ce7c32950f4ea4eb00bd76e9130f7f9a24148ddc
[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  * If we support unaligned MMIO, at most one fragment will be split into two:
40  */
41 #ifdef KVM_UNALIGNED_MMIO
42 #  define KVM_EXTRA_MMIO_FRAGMENTS 1
43 #else
44 #  define KVM_EXTRA_MMIO_FRAGMENTS 0
45 #endif
46
47 #define KVM_USER_MMIO_SIZE 8
48
49 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS \
50         (KVM_MMIO_SIZE / KVM_USER_MMIO_SIZE + KVM_EXTRA_MMIO_FRAGMENTS)
51
52 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (-EFAULT)
53 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (-EHWPOISON)
54 #define KVM_PFN_ERR_BAD         (-ENOENT)
55
56 static inline int is_error_pfn(pfn_t pfn)
57 {
58         return IS_ERR_VALUE(pfn);
59 }
60
61 static inline int is_noslot_pfn(pfn_t pfn)
62 {
63         return pfn == -ENOENT;
64 }
65
66 static inline int is_invalid_pfn(pfn_t pfn)
67 {
68         return !is_noslot_pfn(pfn) && is_error_pfn(pfn);
69 }
70
71 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
72
73 static inline int is_error_page(struct page *page)
74 {
75         return IS_ERR(page);
76 }
77
78 /*
79  * vcpu->requests bit members
80  */
81 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH          0
82 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      1
83 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  2
84 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD         3
85 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT       4
86 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER      5
87 #define KVM_REQ_UNHALT             6
88 #define KVM_REQ_MMU_SYNC           7
89 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE       8
90 #define KVM_REQ_KICK               9
91 #define KVM_REQ_DEACTIVATE_FPU    10
92 #define KVM_REQ_EVENT             11
93 #define KVM_REQ_APF_HALT          12
94 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE      13
95 #define KVM_REQ_NMI               14
96 #define KVM_REQ_IMMEDIATE_EXIT    15
97 #define KVM_REQ_PMU               16
98 #define KVM_REQ_PMI               17
99
100 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID     0
101
102 struct kvm;
103 struct kvm_vcpu;
104 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
105
106 struct kvm_io_range {
107         gpa_t addr;
108         int len;
109         struct kvm_io_device *dev;
110 };
111
112 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
113
114 struct kvm_io_bus {
115         int                   dev_count;
116         struct kvm_io_range range[];
117 };
118
119 enum kvm_bus {
120         KVM_MMIO_BUS,
121         KVM_PIO_BUS,
122         KVM_NR_BUSES
123 };
124
125 int kvm_io_bus_write(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
126                      int len, const void *val);
127 int kvm_io_bus_read(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr, int len,
128                     void *val);
129 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
130                             int len, struct kvm_io_device *dev);
131 int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
132                               struct kvm_io_device *dev);
133
134 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
135 struct kvm_async_pf {
136         struct work_struct work;
137         struct list_head link;
138         struct list_head queue;
139         struct kvm_vcpu *vcpu;
140         struct mm_struct *mm;
141         gva_t gva;
142         unsigned long addr;
143         struct kvm_arch_async_pf arch;
144         struct page *page;
145         bool done;
146 };
147
148 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
149 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
150 int kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, gfn_t gfn,
151                        struct kvm_arch_async_pf *arch);
152 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
153 #endif
154
155 enum {
156         OUTSIDE_GUEST_MODE,
157         IN_GUEST_MODE,
158         EXITING_GUEST_MODE,
159         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
160 };
161
162 /*
163  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
164  * exits for userspace servicing.
165  */
166 struct kvm_mmio_fragment {
167         gpa_t gpa;
168         void *data;
169         unsigned len;
170 };
171
172 struct kvm_vcpu {
173         struct kvm *kvm;
174 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
175         struct preempt_notifier preempt_notifier;
176 #endif
177         int cpu;
178         int vcpu_id;
179         int srcu_idx;
180         int mode;
181         unsigned long requests;
182         unsigned long guest_debug;
183
184         struct mutex mutex;
185         struct kvm_run *run;
186
187         int fpu_active;
188         int guest_fpu_loaded, guest_xcr0_loaded;
189         wait_queue_head_t wq;
190         struct pid *pid;
191         int sigset_active;
192         sigset_t sigset;
193         struct kvm_vcpu_stat stat;
194
195 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
196         int mmio_needed;
197         int mmio_read_completed;
198         int mmio_is_write;
199         int mmio_cur_fragment;
200         int mmio_nr_fragments;
201         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
202 #endif
203
204 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
205         struct {
206                 u32 queued;
207                 struct list_head queue;
208                 struct list_head done;
209                 spinlock_t lock;
210         } async_pf;
211 #endif
212
213 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
214         /*
215          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
216          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
217          *  or cpu relax intercepted.
218          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
219          */
220         struct {
221                 bool in_spin_loop;
222                 bool dy_eligible;
223         } spin_loop;
224 #endif
225         struct kvm_vcpu_arch arch;
226 };
227
228 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
229 {
230         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
231 }
232
233 /*
234  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
235  * This number must be determined not to exceed such limits.
236  */
237 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
238
239 struct kvm_memory_slot {
240         gfn_t base_gfn;
241         unsigned long npages;
242         unsigned long flags;
243         unsigned long *dirty_bitmap;
244         struct kvm_arch_memory_slot arch;
245         unsigned long userspace_addr;
246         int user_alloc;
247         int id;
248 };
249
250 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
251 {
252         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
253 }
254
255 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
256         u32 gsi;
257         u32 type;
258         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
259                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level);
260         union {
261                 struct {
262                         unsigned irqchip;
263                         unsigned pin;
264                 } irqchip;
265                 struct msi_msg msi;
266         };
267         struct hlist_node link;
268 };
269
270 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
271
272 struct kvm_irq_routing_table {
273         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IOAPIC_NUM_PINS];
274         struct kvm_kernel_irq_routing_entry *rt_entries;
275         u32 nr_rt_entries;
276         /*
277          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
278          * the gsi is connected to.
279          */
280         struct hlist_head map[0];
281 };
282
283 #else
284
285 struct kvm_irq_routing_table {};
286
287 #endif
288
289 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
290 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_MEMORY_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
291 #endif
292
293 /*
294  * Note:
295  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
296  * to get the memslot by its id.
297  */
298 struct kvm_memslots {
299         u64 generation;
300         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
301         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
302         int id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
303 };
304
305 struct kvm {
306         spinlock_t mmu_lock;
307         struct mutex slots_lock;
308         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
309         struct kvm_memslots *memslots;
310         struct srcu_struct srcu;
311 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
312         u32 bsp_vcpu_id;
313 #endif
314         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
315         atomic_t online_vcpus;
316         int last_boosted_vcpu;
317         struct list_head vm_list;
318         struct mutex lock;
319         struct kvm_io_bus *buses[KVM_NR_BUSES];
320 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
321         struct {
322                 spinlock_t        lock;
323                 struct list_head  items;
324         } irqfds;
325         struct list_head ioeventfds;
326 #endif
327         struct kvm_vm_stat stat;
328         struct kvm_arch arch;
329         atomic_t users_count;
330 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
331         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
332         spinlock_t ring_lock;
333         struct list_head coalesced_zones;
334 #endif
335
336         struct mutex irq_lock;
337 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
338         /*
339          * Update side is protected by irq_lock and,
340          * if configured, irqfds.lock.
341          */
342         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
343         struct hlist_head mask_notifier_list;
344         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
345 #endif
346
347 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
348         struct mmu_notifier mmu_notifier;
349         unsigned long mmu_notifier_seq;
350         long mmu_notifier_count;
351 #endif
352         long tlbs_dirty;
353 };
354
355 #define kvm_err(fmt, ...) \
356         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
357 #define kvm_info(fmt, ...) \
358         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
359 #define kvm_debug(fmt, ...) \
360         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
361 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
362         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
363                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
364
365 /* The guest did something we don't support. */
366 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
367         kvm_pr_unimpl("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
368
369 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
370 {
371         smp_rmb();
372         return kvm->vcpus[i];
373 }
374
375 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
376         for (idx = 0; \
377              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
378              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
379              idx++)
380
381 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)    \
382         for (memslot = &slots->memslots[0];     \
383               memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
384                 memslot++)
385
386 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
387 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
388
389 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
390 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
391
392 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
393                   struct module *module);
394 void kvm_exit(void);
395
396 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
397 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
398 void update_memslots(struct kvm_memslots *slots, struct kvm_memory_slot *new);
399
400 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
401 {
402         return rcu_dereference_check(kvm->memslots,
403                         srcu_read_lock_held(&kvm->srcu)
404                         || lockdep_is_held(&kvm->slots_lock));
405 }
406
407 static inline struct kvm_memory_slot *
408 id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
409 {
410         int index = slots->id_to_index[id];
411         struct kvm_memory_slot *slot;
412
413         slot = &slots->memslots[index];
414
415         WARN_ON(slot->id != id);
416         return slot;
417 }
418
419 int kvm_is_error_hva(unsigned long addr);
420 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
421                           struct kvm_userspace_memory_region *mem,
422                           int user_alloc);
423 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
424                             struct kvm_userspace_memory_region *mem,
425                             int user_alloc);
426 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm_memory_slot *free,
427                            struct kvm_memory_slot *dont);
428 int kvm_arch_create_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, unsigned long npages);
429 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
430                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
431                                 struct kvm_memory_slot old,
432                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
433                                 int user_alloc);
434 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
435                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
436                                 struct kvm_memory_slot old,
437                                 int user_alloc);
438 bool kvm_largepages_enabled(void);
439 void kvm_disable_largepages(void);
440 void kvm_arch_flush_shadow(struct kvm *kvm);
441
442 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, struct page **pages,
443                             int nr_pages);
444
445 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
446 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
447 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
448 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
449 void kvm_set_page_dirty(struct page *page);
450 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
451
452 pfn_t hva_to_pfn_atomic(unsigned long addr);
453 pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
454 pfn_t gfn_to_pfn_async(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *async,
455                        bool write_fault, bool *writable);
456 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
457 pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
458                       bool *writable);
459 pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
460 void kvm_release_pfn_dirty(pfn_t);
461 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
462 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
463 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
464 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
465
466 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
467                         int len);
468 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
469                           unsigned long len);
470 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
471 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
472                            void *data, unsigned long len);
473 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
474                          int offset, int len);
475 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
476                     unsigned long len);
477 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
478                            void *data, unsigned long len);
479 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
480                               gpa_t gpa);
481 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
482 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
483 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
484 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
485 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
486 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
487 void mark_page_dirty_in_slot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
488                              gfn_t gfn);
489
490 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
491 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
492 bool kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
493 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu);
494 void kvm_resched(struct kvm_vcpu *vcpu);
495 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
496 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
497
498 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
499 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
500
501 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
502                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
503 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
504                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
505 int kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
506
507 int kvm_dev_ioctl_check_extension(long ext);
508
509 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
510                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
511 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
512                                 struct kvm_dirty_log *log);
513
514 int kvm_vm_ioctl_set_memory_region(struct kvm *kvm,
515                                    struct
516                                    kvm_userspace_memory_region *mem,
517                                    int user_alloc);
518 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level);
519 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
520                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
521
522 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
523 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
524
525 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
526                                     struct kvm_translation *tr);
527
528 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
529 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
530 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
531                                   struct kvm_sregs *sregs);
532 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
533                                   struct kvm_sregs *sregs);
534 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
535                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
536 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
537                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
538 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
539                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
540 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
541
542 int kvm_arch_init(void *opaque);
543 void kvm_arch_exit(void);
544
545 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
546 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
547
548 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
549 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
550 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
551 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
552 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
553 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
554
555 int kvm_arch_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
556 int kvm_arch_hardware_enable(void *garbage);
557 void kvm_arch_hardware_disable(void *garbage);
558 int kvm_arch_hardware_setup(void);
559 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
560 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
561 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
562 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
563
564 void kvm_free_physmem(struct kvm *kvm);
565
566 void *kvm_kvzalloc(unsigned long size);
567 void kvm_kvfree(const void *addr);
568
569 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
570 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
571 {
572         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
573 }
574
575 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
576 {
577         kfree(kvm);
578 }
579 #endif
580
581 static inline wait_queue_head_t *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
582 {
583 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
584         return vcpu->arch.wqp;
585 #else
586         return &vcpu->wq;
587 #endif
588 }
589
590 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
591 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
592 void kvm_free_all_assigned_devices(struct kvm *kvm);
593 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
594
595 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
596 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
597
598 bool kvm_is_mmio_pfn(pfn_t pfn);
599
600 struct kvm_irq_ack_notifier {
601         struct hlist_node link;
602         unsigned gsi;
603         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
604 };
605
606 struct kvm_assigned_dev_kernel {
607         struct kvm_irq_ack_notifier ack_notifier;
608         struct list_head list;
609         int assigned_dev_id;
610         int host_segnr;
611         int host_busnr;
612         int host_devfn;
613         unsigned int entries_nr;
614         int host_irq;
615         bool host_irq_disabled;
616         bool pci_2_3;
617         struct msix_entry *host_msix_entries;
618         int guest_irq;
619         struct msix_entry *guest_msix_entries;
620         unsigned long irq_requested_type;
621         int irq_source_id;
622         int flags;
623         struct pci_dev *dev;
624         struct kvm *kvm;
625         spinlock_t intx_lock;
626         spinlock_t intx_mask_lock;
627         char irq_name[32];
628         struct pci_saved_state *pci_saved_state;
629 };
630
631 struct kvm_irq_mask_notifier {
632         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
633         int irq;
634         struct hlist_node link;
635 };
636
637 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
638                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
639 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
640                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
641 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
642                              bool mask);
643
644 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
645 void kvm_get_intr_delivery_bitmask(struct kvm_ioapic *ioapic,
646                                    union kvm_ioapic_redirect_entry *entry,
647                                    unsigned long *deliver_bitmask);
648 #endif
649 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level);
650 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
651                 int irq_source_id, int level);
652 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
653 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
654                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
655 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
656                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
657 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
658 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
659
660 /* For vcpu->arch.iommu_flags */
661 #define KVM_IOMMU_CACHE_COHERENCY       0x1
662
663 #ifdef CONFIG_IOMMU_API
664 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
665 void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
666 int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm);
667 int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm);
668 int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
669                       struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
670 int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
671                         struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
672 #else /* CONFIG_IOMMU_API */
673 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
674                                       struct kvm_memory_slot *slot)
675 {
676         return 0;
677 }
678
679 static inline void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm,
680                                          struct kvm_memory_slot *slot)
681 {
682 }
683
684 static inline int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm)
685 {
686         return -ENODEV;
687 }
688
689 static inline int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm)
690 {
691         return 0;
692 }
693
694 static inline int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
695                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
696 {
697         return 0;
698 }
699
700 static inline int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
701                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
702 {
703         return 0;
704 }
705 #endif /* CONFIG_IOMMU_API */
706
707 static inline void kvm_guest_enter(void)
708 {
709         BUG_ON(preemptible());
710         account_system_vtime(current);
711         current->flags |= PF_VCPU;
712         /* KVM does not hold any references to rcu protected data when it
713          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
714          * is very similar to exiting to userspase from rcu point of view. In
715          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
716          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
717          * we do with user-mode execution.
718          */
719         rcu_virt_note_context_switch(smp_processor_id());
720 }
721
722 static inline void kvm_guest_exit(void)
723 {
724         account_system_vtime(current);
725         current->flags &= ~PF_VCPU;
726 }
727
728 /*
729  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
730  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
731  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
732  * bloat other code too much.
733  */
734 static inline struct kvm_memory_slot *
735 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
736 {
737         struct kvm_memory_slot *memslot;
738
739         kvm_for_each_memslot(memslot, slots)
740                 if (gfn >= memslot->base_gfn &&
741                       gfn < memslot->base_gfn + memslot->npages)
742                         return memslot;
743
744         return NULL;
745 }
746
747 static inline struct kvm_memory_slot *
748 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
749 {
750         return search_memslots(slots, gfn);
751 }
752
753 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
754 {
755         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
756 }
757
758 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
759 {
760         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PT_PAGE_TABLE_LEVEL) must be 0. */
761         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
762                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
763 }
764
765 static inline gfn_t
766 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
767 {
768         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
769
770         return slot->base_gfn + gfn_offset;
771 }
772
773 static inline unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot,
774                                                gfn_t gfn)
775 {
776         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
777 }
778
779 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
780 {
781         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
782 }
783
784 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
785 {
786         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
787 }
788
789 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
790 {
791         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
792 }
793
794 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
795 {
796         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
797 }
798
799 enum kvm_stat_kind {
800         KVM_STAT_VM,
801         KVM_STAT_VCPU,
802 };
803
804 struct kvm_stats_debugfs_item {
805         const char *name;
806         int offset;
807         enum kvm_stat_kind kind;
808         struct dentry *dentry;
809 };
810 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
811 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
812
813 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
814 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long mmu_seq)
815 {
816         if (unlikely(vcpu->kvm->mmu_notifier_count))
817                 return 1;
818         /*
819          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
820          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
821          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
822          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
823          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
824          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
825          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
826          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
827          */
828         smp_rmb();
829         if (vcpu->kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
830                 return 1;
831         return 0;
832 }
833 #endif
834
835 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
836
837 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 1024
838
839 int kvm_setup_default_irq_routing(struct kvm *kvm);
840 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
841                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
842                         unsigned nr,
843                         unsigned flags);
844 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
845
846 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
847
848 #else
849
850 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
851
852 #endif
853
854 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
855
856 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
857 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
858 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
859 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *, struct kvm_irq_routing_table *);
860 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
861
862 #else
863
864 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
865
866 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
867 {
868         return -EINVAL;
869 }
870
871 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
872
873 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
874 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm,
875                                           struct kvm_irq_routing_table *irq_rt)
876 {
877         rcu_assign_pointer(kvm->irq_routing, irq_rt);
878 }
879 #endif
880
881 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
882 {
883         return -ENOSYS;
884 }
885
886 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
887
888 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
889 static inline bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu)
890 {
891         return vcpu->kvm->bsp_vcpu_id == vcpu->vcpu_id;
892 }
893
894 bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu);
895
896 #else
897
898 static inline bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu) { return true; }
899
900 #endif
901
902 #ifdef __KVM_HAVE_DEVICE_ASSIGNMENT
903
904 long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
905                                   unsigned long arg);
906
907 #else
908
909 static inline long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
910                                                 unsigned long arg)
911 {
912         return -ENOTTY;
913 }
914
915 #endif
916
917 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
918 {
919         set_bit(req, &vcpu->requests);
920 }
921
922 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
923 {
924         if (test_bit(req, &vcpu->requests)) {
925                 clear_bit(req, &vcpu->requests);
926                 return true;
927         } else {
928                 return false;
929         }
930 }
931
932 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
933
934 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
935 {
936         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
937 }
938 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
939 {
940         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
941 }
942
943 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
944
945 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
946 {
947 }
948
949 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
950 {
951 }
952
953 static inline bool kvm_vcpu_eligible_for_directed_yield(struct kvm_vcpu *vcpu)
954 {
955         return true;
956 }
957
958 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
959 #endif
960