KVM: introduce KVM_PFN_ERR_BAD
[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 <asm/signal.h>
25
26 #include <linux/kvm.h>
27 #include <linux/kvm_para.h>
28
29 #include <linux/kvm_types.h>
30
31 #include <asm/kvm_host.h>
32
33 #ifndef KVM_MMIO_SIZE
34 #define KVM_MMIO_SIZE 8
35 #endif
36
37 /*
38  * If we support unaligned MMIO, at most one fragment will be split into two:
39  */
40 #ifdef KVM_UNALIGNED_MMIO
41 #  define KVM_EXTRA_MMIO_FRAGMENTS 1
42 #else
43 #  define KVM_EXTRA_MMIO_FRAGMENTS 0
44 #endif
45
46 #define KVM_USER_MMIO_SIZE 8
47
48 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS \
49         (KVM_MMIO_SIZE / KVM_USER_MMIO_SIZE + KVM_EXTRA_MMIO_FRAGMENTS)
50
51 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (-EFAULT)
52 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (-EHWPOISON)
53 #define KVM_PFN_ERR_BAD         (-ENOENT)
54
55 /*
56  * vcpu->requests bit members
57  */
58 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH          0
59 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      1
60 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  2
61 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD         3
62 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT       4
63 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER      5
64 #define KVM_REQ_UNHALT             6
65 #define KVM_REQ_MMU_SYNC           7
66 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE       8
67 #define KVM_REQ_KICK               9
68 #define KVM_REQ_DEACTIVATE_FPU    10
69 #define KVM_REQ_EVENT             11
70 #define KVM_REQ_APF_HALT          12
71 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE      13
72 #define KVM_REQ_NMI               14
73 #define KVM_REQ_IMMEDIATE_EXIT    15
74 #define KVM_REQ_PMU               16
75 #define KVM_REQ_PMI               17
76
77 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID     0
78
79 struct kvm;
80 struct kvm_vcpu;
81 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
82
83 struct kvm_io_range {
84         gpa_t addr;
85         int len;
86         struct kvm_io_device *dev;
87 };
88
89 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
90
91 struct kvm_io_bus {
92         int                   dev_count;
93         struct kvm_io_range range[];
94 };
95
96 enum kvm_bus {
97         KVM_MMIO_BUS,
98         KVM_PIO_BUS,
99         KVM_NR_BUSES
100 };
101
102 int kvm_io_bus_write(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
103                      int len, const void *val);
104 int kvm_io_bus_read(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr, int len,
105                     void *val);
106 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
107                             int len, struct kvm_io_device *dev);
108 int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
109                               struct kvm_io_device *dev);
110
111 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
112 struct kvm_async_pf {
113         struct work_struct work;
114         struct list_head link;
115         struct list_head queue;
116         struct kvm_vcpu *vcpu;
117         struct mm_struct *mm;
118         gva_t gva;
119         unsigned long addr;
120         struct kvm_arch_async_pf arch;
121         struct page *page;
122         bool done;
123 };
124
125 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
126 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
127 int kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, gfn_t gfn,
128                        struct kvm_arch_async_pf *arch);
129 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
130 #endif
131
132 enum {
133         OUTSIDE_GUEST_MODE,
134         IN_GUEST_MODE,
135         EXITING_GUEST_MODE,
136         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
137 };
138
139 /*
140  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
141  * exits for userspace servicing.
142  */
143 struct kvm_mmio_fragment {
144         gpa_t gpa;
145         void *data;
146         unsigned len;
147 };
148
149 struct kvm_vcpu {
150         struct kvm *kvm;
151 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
152         struct preempt_notifier preempt_notifier;
153 #endif
154         int cpu;
155         int vcpu_id;
156         int srcu_idx;
157         int mode;
158         unsigned long requests;
159         unsigned long guest_debug;
160
161         struct mutex mutex;
162         struct kvm_run *run;
163
164         int fpu_active;
165         int guest_fpu_loaded, guest_xcr0_loaded;
166         wait_queue_head_t wq;
167         struct pid *pid;
168         int sigset_active;
169         sigset_t sigset;
170         struct kvm_vcpu_stat stat;
171
172 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
173         int mmio_needed;
174         int mmio_read_completed;
175         int mmio_is_write;
176         int mmio_cur_fragment;
177         int mmio_nr_fragments;
178         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
179 #endif
180
181 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
182         struct {
183                 u32 queued;
184                 struct list_head queue;
185                 struct list_head done;
186                 spinlock_t lock;
187         } async_pf;
188 #endif
189
190 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
191         /*
192          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
193          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
194          *  or cpu relax intercepted.
195          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
196          */
197         struct {
198                 bool in_spin_loop;
199                 bool dy_eligible;
200         } spin_loop;
201 #endif
202         struct kvm_vcpu_arch arch;
203 };
204
205 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
206 {
207         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
208 }
209
210 /*
211  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
212  * This number must be determined not to exceed such limits.
213  */
214 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
215
216 struct kvm_memory_slot {
217         gfn_t base_gfn;
218         unsigned long npages;
219         unsigned long flags;
220         unsigned long *dirty_bitmap;
221         struct kvm_arch_memory_slot arch;
222         unsigned long userspace_addr;
223         int user_alloc;
224         int id;
225 };
226
227 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
228 {
229         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
230 }
231
232 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
233         u32 gsi;
234         u32 type;
235         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
236                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level);
237         union {
238                 struct {
239                         unsigned irqchip;
240                         unsigned pin;
241                 } irqchip;
242                 struct msi_msg msi;
243         };
244         struct hlist_node link;
245 };
246
247 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
248
249 struct kvm_irq_routing_table {
250         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IOAPIC_NUM_PINS];
251         struct kvm_kernel_irq_routing_entry *rt_entries;
252         u32 nr_rt_entries;
253         /*
254          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
255          * the gsi is connected to.
256          */
257         struct hlist_head map[0];
258 };
259
260 #else
261
262 struct kvm_irq_routing_table {};
263
264 #endif
265
266 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
267 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_MEMORY_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
268 #endif
269
270 /*
271  * Note:
272  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
273  * to get the memslot by its id.
274  */
275 struct kvm_memslots {
276         u64 generation;
277         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
278         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
279         int id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
280 };
281
282 struct kvm {
283         spinlock_t mmu_lock;
284         struct mutex slots_lock;
285         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
286         struct kvm_memslots *memslots;
287         struct srcu_struct srcu;
288 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
289         u32 bsp_vcpu_id;
290 #endif
291         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
292         atomic_t online_vcpus;
293         int last_boosted_vcpu;
294         struct list_head vm_list;
295         struct mutex lock;
296         struct kvm_io_bus *buses[KVM_NR_BUSES];
297 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
298         struct {
299                 spinlock_t        lock;
300                 struct list_head  items;
301         } irqfds;
302         struct list_head ioeventfds;
303 #endif
304         struct kvm_vm_stat stat;
305         struct kvm_arch arch;
306         atomic_t users_count;
307 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
308         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
309         spinlock_t ring_lock;
310         struct list_head coalesced_zones;
311 #endif
312
313         struct mutex irq_lock;
314 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
315         /*
316          * Update side is protected by irq_lock and,
317          * if configured, irqfds.lock.
318          */
319         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
320         struct hlist_head mask_notifier_list;
321         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
322 #endif
323
324 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
325         struct mmu_notifier mmu_notifier;
326         unsigned long mmu_notifier_seq;
327         long mmu_notifier_count;
328 #endif
329         long tlbs_dirty;
330 };
331
332 #define kvm_err(fmt, ...) \
333         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
334 #define kvm_info(fmt, ...) \
335         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
336 #define kvm_debug(fmt, ...) \
337         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
338 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
339         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
340                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
341
342 /* The guest did something we don't support. */
343 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
344         kvm_pr_unimpl("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
345
346 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
347 {
348         smp_rmb();
349         return kvm->vcpus[i];
350 }
351
352 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
353         for (idx = 0; \
354              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
355              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
356              idx++)
357
358 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)    \
359         for (memslot = &slots->memslots[0];     \
360               memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
361                 memslot++)
362
363 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
364 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
365
366 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
367 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
368
369 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
370                   struct module *module);
371 void kvm_exit(void);
372
373 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
374 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
375 void update_memslots(struct kvm_memslots *slots, struct kvm_memory_slot *new);
376
377 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
378 {
379         return rcu_dereference_check(kvm->memslots,
380                         srcu_read_lock_held(&kvm->srcu)
381                         || lockdep_is_held(&kvm->slots_lock));
382 }
383
384 static inline struct kvm_memory_slot *
385 id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
386 {
387         int index = slots->id_to_index[id];
388         struct kvm_memory_slot *slot;
389
390         slot = &slots->memslots[index];
391
392         WARN_ON(slot->id != id);
393         return slot;
394 }
395
396 extern struct page *bad_page;
397
398 int is_error_page(struct page *page);
399 int is_error_pfn(pfn_t pfn);
400 int is_noslot_pfn(pfn_t pfn);
401 int is_invalid_pfn(pfn_t pfn);
402 int kvm_is_error_hva(unsigned long addr);
403 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
404                           struct kvm_userspace_memory_region *mem,
405                           int user_alloc);
406 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
407                             struct kvm_userspace_memory_region *mem,
408                             int user_alloc);
409 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm_memory_slot *free,
410                            struct kvm_memory_slot *dont);
411 int kvm_arch_create_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, unsigned long npages);
412 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
413                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
414                                 struct kvm_memory_slot old,
415                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
416                                 int user_alloc);
417 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
418                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
419                                 struct kvm_memory_slot old,
420                                 int user_alloc);
421 bool kvm_largepages_enabled(void);
422 void kvm_disable_largepages(void);
423 void kvm_arch_flush_shadow(struct kvm *kvm);
424
425 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, struct page **pages,
426                             int nr_pages);
427
428 struct page *get_bad_page(void);
429 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
430 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
431 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
432 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
433 void kvm_set_page_dirty(struct page *page);
434 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
435
436 pfn_t hva_to_pfn_atomic(unsigned long addr);
437 pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
438 pfn_t gfn_to_pfn_async(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *async,
439                        bool write_fault, bool *writable);
440 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
441 pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
442                       bool *writable);
443 pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
444 void kvm_release_pfn_dirty(pfn_t);
445 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
446 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
447 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
448 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
449
450 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
451                         int len);
452 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
453                           unsigned long len);
454 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
455 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
456                            void *data, unsigned long len);
457 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
458                          int offset, int len);
459 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
460                     unsigned long len);
461 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
462                            void *data, unsigned long len);
463 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
464                               gpa_t gpa);
465 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
466 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
467 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
468 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
469 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
470 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
471 void mark_page_dirty_in_slot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
472                              gfn_t gfn);
473
474 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
475 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
476 bool kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
477 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu);
478 void kvm_resched(struct kvm_vcpu *vcpu);
479 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
480 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
481
482 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
483 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
484
485 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
486                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
487 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
488                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
489 int kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
490
491 int kvm_dev_ioctl_check_extension(long ext);
492
493 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
494                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
495 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
496                                 struct kvm_dirty_log *log);
497
498 int kvm_vm_ioctl_set_memory_region(struct kvm *kvm,
499                                    struct
500                                    kvm_userspace_memory_region *mem,
501                                    int user_alloc);
502 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level);
503 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
504                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
505
506 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
507 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
508
509 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
510                                     struct kvm_translation *tr);
511
512 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
513 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
514 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
515                                   struct kvm_sregs *sregs);
516 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
517                                   struct kvm_sregs *sregs);
518 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
519                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
520 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
521                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
522 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
523                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
524 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
525
526 int kvm_arch_init(void *opaque);
527 void kvm_arch_exit(void);
528
529 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
530 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
531
532 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
533 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
534 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
535 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
536 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
537 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
538
539 int kvm_arch_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
540 int kvm_arch_hardware_enable(void *garbage);
541 void kvm_arch_hardware_disable(void *garbage);
542 int kvm_arch_hardware_setup(void);
543 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
544 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
545 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
546 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
547
548 void kvm_free_physmem(struct kvm *kvm);
549
550 void *kvm_kvzalloc(unsigned long size);
551 void kvm_kvfree(const void *addr);
552
553 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
554 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
555 {
556         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
557 }
558
559 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
560 {
561         kfree(kvm);
562 }
563 #endif
564
565 static inline wait_queue_head_t *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
566 {
567 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
568         return vcpu->arch.wqp;
569 #else
570         return &vcpu->wq;
571 #endif
572 }
573
574 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
575 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
576 void kvm_free_all_assigned_devices(struct kvm *kvm);
577 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
578
579 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
580 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
581
582 bool kvm_is_mmio_pfn(pfn_t pfn);
583
584 struct kvm_irq_ack_notifier {
585         struct hlist_node link;
586         unsigned gsi;
587         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
588 };
589
590 struct kvm_assigned_dev_kernel {
591         struct kvm_irq_ack_notifier ack_notifier;
592         struct list_head list;
593         int assigned_dev_id;
594         int host_segnr;
595         int host_busnr;
596         int host_devfn;
597         unsigned int entries_nr;
598         int host_irq;
599         bool host_irq_disabled;
600         bool pci_2_3;
601         struct msix_entry *host_msix_entries;
602         int guest_irq;
603         struct msix_entry *guest_msix_entries;
604         unsigned long irq_requested_type;
605         int irq_source_id;
606         int flags;
607         struct pci_dev *dev;
608         struct kvm *kvm;
609         spinlock_t intx_lock;
610         spinlock_t intx_mask_lock;
611         char irq_name[32];
612         struct pci_saved_state *pci_saved_state;
613 };
614
615 struct kvm_irq_mask_notifier {
616         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
617         int irq;
618         struct hlist_node link;
619 };
620
621 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
622                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
623 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
624                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
625 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
626                              bool mask);
627
628 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
629 void kvm_get_intr_delivery_bitmask(struct kvm_ioapic *ioapic,
630                                    union kvm_ioapic_redirect_entry *entry,
631                                    unsigned long *deliver_bitmask);
632 #endif
633 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level);
634 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
635                 int irq_source_id, int level);
636 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
637 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
638                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
639 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
640                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
641 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
642 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
643
644 /* For vcpu->arch.iommu_flags */
645 #define KVM_IOMMU_CACHE_COHERENCY       0x1
646
647 #ifdef CONFIG_IOMMU_API
648 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
649 void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
650 int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm);
651 int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm);
652 int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
653                       struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
654 int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
655                         struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
656 #else /* CONFIG_IOMMU_API */
657 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
658                                       struct kvm_memory_slot *slot)
659 {
660         return 0;
661 }
662
663 static inline void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm,
664                                          struct kvm_memory_slot *slot)
665 {
666 }
667
668 static inline int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm)
669 {
670         return -ENODEV;
671 }
672
673 static inline int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm)
674 {
675         return 0;
676 }
677
678 static inline int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
679                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
680 {
681         return 0;
682 }
683
684 static inline int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
685                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
686 {
687         return 0;
688 }
689 #endif /* CONFIG_IOMMU_API */
690
691 static inline void kvm_guest_enter(void)
692 {
693         BUG_ON(preemptible());
694         account_system_vtime(current);
695         current->flags |= PF_VCPU;
696         /* KVM does not hold any references to rcu protected data when it
697          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
698          * is very similar to exiting to userspase from rcu point of view. In
699          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
700          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
701          * we do with user-mode execution.
702          */
703         rcu_virt_note_context_switch(smp_processor_id());
704 }
705
706 static inline void kvm_guest_exit(void)
707 {
708         account_system_vtime(current);
709         current->flags &= ~PF_VCPU;
710 }
711
712 /*
713  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
714  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
715  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
716  * bloat other code too much.
717  */
718 static inline struct kvm_memory_slot *
719 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
720 {
721         struct kvm_memory_slot *memslot;
722
723         kvm_for_each_memslot(memslot, slots)
724                 if (gfn >= memslot->base_gfn &&
725                       gfn < memslot->base_gfn + memslot->npages)
726                         return memslot;
727
728         return NULL;
729 }
730
731 static inline struct kvm_memory_slot *
732 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
733 {
734         return search_memslots(slots, gfn);
735 }
736
737 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
738 {
739         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
740 }
741
742 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
743 {
744         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PT_PAGE_TABLE_LEVEL) must be 0. */
745         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
746                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
747 }
748
749 static inline gfn_t
750 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
751 {
752         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
753
754         return slot->base_gfn + gfn_offset;
755 }
756
757 static inline unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot,
758                                                gfn_t gfn)
759 {
760         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
761 }
762
763 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
764 {
765         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
766 }
767
768 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
769 {
770         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
771 }
772
773 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
774 {
775         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
776 }
777
778 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
779 {
780         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
781 }
782
783 enum kvm_stat_kind {
784         KVM_STAT_VM,
785         KVM_STAT_VCPU,
786 };
787
788 struct kvm_stats_debugfs_item {
789         const char *name;
790         int offset;
791         enum kvm_stat_kind kind;
792         struct dentry *dentry;
793 };
794 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
795 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
796
797 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
798 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long mmu_seq)
799 {
800         if (unlikely(vcpu->kvm->mmu_notifier_count))
801                 return 1;
802         /*
803          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
804          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
805          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
806          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
807          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
808          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
809          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
810          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
811          */
812         smp_rmb();
813         if (vcpu->kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
814                 return 1;
815         return 0;
816 }
817 #endif
818
819 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
820
821 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 1024
822
823 int kvm_setup_default_irq_routing(struct kvm *kvm);
824 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
825                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
826                         unsigned nr,
827                         unsigned flags);
828 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
829
830 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
831
832 #else
833
834 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
835
836 #endif
837
838 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
839
840 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
841 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
842 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
843 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *, struct kvm_irq_routing_table *);
844 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
845
846 #else
847
848 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
849
850 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
851 {
852         return -EINVAL;
853 }
854
855 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
856
857 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
858 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm,
859                                           struct kvm_irq_routing_table *irq_rt)
860 {
861         rcu_assign_pointer(kvm->irq_routing, irq_rt);
862 }
863 #endif
864
865 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
866 {
867         return -ENOSYS;
868 }
869
870 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
871
872 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
873 static inline bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu)
874 {
875         return vcpu->kvm->bsp_vcpu_id == vcpu->vcpu_id;
876 }
877
878 bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu);
879
880 #else
881
882 static inline bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu) { return true; }
883
884 #endif
885
886 #ifdef __KVM_HAVE_DEVICE_ASSIGNMENT
887
888 long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
889                                   unsigned long arg);
890
891 #else
892
893 static inline long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
894                                                 unsigned long arg)
895 {
896         return -ENOTTY;
897 }
898
899 #endif
900
901 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
902 {
903         set_bit(req, &vcpu->requests);
904 }
905
906 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
907 {
908         if (test_bit(req, &vcpu->requests)) {
909                 clear_bit(req, &vcpu->requests);
910                 return true;
911         } else {
912                 return false;
913         }
914 }
915
916 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
917
918 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
919 {
920         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
921 }
922 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
923 {
924         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
925 }
926
927 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
928
929 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
930 {
931 }
932
933 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
934 {
935 }
936
937 static inline bool kvm_vcpu_eligible_for_directed_yield(struct kvm_vcpu *vcpu)
938 {
939         return true;
940 }
941
942 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
943 #endif
944