e2dcc7cb2284ab4daf8177a78fd69c42c42c8c30
[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 /*
72  * vcpu->requests bit members
73  */
74 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH          0
75 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      1
76 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  2
77 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD         3
78 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT       4
79 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER      5
80 #define KVM_REQ_UNHALT             6
81 #define KVM_REQ_MMU_SYNC           7
82 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE       8
83 #define KVM_REQ_KICK               9
84 #define KVM_REQ_DEACTIVATE_FPU    10
85 #define KVM_REQ_EVENT             11
86 #define KVM_REQ_APF_HALT          12
87 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE      13
88 #define KVM_REQ_NMI               14
89 #define KVM_REQ_IMMEDIATE_EXIT    15
90 #define KVM_REQ_PMU               16
91 #define KVM_REQ_PMI               17
92
93 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID     0
94
95 struct kvm;
96 struct kvm_vcpu;
97 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
98
99 struct kvm_io_range {
100         gpa_t addr;
101         int len;
102         struct kvm_io_device *dev;
103 };
104
105 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
106
107 struct kvm_io_bus {
108         int                   dev_count;
109         struct kvm_io_range range[];
110 };
111
112 enum kvm_bus {
113         KVM_MMIO_BUS,
114         KVM_PIO_BUS,
115         KVM_NR_BUSES
116 };
117
118 int kvm_io_bus_write(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
119                      int len, const void *val);
120 int kvm_io_bus_read(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr, int len,
121                     void *val);
122 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
123                             int len, struct kvm_io_device *dev);
124 int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
125                               struct kvm_io_device *dev);
126
127 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
128 struct kvm_async_pf {
129         struct work_struct work;
130         struct list_head link;
131         struct list_head queue;
132         struct kvm_vcpu *vcpu;
133         struct mm_struct *mm;
134         gva_t gva;
135         unsigned long addr;
136         struct kvm_arch_async_pf arch;
137         struct page *page;
138         bool done;
139 };
140
141 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
142 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
143 int kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, gfn_t gfn,
144                        struct kvm_arch_async_pf *arch);
145 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
146 #endif
147
148 enum {
149         OUTSIDE_GUEST_MODE,
150         IN_GUEST_MODE,
151         EXITING_GUEST_MODE,
152         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
153 };
154
155 /*
156  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
157  * exits for userspace servicing.
158  */
159 struct kvm_mmio_fragment {
160         gpa_t gpa;
161         void *data;
162         unsigned len;
163 };
164
165 struct kvm_vcpu {
166         struct kvm *kvm;
167 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
168         struct preempt_notifier preempt_notifier;
169 #endif
170         int cpu;
171         int vcpu_id;
172         int srcu_idx;
173         int mode;
174         unsigned long requests;
175         unsigned long guest_debug;
176
177         struct mutex mutex;
178         struct kvm_run *run;
179
180         int fpu_active;
181         int guest_fpu_loaded, guest_xcr0_loaded;
182         wait_queue_head_t wq;
183         struct pid *pid;
184         int sigset_active;
185         sigset_t sigset;
186         struct kvm_vcpu_stat stat;
187
188 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
189         int mmio_needed;
190         int mmio_read_completed;
191         int mmio_is_write;
192         int mmio_cur_fragment;
193         int mmio_nr_fragments;
194         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
195 #endif
196
197 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
198         struct {
199                 u32 queued;
200                 struct list_head queue;
201                 struct list_head done;
202                 spinlock_t lock;
203         } async_pf;
204 #endif
205
206 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
207         /*
208          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
209          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
210          *  or cpu relax intercepted.
211          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
212          */
213         struct {
214                 bool in_spin_loop;
215                 bool dy_eligible;
216         } spin_loop;
217 #endif
218         struct kvm_vcpu_arch arch;
219 };
220
221 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
222 {
223         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
224 }
225
226 /*
227  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
228  * This number must be determined not to exceed such limits.
229  */
230 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
231
232 struct kvm_memory_slot {
233         gfn_t base_gfn;
234         unsigned long npages;
235         unsigned long flags;
236         unsigned long *dirty_bitmap;
237         struct kvm_arch_memory_slot arch;
238         unsigned long userspace_addr;
239         int user_alloc;
240         int id;
241 };
242
243 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
244 {
245         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
246 }
247
248 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
249         u32 gsi;
250         u32 type;
251         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
252                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level);
253         union {
254                 struct {
255                         unsigned irqchip;
256                         unsigned pin;
257                 } irqchip;
258                 struct msi_msg msi;
259         };
260         struct hlist_node link;
261 };
262
263 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
264
265 struct kvm_irq_routing_table {
266         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IOAPIC_NUM_PINS];
267         struct kvm_kernel_irq_routing_entry *rt_entries;
268         u32 nr_rt_entries;
269         /*
270          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
271          * the gsi is connected to.
272          */
273         struct hlist_head map[0];
274 };
275
276 #else
277
278 struct kvm_irq_routing_table {};
279
280 #endif
281
282 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
283 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_MEMORY_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
284 #endif
285
286 /*
287  * Note:
288  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
289  * to get the memslot by its id.
290  */
291 struct kvm_memslots {
292         u64 generation;
293         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
294         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
295         int id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
296 };
297
298 struct kvm {
299         spinlock_t mmu_lock;
300         struct mutex slots_lock;
301         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
302         struct kvm_memslots *memslots;
303         struct srcu_struct srcu;
304 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
305         u32 bsp_vcpu_id;
306 #endif
307         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
308         atomic_t online_vcpus;
309         int last_boosted_vcpu;
310         struct list_head vm_list;
311         struct mutex lock;
312         struct kvm_io_bus *buses[KVM_NR_BUSES];
313 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
314         struct {
315                 spinlock_t        lock;
316                 struct list_head  items;
317         } irqfds;
318         struct list_head ioeventfds;
319 #endif
320         struct kvm_vm_stat stat;
321         struct kvm_arch arch;
322         atomic_t users_count;
323 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
324         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
325         spinlock_t ring_lock;
326         struct list_head coalesced_zones;
327 #endif
328
329         struct mutex irq_lock;
330 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
331         /*
332          * Update side is protected by irq_lock and,
333          * if configured, irqfds.lock.
334          */
335         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
336         struct hlist_head mask_notifier_list;
337         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
338 #endif
339
340 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
341         struct mmu_notifier mmu_notifier;
342         unsigned long mmu_notifier_seq;
343         long mmu_notifier_count;
344 #endif
345         long tlbs_dirty;
346 };
347
348 #define kvm_err(fmt, ...) \
349         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
350 #define kvm_info(fmt, ...) \
351         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
352 #define kvm_debug(fmt, ...) \
353         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
354 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
355         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
356                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
357
358 /* The guest did something we don't support. */
359 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
360         kvm_pr_unimpl("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
361
362 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
363 {
364         smp_rmb();
365         return kvm->vcpus[i];
366 }
367
368 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
369         for (idx = 0; \
370              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
371              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
372              idx++)
373
374 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)    \
375         for (memslot = &slots->memslots[0];     \
376               memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
377                 memslot++)
378
379 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
380 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
381
382 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
383 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
384
385 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
386                   struct module *module);
387 void kvm_exit(void);
388
389 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
390 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
391 void update_memslots(struct kvm_memslots *slots, struct kvm_memory_slot *new);
392
393 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
394 {
395         return rcu_dereference_check(kvm->memslots,
396                         srcu_read_lock_held(&kvm->srcu)
397                         || lockdep_is_held(&kvm->slots_lock));
398 }
399
400 static inline struct kvm_memory_slot *
401 id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
402 {
403         int index = slots->id_to_index[id];
404         struct kvm_memory_slot *slot;
405
406         slot = &slots->memslots[index];
407
408         WARN_ON(slot->id != id);
409         return slot;
410 }
411
412 int is_error_page(struct page *page);
413 int kvm_is_error_hva(unsigned long addr);
414 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
415                           struct kvm_userspace_memory_region *mem,
416                           int user_alloc);
417 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
418                             struct kvm_userspace_memory_region *mem,
419                             int user_alloc);
420 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm_memory_slot *free,
421                            struct kvm_memory_slot *dont);
422 int kvm_arch_create_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, unsigned long npages);
423 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
424                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
425                                 struct kvm_memory_slot old,
426                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
427                                 int user_alloc);
428 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
429                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
430                                 struct kvm_memory_slot old,
431                                 int user_alloc);
432 bool kvm_largepages_enabled(void);
433 void kvm_disable_largepages(void);
434 void kvm_arch_flush_shadow(struct kvm *kvm);
435
436 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, struct page **pages,
437                             int nr_pages);
438
439 struct page *get_bad_page(void);
440 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
441 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
442 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
443 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
444 void kvm_set_page_dirty(struct page *page);
445 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
446
447 pfn_t hva_to_pfn_atomic(unsigned long addr);
448 pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
449 pfn_t gfn_to_pfn_async(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *async,
450                        bool write_fault, bool *writable);
451 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
452 pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
453                       bool *writable);
454 pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
455 void kvm_release_pfn_dirty(pfn_t);
456 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
457 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
458 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
459 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
460
461 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
462                         int len);
463 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
464                           unsigned long len);
465 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
466 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
467                            void *data, unsigned long len);
468 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
469                          int offset, int len);
470 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
471                     unsigned long len);
472 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
473                            void *data, unsigned long len);
474 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
475                               gpa_t gpa);
476 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
477 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
478 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
479 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
480 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
481 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
482 void mark_page_dirty_in_slot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
483                              gfn_t gfn);
484
485 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
486 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
487 bool kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
488 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu);
489 void kvm_resched(struct kvm_vcpu *vcpu);
490 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
491 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
492
493 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
494 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
495
496 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
497                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
498 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
499                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
500 int kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
501
502 int kvm_dev_ioctl_check_extension(long ext);
503
504 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
505                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
506 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
507                                 struct kvm_dirty_log *log);
508
509 int kvm_vm_ioctl_set_memory_region(struct kvm *kvm,
510                                    struct
511                                    kvm_userspace_memory_region *mem,
512                                    int user_alloc);
513 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level);
514 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
515                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
516
517 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
518 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
519
520 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
521                                     struct kvm_translation *tr);
522
523 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
524 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
525 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
526                                   struct kvm_sregs *sregs);
527 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
528                                   struct kvm_sregs *sregs);
529 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
530                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
531 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
532                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
533 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
534                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
535 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
536
537 int kvm_arch_init(void *opaque);
538 void kvm_arch_exit(void);
539
540 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
541 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
542
543 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
544 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
545 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
546 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
547 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
548 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
549
550 int kvm_arch_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
551 int kvm_arch_hardware_enable(void *garbage);
552 void kvm_arch_hardware_disable(void *garbage);
553 int kvm_arch_hardware_setup(void);
554 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
555 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
556 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
557 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
558
559 void kvm_free_physmem(struct kvm *kvm);
560
561 void *kvm_kvzalloc(unsigned long size);
562 void kvm_kvfree(const void *addr);
563
564 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
565 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
566 {
567         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
568 }
569
570 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
571 {
572         kfree(kvm);
573 }
574 #endif
575
576 static inline wait_queue_head_t *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
577 {
578 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
579         return vcpu->arch.wqp;
580 #else
581         return &vcpu->wq;
582 #endif
583 }
584
585 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
586 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
587 void kvm_free_all_assigned_devices(struct kvm *kvm);
588 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
589
590 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
591 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
592
593 bool kvm_is_mmio_pfn(pfn_t pfn);
594
595 struct kvm_irq_ack_notifier {
596         struct hlist_node link;
597         unsigned gsi;
598         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
599 };
600
601 struct kvm_assigned_dev_kernel {
602         struct kvm_irq_ack_notifier ack_notifier;
603         struct list_head list;
604         int assigned_dev_id;
605         int host_segnr;
606         int host_busnr;
607         int host_devfn;
608         unsigned int entries_nr;
609         int host_irq;
610         bool host_irq_disabled;
611         bool pci_2_3;
612         struct msix_entry *host_msix_entries;
613         int guest_irq;
614         struct msix_entry *guest_msix_entries;
615         unsigned long irq_requested_type;
616         int irq_source_id;
617         int flags;
618         struct pci_dev *dev;
619         struct kvm *kvm;
620         spinlock_t intx_lock;
621         spinlock_t intx_mask_lock;
622         char irq_name[32];
623         struct pci_saved_state *pci_saved_state;
624 };
625
626 struct kvm_irq_mask_notifier {
627         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
628         int irq;
629         struct hlist_node link;
630 };
631
632 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
633                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
634 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
635                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
636 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
637                              bool mask);
638
639 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
640 void kvm_get_intr_delivery_bitmask(struct kvm_ioapic *ioapic,
641                                    union kvm_ioapic_redirect_entry *entry,
642                                    unsigned long *deliver_bitmask);
643 #endif
644 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level);
645 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
646                 int irq_source_id, int level);
647 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
648 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
649                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
650 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
651                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
652 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
653 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
654
655 /* For vcpu->arch.iommu_flags */
656 #define KVM_IOMMU_CACHE_COHERENCY       0x1
657
658 #ifdef CONFIG_IOMMU_API
659 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
660 void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
661 int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm);
662 int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm);
663 int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
664                       struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
665 int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
666                         struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
667 #else /* CONFIG_IOMMU_API */
668 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
669                                       struct kvm_memory_slot *slot)
670 {
671         return 0;
672 }
673
674 static inline void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm,
675                                          struct kvm_memory_slot *slot)
676 {
677 }
678
679 static inline int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm)
680 {
681         return -ENODEV;
682 }
683
684 static inline int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm)
685 {
686         return 0;
687 }
688
689 static inline int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
690                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
691 {
692         return 0;
693 }
694
695 static inline int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
696                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
697 {
698         return 0;
699 }
700 #endif /* CONFIG_IOMMU_API */
701
702 static inline void kvm_guest_enter(void)
703 {
704         BUG_ON(preemptible());
705         account_system_vtime(current);
706         current->flags |= PF_VCPU;
707         /* KVM does not hold any references to rcu protected data when it
708          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
709          * is very similar to exiting to userspase from rcu point of view. In
710          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
711          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
712          * we do with user-mode execution.
713          */
714         rcu_virt_note_context_switch(smp_processor_id());
715 }
716
717 static inline void kvm_guest_exit(void)
718 {
719         account_system_vtime(current);
720         current->flags &= ~PF_VCPU;
721 }
722
723 /*
724  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
725  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
726  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
727  * bloat other code too much.
728  */
729 static inline struct kvm_memory_slot *
730 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
731 {
732         struct kvm_memory_slot *memslot;
733
734         kvm_for_each_memslot(memslot, slots)
735                 if (gfn >= memslot->base_gfn &&
736                       gfn < memslot->base_gfn + memslot->npages)
737                         return memslot;
738
739         return NULL;
740 }
741
742 static inline struct kvm_memory_slot *
743 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
744 {
745         return search_memslots(slots, gfn);
746 }
747
748 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
749 {
750         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
751 }
752
753 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
754 {
755         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PT_PAGE_TABLE_LEVEL) must be 0. */
756         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
757                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
758 }
759
760 static inline gfn_t
761 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
762 {
763         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
764
765         return slot->base_gfn + gfn_offset;
766 }
767
768 static inline unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot,
769                                                gfn_t gfn)
770 {
771         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
772 }
773
774 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
775 {
776         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
777 }
778
779 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
780 {
781         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
782 }
783
784 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
785 {
786         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
787 }
788
789 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
790 {
791         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
792 }
793
794 enum kvm_stat_kind {
795         KVM_STAT_VM,
796         KVM_STAT_VCPU,
797 };
798
799 struct kvm_stats_debugfs_item {
800         const char *name;
801         int offset;
802         enum kvm_stat_kind kind;
803         struct dentry *dentry;
804 };
805 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
806 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
807
808 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
809 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long mmu_seq)
810 {
811         if (unlikely(vcpu->kvm->mmu_notifier_count))
812                 return 1;
813         /*
814          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
815          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
816          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
817          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
818          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
819          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
820          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
821          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
822          */
823         smp_rmb();
824         if (vcpu->kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
825                 return 1;
826         return 0;
827 }
828 #endif
829
830 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
831
832 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 1024
833
834 int kvm_setup_default_irq_routing(struct kvm *kvm);
835 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
836                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
837                         unsigned nr,
838                         unsigned flags);
839 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
840
841 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
842
843 #else
844
845 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
846
847 #endif
848
849 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
850
851 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
852 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
853 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
854 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *, struct kvm_irq_routing_table *);
855 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
856
857 #else
858
859 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
860
861 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
862 {
863         return -EINVAL;
864 }
865
866 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
867
868 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
869 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm,
870                                           struct kvm_irq_routing_table *irq_rt)
871 {
872         rcu_assign_pointer(kvm->irq_routing, irq_rt);
873 }
874 #endif
875
876 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
877 {
878         return -ENOSYS;
879 }
880
881 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
882
883 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
884 static inline bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu)
885 {
886         return vcpu->kvm->bsp_vcpu_id == vcpu->vcpu_id;
887 }
888
889 bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu);
890
891 #else
892
893 static inline bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu) { return true; }
894
895 #endif
896
897 #ifdef __KVM_HAVE_DEVICE_ASSIGNMENT
898
899 long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
900                                   unsigned long arg);
901
902 #else
903
904 static inline long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
905                                                 unsigned long arg)
906 {
907         return -ENOTTY;
908 }
909
910 #endif
911
912 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
913 {
914         set_bit(req, &vcpu->requests);
915 }
916
917 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
918 {
919         if (test_bit(req, &vcpu->requests)) {
920                 clear_bit(req, &vcpu->requests);
921                 return true;
922         } else {
923                 return false;
924         }
925 }
926
927 #ifdef 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         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
932 }
933 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
934 {
935         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
936 }
937
938 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
939
940 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
941 {
942 }
943
944 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
945 {
946 }
947
948 static inline bool kvm_vcpu_eligible_for_directed_yield(struct kvm_vcpu *vcpu)
949 {
950         return true;
951 }
952
953 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
954 #endif
955