KVM: Intelligent device lookup on I/O bus
[linux-3.10.git] / virt / kvm / coalesced_mmio.c
1 /*
2  * KVM coalesced MMIO
3  *
4  * Copyright (c) 2008 Bull S.A.S.
5  * Copyright 2009 Red Hat, Inc. and/or its affiliates.
6  *
7  *  Author: Laurent Vivier <Laurent.Vivier@bull.net>
8  *
9  */
10
11 #include "iodev.h"
12
13 #include <linux/kvm_host.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/kvm.h>
16
17 #include "coalesced_mmio.h"
18
19 static inline struct kvm_coalesced_mmio_dev *to_mmio(struct kvm_io_device *dev)
20 {
21         return container_of(dev, struct kvm_coalesced_mmio_dev, dev);
22 }
23
24 static int coalesced_mmio_in_range(struct kvm_coalesced_mmio_dev *dev,
25                                    gpa_t addr, int len)
26 {
27         /* is it in a batchable area ?
28          * (addr,len) is fully included in
29          * (zone->addr, zone->size)
30          */
31
32         return (dev->zone.addr <= addr &&
33                 addr + len <= dev->zone.addr + dev->zone.size);
34 }
35
36 static int coalesced_mmio_has_room(struct kvm_coalesced_mmio_dev *dev)
37 {
38         struct kvm_coalesced_mmio_ring *ring;
39         unsigned avail;
40
41         /* Are we able to batch it ? */
42
43         /* last is the first free entry
44          * check if we don't meet the first used entry
45          * there is always one unused entry in the buffer
46          */
47         ring = dev->kvm->coalesced_mmio_ring;
48         avail = (ring->first - ring->last - 1) % KVM_COALESCED_MMIO_MAX;
49         if (avail == 0) {
50                 /* full */
51                 return 0;
52         }
53
54         return 1;
55 }
56
57 static int coalesced_mmio_write(struct kvm_io_device *this,
58                                 gpa_t addr, int len, const void *val)
59 {
60         struct kvm_coalesced_mmio_dev *dev = to_mmio(this);
61         struct kvm_coalesced_mmio_ring *ring = dev->kvm->coalesced_mmio_ring;
62
63         if (!coalesced_mmio_in_range(dev, addr, len))
64                 return -EOPNOTSUPP;
65
66         spin_lock(&dev->kvm->ring_lock);
67
68         if (!coalesced_mmio_has_room(dev)) {
69                 spin_unlock(&dev->kvm->ring_lock);
70                 return -EOPNOTSUPP;
71         }
72
73         /* copy data in first free entry of the ring */
74
75         ring->coalesced_mmio[ring->last].phys_addr = addr;
76         ring->coalesced_mmio[ring->last].len = len;
77         memcpy(ring->coalesced_mmio[ring->last].data, val, len);
78         smp_wmb();
79         ring->last = (ring->last + 1) % KVM_COALESCED_MMIO_MAX;
80         spin_unlock(&dev->kvm->ring_lock);
81         return 0;
82 }
83
84 static void coalesced_mmio_destructor(struct kvm_io_device *this)
85 {
86         struct kvm_coalesced_mmio_dev *dev = to_mmio(this);
87
88         list_del(&dev->list);
89
90         kfree(dev);
91 }
92
93 static const struct kvm_io_device_ops coalesced_mmio_ops = {
94         .write      = coalesced_mmio_write,
95         .destructor = coalesced_mmio_destructor,
96 };
97
98 int kvm_coalesced_mmio_init(struct kvm *kvm)
99 {
100         struct page *page;
101         int ret;
102
103         ret = -ENOMEM;
104         page = alloc_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
105         if (!page)
106                 goto out_err;
107
108         ret = 0;
109         kvm->coalesced_mmio_ring = page_address(page);
110
111         /*
112          * We're using this spinlock to sync access to the coalesced ring.
113          * The list doesn't need it's own lock since device registration and
114          * unregistration should only happen when kvm->slots_lock is held.
115          */
116         spin_lock_init(&kvm->ring_lock);
117         INIT_LIST_HEAD(&kvm->coalesced_zones);
118
119 out_err:
120         return ret;
121 }
122
123 void kvm_coalesced_mmio_free(struct kvm *kvm)
124 {
125         if (kvm->coalesced_mmio_ring)
126                 free_page((unsigned long)kvm->coalesced_mmio_ring);
127 }
128
129 int kvm_vm_ioctl_register_coalesced_mmio(struct kvm *kvm,
130                                          struct kvm_coalesced_mmio_zone *zone)
131 {
132         int ret;
133         struct kvm_coalesced_mmio_dev *dev;
134
135         dev = kzalloc(sizeof(struct kvm_coalesced_mmio_dev), GFP_KERNEL);
136         if (!dev)
137                 return -ENOMEM;
138
139         kvm_iodevice_init(&dev->dev, &coalesced_mmio_ops);
140         dev->kvm = kvm;
141         dev->zone = *zone;
142
143         mutex_lock(&kvm->slots_lock);
144         ret = kvm_io_bus_register_dev(kvm, KVM_MMIO_BUS, zone->addr,
145                                       zone->size, &dev->dev);
146         if (ret < 0)
147                 goto out_free_dev;
148         list_add_tail(&dev->list, &kvm->coalesced_zones);
149         mutex_unlock(&kvm->slots_lock);
150
151         return ret;
152
153 out_free_dev:
154         mutex_unlock(&kvm->slots_lock);
155
156         kfree(dev);
157
158         if (dev == NULL)
159                 return -ENXIO;
160
161         return 0;
162 }
163
164 int kvm_vm_ioctl_unregister_coalesced_mmio(struct kvm *kvm,
165                                            struct kvm_coalesced_mmio_zone *zone)
166 {
167         struct kvm_coalesced_mmio_dev *dev, *tmp;
168
169         mutex_lock(&kvm->slots_lock);
170
171         list_for_each_entry_safe(dev, tmp, &kvm->coalesced_zones, list)
172                 if (coalesced_mmio_in_range(dev, zone->addr, zone->size)) {
173                         kvm_io_bus_unregister_dev(kvm, KVM_MMIO_BUS, &dev->dev);
174                         kvm_iodevice_destructor(&dev->dev);
175                 }
176
177         mutex_unlock(&kvm->slots_lock);
178
179         return 0;
180 }