x86, apicv: add virtual interrupt delivery support
[linux-3.10.git] / include / linux / kvm_host.h
1 #ifndef __KVM_HOST_H
2 #define __KVM_HOST_H
3
4 /*
5  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
6  * the COPYING file in the top-level directory.
7  */
8
9 #include <linux/types.h>
10 #include <linux/hardirq.h>
11 #include <linux/list.h>
12 #include <linux/mutex.h>
13 #include <linux/spinlock.h>
14 #include <linux/signal.h>
15 #include <linux/sched.h>
16 #include <linux/bug.h>
17 #include <linux/mm.h>
18 #include <linux/mmu_notifier.h>
19 #include <linux/preempt.h>
20 #include <linux/msi.h>
21 #include <linux/slab.h>
22 #include <linux/rcupdate.h>
23 #include <linux/ratelimit.h>
24 #include <linux/err.h>
25 #include <asm/signal.h>
26
27 #include <linux/kvm.h>
28 #include <linux/kvm_para.h>
29
30 #include <linux/kvm_types.h>
31
32 #include <asm/kvm_host.h>
33
34 #ifndef KVM_MMIO_SIZE
35 #define KVM_MMIO_SIZE 8
36 #endif
37
38 /*
39  * The bit 16 ~ bit 31 of kvm_memory_region::flags are internally used
40  * in kvm, other bits are visible for userspace which are defined in
41  * include/linux/kvm_h.
42  */
43 #define KVM_MEMSLOT_INVALID     (1UL << 16)
44
45 /* Two fragments for cross MMIO pages. */
46 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS  2
47
48 /*
49  * For the normal pfn, the highest 12 bits should be zero,
50  * so we can mask bit 62 ~ bit 52  to indicate the error pfn,
51  * mask bit 63 to indicate the noslot pfn.
52  */
53 #define KVM_PFN_ERR_MASK        (0x7ffULL << 52)
54 #define KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK (0xfffULL << 52)
55 #define KVM_PFN_NOSLOT          (0x1ULL << 63)
56
57 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (KVM_PFN_ERR_MASK)
58 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (KVM_PFN_ERR_MASK + 1)
59 #define KVM_PFN_ERR_RO_FAULT    (KVM_PFN_ERR_MASK + 2)
60
61 /*
62  * error pfns indicate that the gfn is in slot but faild to
63  * translate it to pfn on host.
64  */
65 static inline bool is_error_pfn(pfn_t pfn)
66 {
67         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_MASK);
68 }
69
70 /*
71  * error_noslot pfns indicate that the gfn can not be
72  * translated to pfn - it is not in slot or failed to
73  * translate it to pfn.
74  */
75 static inline bool is_error_noslot_pfn(pfn_t pfn)
76 {
77         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK);
78 }
79
80 /* noslot pfn indicates that the gfn is not in slot. */
81 static inline bool is_noslot_pfn(pfn_t pfn)
82 {
83         return pfn == KVM_PFN_NOSLOT;
84 }
85
86 #define KVM_HVA_ERR_BAD         (PAGE_OFFSET)
87 #define KVM_HVA_ERR_RO_BAD      (PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE)
88
89 static inline bool kvm_is_error_hva(unsigned long addr)
90 {
91         return addr >= PAGE_OFFSET;
92 }
93
94 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
95
96 static inline bool is_error_page(struct page *page)
97 {
98         return IS_ERR(page);
99 }
100
101 /*
102  * vcpu->requests bit members
103  */
104 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH          0
105 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      1
106 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  2
107 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD         3
108 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT       4
109 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER      5
110 #define KVM_REQ_UNHALT             6
111 #define KVM_REQ_MMU_SYNC           7
112 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE       8
113 #define KVM_REQ_KICK               9
114 #define KVM_REQ_DEACTIVATE_FPU    10
115 #define KVM_REQ_EVENT             11
116 #define KVM_REQ_APF_HALT          12
117 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE      13
118 #define KVM_REQ_NMI               14
119 #define KVM_REQ_IMMEDIATE_EXIT    15
120 #define KVM_REQ_PMU               16
121 #define KVM_REQ_PMI               17
122 #define KVM_REQ_WATCHDOG          18
123 #define KVM_REQ_MASTERCLOCK_UPDATE 19
124 #define KVM_REQ_MCLOCK_INPROGRESS 20
125 #define KVM_REQ_EPR_EXIT          21
126 #define KVM_REQ_EOIBITMAP         22
127
128 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID             0
129 #define KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID        1
130
131 struct kvm;
132 struct kvm_vcpu;
133 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
134
135 struct kvm_io_range {
136         gpa_t addr;
137         int len;
138         struct kvm_io_device *dev;
139 };
140
141 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
142
143 struct kvm_io_bus {
144         int                   dev_count;
145         struct kvm_io_range range[];
146 };
147
148 enum kvm_bus {
149         KVM_MMIO_BUS,
150         KVM_PIO_BUS,
151         KVM_NR_BUSES
152 };
153
154 int kvm_io_bus_write(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
155                      int len, const void *val);
156 int kvm_io_bus_read(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr, int len,
157                     void *val);
158 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
159                             int len, struct kvm_io_device *dev);
160 int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
161                               struct kvm_io_device *dev);
162
163 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
164 struct kvm_async_pf {
165         struct work_struct work;
166         struct list_head link;
167         struct list_head queue;
168         struct kvm_vcpu *vcpu;
169         struct mm_struct *mm;
170         gva_t gva;
171         unsigned long addr;
172         struct kvm_arch_async_pf arch;
173         struct page *page;
174         bool done;
175 };
176
177 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
178 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
179 int kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, gfn_t gfn,
180                        struct kvm_arch_async_pf *arch);
181 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
182 #endif
183
184 enum {
185         OUTSIDE_GUEST_MODE,
186         IN_GUEST_MODE,
187         EXITING_GUEST_MODE,
188         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
189 };
190
191 /*
192  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
193  * exits for userspace servicing.
194  */
195 struct kvm_mmio_fragment {
196         gpa_t gpa;
197         void *data;
198         unsigned len;
199 };
200
201 struct kvm_vcpu {
202         struct kvm *kvm;
203 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
204         struct preempt_notifier preempt_notifier;
205 #endif
206         int cpu;
207         int vcpu_id;
208         int srcu_idx;
209         int mode;
210         unsigned long requests;
211         unsigned long guest_debug;
212
213         struct mutex mutex;
214         struct kvm_run *run;
215
216         int fpu_active;
217         int guest_fpu_loaded, guest_xcr0_loaded;
218         wait_queue_head_t wq;
219         struct pid *pid;
220         int sigset_active;
221         sigset_t sigset;
222         struct kvm_vcpu_stat stat;
223
224 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
225         int mmio_needed;
226         int mmio_read_completed;
227         int mmio_is_write;
228         int mmio_cur_fragment;
229         int mmio_nr_fragments;
230         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
231 #endif
232
233 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
234         struct {
235                 u32 queued;
236                 struct list_head queue;
237                 struct list_head done;
238                 spinlock_t lock;
239         } async_pf;
240 #endif
241
242 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
243         /*
244          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
245          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
246          *  or cpu relax intercepted.
247          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
248          */
249         struct {
250                 bool in_spin_loop;
251                 bool dy_eligible;
252         } spin_loop;
253 #endif
254         struct kvm_vcpu_arch arch;
255 };
256
257 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
258 {
259         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
260 }
261
262 /*
263  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
264  * This number must be determined not to exceed such limits.
265  */
266 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
267
268 struct kvm_memory_slot {
269         gfn_t base_gfn;
270         unsigned long npages;
271         unsigned long *dirty_bitmap;
272         struct kvm_arch_memory_slot arch;
273         unsigned long userspace_addr;
274         u32 flags;
275         short id;
276         bool user_alloc;
277 };
278
279 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
280 {
281         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
282 }
283
284 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
285         u32 gsi;
286         u32 type;
287         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
288                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level);
289         union {
290                 struct {
291                         unsigned irqchip;
292                         unsigned pin;
293                 } irqchip;
294                 struct msi_msg msi;
295         };
296         struct hlist_node link;
297 };
298
299 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
300
301 struct kvm_irq_routing_table {
302         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IOAPIC_NUM_PINS];
303         struct kvm_kernel_irq_routing_entry *rt_entries;
304         u32 nr_rt_entries;
305         /*
306          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
307          * the gsi is connected to.
308          */
309         struct hlist_head map[0];
310 };
311
312 #else
313
314 struct kvm_irq_routing_table {};
315
316 #endif
317
318 #ifndef KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS
319 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 0
320 #endif
321
322 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
323 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
324 #endif
325
326 /*
327  * Note:
328  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
329  * to get the memslot by its id.
330  */
331 struct kvm_memslots {
332         u64 generation;
333         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
334         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
335         short id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
336 };
337
338 struct kvm {
339         spinlock_t mmu_lock;
340         struct mutex slots_lock;
341         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
342         struct kvm_memslots *memslots;
343         struct srcu_struct srcu;
344 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
345         u32 bsp_vcpu_id;
346 #endif
347         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
348         atomic_t online_vcpus;
349         int last_boosted_vcpu;
350         struct list_head vm_list;
351         struct mutex lock;
352         struct kvm_io_bus *buses[KVM_NR_BUSES];
353 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
354         struct {
355                 spinlock_t        lock;
356                 struct list_head  items;
357                 struct list_head  resampler_list;
358                 struct mutex      resampler_lock;
359         } irqfds;
360         struct list_head ioeventfds;
361 #endif
362         struct kvm_vm_stat stat;
363         struct kvm_arch arch;
364         atomic_t users_count;
365 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
366         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
367         spinlock_t ring_lock;
368         struct list_head coalesced_zones;
369 #endif
370
371         struct mutex irq_lock;
372 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
373         /*
374          * Update side is protected by irq_lock and,
375          * if configured, irqfds.lock.
376          */
377         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
378         struct hlist_head mask_notifier_list;
379         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
380 #endif
381
382 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
383         struct mmu_notifier mmu_notifier;
384         unsigned long mmu_notifier_seq;
385         long mmu_notifier_count;
386 #endif
387         long tlbs_dirty;
388 };
389
390 #define kvm_err(fmt, ...) \
391         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
392 #define kvm_info(fmt, ...) \
393         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
394 #define kvm_debug(fmt, ...) \
395         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
396 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
397         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
398                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
399
400 /* The guest did something we don't support. */
401 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
402         kvm_pr_unimpl("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
403
404 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
405 {
406         smp_rmb();
407         return kvm->vcpus[i];
408 }
409
410 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
411         for (idx = 0; \
412              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
413              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
414              idx++)
415
416 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)    \
417         for (memslot = &slots->memslots[0];     \
418               memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
419                 memslot++)
420
421 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
422 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
423
424 int __must_check vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
425 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
426
427 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
428                   struct module *module);
429 void kvm_exit(void);
430
431 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
432 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
433 void update_memslots(struct kvm_memslots *slots, struct kvm_memory_slot *new,
434                      u64 last_generation);
435
436 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
437 {
438         return rcu_dereference_check(kvm->memslots,
439                         srcu_read_lock_held(&kvm->srcu)
440                         || lockdep_is_held(&kvm->slots_lock));
441 }
442
443 static inline struct kvm_memory_slot *
444 id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
445 {
446         int index = slots->id_to_index[id];
447         struct kvm_memory_slot *slot;
448
449         slot = &slots->memslots[index];
450
451         WARN_ON(slot->id != id);
452         return slot;
453 }
454
455 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
456                           struct kvm_userspace_memory_region *mem,
457                           bool user_alloc);
458 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
459                             struct kvm_userspace_memory_region *mem,
460                             bool user_alloc);
461 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm_memory_slot *free,
462                            struct kvm_memory_slot *dont);
463 int kvm_arch_create_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, unsigned long npages);
464 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
465                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
466                                 struct kvm_memory_slot old,
467                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
468                                 bool user_alloc);
469 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
470                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
471                                 struct kvm_memory_slot old,
472                                 bool user_alloc);
473 bool kvm_largepages_enabled(void);
474 void kvm_disable_largepages(void);
475 /* flush all memory translations */
476 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm);
477 /* flush memory translations pointing to 'slot' */
478 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
479                                    struct kvm_memory_slot *slot);
480
481 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, struct page **pages,
482                             int nr_pages);
483
484 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
485 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
486 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
487 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
488 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
489 void kvm_set_page_dirty(struct page *page);
490 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
491
492 pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
493 pfn_t gfn_to_pfn_async(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *async,
494                        bool write_fault, bool *writable);
495 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
496 pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
497                       bool *writable);
498 pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
499 pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
500
501 void kvm_release_pfn_dirty(pfn_t pfn);
502 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
503 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
504 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
505 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
506
507 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
508                         int len);
509 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
510                           unsigned long len);
511 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
512 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
513                            void *data, unsigned long len);
514 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
515                          int offset, int len);
516 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
517                     unsigned long len);
518 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
519                            void *data, unsigned long len);
520 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
521                               gpa_t gpa);
522 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
523 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
524 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
525 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
526 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
527 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
528 void mark_page_dirty_in_slot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
529                              gfn_t gfn);
530
531 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
532 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
533 bool kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
534 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu);
535 void kvm_resched(struct kvm_vcpu *vcpu);
536 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
537 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
538
539 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
540 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
541 void kvm_make_mclock_inprogress_request(struct kvm *kvm);
542 void kvm_make_update_eoibitmap_request(struct kvm *kvm);
543
544 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
545                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
546 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
547                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
548 int kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
549
550 int kvm_dev_ioctl_check_extension(long ext);
551
552 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
553                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
554 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
555                                 struct kvm_dirty_log *log);
556
557 int kvm_vm_ioctl_set_memory_region(struct kvm *kvm,
558                                    struct
559                                    kvm_userspace_memory_region *mem,
560                                    bool user_alloc);
561 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level);
562 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
563                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
564
565 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
566 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
567
568 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
569                                     struct kvm_translation *tr);
570
571 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
572 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
573 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
574                                   struct kvm_sregs *sregs);
575 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
576                                   struct kvm_sregs *sregs);
577 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
578                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
579 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
580                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
581 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
582                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
583 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
584
585 int kvm_arch_init(void *opaque);
586 void kvm_arch_exit(void);
587
588 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
589 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
590
591 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
592 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
593 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
594 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
595 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
596 int kvm_arch_vcpu_postcreate(struct kvm_vcpu *vcpu);
597 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
598
599 int kvm_arch_hardware_enable(void *garbage);
600 void kvm_arch_hardware_disable(void *garbage);
601 int kvm_arch_hardware_setup(void);
602 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
603 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
604 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
605 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
606
607 void kvm_free_physmem(struct kvm *kvm);
608
609 void *kvm_kvzalloc(unsigned long size);
610 void kvm_kvfree(const void *addr);
611
612 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
613 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
614 {
615         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
616 }
617
618 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
619 {
620         kfree(kvm);
621 }
622 #endif
623
624 static inline wait_queue_head_t *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
625 {
626 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
627         return vcpu->arch.wqp;
628 #else
629         return &vcpu->wq;
630 #endif
631 }
632
633 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
634 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
635 void kvm_free_all_assigned_devices(struct kvm *kvm);
636 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
637
638 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
639 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
640
641 bool kvm_is_mmio_pfn(pfn_t pfn);
642
643 struct kvm_irq_ack_notifier {
644         struct hlist_node link;
645         unsigned gsi;
646         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
647 };
648
649 struct kvm_assigned_dev_kernel {
650         struct kvm_irq_ack_notifier ack_notifier;
651         struct list_head list;
652         int assigned_dev_id;
653         int host_segnr;
654         int host_busnr;
655         int host_devfn;
656         unsigned int entries_nr;
657         int host_irq;
658         bool host_irq_disabled;
659         bool pci_2_3;
660         struct msix_entry *host_msix_entries;
661         int guest_irq;
662         struct msix_entry *guest_msix_entries;
663         unsigned long irq_requested_type;
664         int irq_source_id;
665         int flags;
666         struct pci_dev *dev;
667         struct kvm *kvm;
668         spinlock_t intx_lock;
669         spinlock_t intx_mask_lock;
670         char irq_name[32];
671         struct pci_saved_state *pci_saved_state;
672 };
673
674 struct kvm_irq_mask_notifier {
675         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
676         int irq;
677         struct hlist_node link;
678 };
679
680 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
681                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
682 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
683                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
684 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
685                              bool mask);
686
687 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
688 void kvm_get_intr_delivery_bitmask(struct kvm_ioapic *ioapic,
689                                    union kvm_ioapic_redirect_entry *entry,
690                                    unsigned long *deliver_bitmask);
691 #endif
692 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level);
693 int kvm_set_irq_inatomic(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level);
694 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
695                 int irq_source_id, int level);
696 bool kvm_irq_has_notifier(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
697 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
698 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
699                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
700 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
701                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
702 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
703 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
704
705 /* For vcpu->arch.iommu_flags */
706 #define KVM_IOMMU_CACHE_COHERENCY       0x1
707
708 #ifdef CONFIG_IOMMU_API
709 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
710 void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
711 int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm);
712 int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm);
713 int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
714                       struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
715 int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
716                         struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
717 #else /* CONFIG_IOMMU_API */
718 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
719                                       struct kvm_memory_slot *slot)
720 {
721         return 0;
722 }
723
724 static inline void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm,
725                                          struct kvm_memory_slot *slot)
726 {
727 }
728
729 static inline int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm)
730 {
731         return -ENODEV;
732 }
733
734 static inline int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm)
735 {
736         return 0;
737 }
738
739 static inline int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
740                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
741 {
742         return 0;
743 }
744
745 static inline int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
746                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
747 {
748         return 0;
749 }
750 #endif /* CONFIG_IOMMU_API */
751
752 static inline void kvm_guest_enter(void)
753 {
754         BUG_ON(preemptible());
755         /*
756          * This is running in ioctl context so we can avoid
757          * the call to vtime_account() with its unnecessary idle check.
758          */
759         vtime_account_system_irqsafe(current);
760         current->flags |= PF_VCPU;
761         /* KVM does not hold any references to rcu protected data when it
762          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
763          * is very similar to exiting to userspase from rcu point of view. In
764          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
765          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
766          * we do with user-mode execution.
767          */
768         rcu_virt_note_context_switch(smp_processor_id());
769 }
770
771 static inline void kvm_guest_exit(void)
772 {
773         /*
774          * This is running in ioctl context so we can avoid
775          * the call to vtime_account() with its unnecessary idle check.
776          */
777         vtime_account_system_irqsafe(current);
778         current->flags &= ~PF_VCPU;
779 }
780
781 /*
782  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
783  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
784  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
785  * bloat other code too much.
786  */
787 static inline struct kvm_memory_slot *
788 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
789 {
790         struct kvm_memory_slot *memslot;
791
792         kvm_for_each_memslot(memslot, slots)
793                 if (gfn >= memslot->base_gfn &&
794                       gfn < memslot->base_gfn + memslot->npages)
795                         return memslot;
796
797         return NULL;
798 }
799
800 static inline struct kvm_memory_slot *
801 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
802 {
803         return search_memslots(slots, gfn);
804 }
805
806 static inline unsigned long
807 __gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
808 {
809         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
810 }
811
812 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
813 {
814         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
815 }
816
817 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
818 {
819         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PT_PAGE_TABLE_LEVEL) must be 0. */
820         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
821                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
822 }
823
824 static inline gfn_t
825 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
826 {
827         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
828
829         return slot->base_gfn + gfn_offset;
830 }
831
832 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
833 {
834         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
835 }
836
837 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
838 {
839         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
840 }
841
842 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
843 {
844         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
845 }
846
847 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
848 {
849         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
850 }
851
852 enum kvm_stat_kind {
853         KVM_STAT_VM,
854         KVM_STAT_VCPU,
855 };
856
857 struct kvm_stats_debugfs_item {
858         const char *name;
859         int offset;
860         enum kvm_stat_kind kind;
861         struct dentry *dentry;
862 };
863 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
864 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
865
866 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
867 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm *kvm, unsigned long mmu_seq)
868 {
869         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count))
870                 return 1;
871         /*
872          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
873          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
874          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
875          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
876          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
877          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
878          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
879          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
880          */
881         smp_rmb();
882         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
883                 return 1;
884         return 0;
885 }
886 #endif
887
888 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
889
890 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 1024
891
892 int kvm_setup_default_irq_routing(struct kvm *kvm);
893 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
894                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
895                         unsigned nr,
896                         unsigned flags);
897 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
898
899 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
900
901 #else
902
903 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
904
905 #endif
906
907 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
908
909 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
910 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
911
912 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
913 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
914 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
915 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *, struct kvm_irq_routing_table *);
916 #else
917 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
918 {
919         return -EINVAL;
920 }
921
922 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
923 #endif
924
925 #else
926
927 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
928
929 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
930 {
931         return -EINVAL;
932 }
933
934 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
935
936 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
937 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm,
938                                           struct kvm_irq_routing_table *irq_rt)
939 {
940         rcu_assign_pointer(kvm->irq_routing, irq_rt);
941 }
942 #endif
943
944 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
945 {
946         return -ENOSYS;
947 }
948
949 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
950
951 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
952 static inline bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu)
953 {
954         return vcpu->kvm->bsp_vcpu_id == vcpu->vcpu_id;
955 }
956
957 bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu);
958
959 #else
960
961 static inline bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu) { return true; }
962
963 #endif
964
965 #ifdef __KVM_HAVE_DEVICE_ASSIGNMENT
966
967 long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
968                                   unsigned long arg);
969
970 #else
971
972 static inline long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
973                                                 unsigned long arg)
974 {
975         return -ENOTTY;
976 }
977
978 #endif
979
980 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
981 {
982         set_bit(req, &vcpu->requests);
983 }
984
985 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
986 {
987         if (test_bit(req, &vcpu->requests)) {
988                 clear_bit(req, &vcpu->requests);
989                 return true;
990         } else {
991                 return false;
992         }
993 }
994
995 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
996
997 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
998 {
999         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
1000 }
1001 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1002 {
1003         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
1004 }
1005
1006 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1007
1008 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1009 {
1010 }
1011
1012 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1013 {
1014 }
1015
1016 static inline bool kvm_vcpu_eligible_for_directed_yield(struct kvm_vcpu *vcpu)
1017 {
1018         return true;
1019 }
1020
1021 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1022 #endif
1023