memslot->base_gfn &&
755                       gfn < memslot->base_gfn + memslot->npages)
756                         return memslot;
757
758         return NULL;
759 }
760
761 static inline struct kvm_memory_slot *
762 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
763 {
764         return search_memslots(slots, gfn);
765 }
766
767 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
768 {
769         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
770 }
771
772 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
773 {
774         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PT_PAGE_TABLE_LEVEL) must be 0. */
775         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
776                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
777 }
778
779 static inline gfn_t
780 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
781 {
782         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
783
784         return slot->base_gfn + gfn_offset;
785 }
786
787 static inline unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot,
788                                                gfn_t gfn)
789 {
790         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
791 }
792
793 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
794 {
795         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
796 }
797
798 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
799 {
800         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
801 }
802
803 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
804 {
805         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
806 }
807
808 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
809 {
810         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
811 }
812
813 enum kvm_stat_kind {
814         KVM_STAT_VM,
815         KVM_STAT_VCPU,
816 };
817
818 struct kvm_stats_debugfs_item {
819         const char *name;
820         int offset;
821         enum kvm_stat_kind kind;
822         struct dentry *dentry;
823 };
824 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
825 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
826
827 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
828 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long mmu_seq)
829 {
830         if (unlikely(vcpu->kvm->mmu_notifier_count))
831                 return 1;
832         /*
833          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
834          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
835          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
836          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
837          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
838          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
839          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
840          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
841          */
842         smp_rmb();
843         if (vcpu->kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
844                 return 1;
845         return 0;
846 }
847 #endif
848
849 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
850
851 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 1024
852
853 int kvm_setup_default_irq_routing(struct kvm *kvm);
854 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
855                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
856                         unsigned nr,
857                         unsigned flags);
858 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
859
860 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
861
862 #else
863
864 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
865
866 #endif
867
868 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
869
870 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
871 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
872 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
873 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *, struct kvm_irq_routing_table *);
874 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
875
876 #else
877
878 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
879
880 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
881 {
882         return -EINVAL;
883 }
884
885 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
886
887 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
888 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm,
889                                           struct kvm_irq_routing_table *irq_rt)
890 {
891         rcu_assign_pointer(kvm->irq_routing, irq_rt);
892 }
893 #endif
894
895 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
896 {
897         return -ENOSYS;
898 }
899
900 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
901
902 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
903 static inline bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu)
904 {
905         return vcpu->kvm->bsp_vcpu_id == vcpu->vcpu_id;
906 }
907
908 bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu);
909
910 #else
911
912 static inline bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu) { return true; }
913
914 #endif
915
916 #ifdef __KVM_HAVE_DEVICE_ASSIGNMENT
917
918 long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
919                                   unsigned long arg);
920
921 #else
922
923 static inline long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
924                                                 unsigned long arg)
925 {
926         return -ENOTTY;
927 }
928
929 #endif
930
931 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
932 {
933         set_bit(req, &vcpu->requests);
934 }
935
936 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
937 {
938         if (test_bit(req, &vcpu->requests)) {
939                 clear_bit(req, &vcpu->requests);
940                 return true;
941         } else {
942                 return false;
943         }
944 }
945
946 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
947
948 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
949 {
950         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
951 }
952 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
953 {
954         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
955 }
956
957 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
958
959 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
960 {
961 }
962
963 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
964 {
965 }
966
967 static inline bool kvm_vcpu_eligible_for_directed_yield(struct kvm_vcpu *vcpu)
968 {
969         return true;
970 }
971
972 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
973 #endif
974