4dd7d7531e69c092a02d0ad3ce4e833a7a4c7833
[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
127 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID             0
128 #define KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID        1
129
130 struct kvm;
131 struct kvm_vcpu;
132 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
133
134 struct kvm_io_range {
135         gpa_t addr;
136         int len;
137         struct kvm_io_device *dev;
138 };
139
140 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
141
142 struct kvm_io_bus {
143         int                   dev_count;
144         struct kvm_io_range range[];
145 };
146
147 enum kvm_bus {
148         KVM_MMIO_BUS,
149         KVM_PIO_BUS,
150         KVM_NR_BUSES
151 };
152
153 int kvm_io_bus_write(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
154                      int len, const void *val);
155 int kvm_io_bus_read(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr, int len,
156                     void *val);
157 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
158                             int len, struct kvm_io_device *dev);
159 int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
160                               struct kvm_io_device *dev);
161
162 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
163 struct kvm_async_pf {
164         struct work_struct work;
165         struct list_head link;
166         struct list_head queue;
167         struct kvm_vcpu *vcpu;
168         struct mm_struct *mm;
169         gva_t gva;
170         unsigned long addr;
171         struct kvm_arch_async_pf arch;
172         struct page *page;
173         bool done;
174 };
175
176 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
177 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
178 int kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, gfn_t gfn,
179                        struct kvm_arch_async_pf *arch);
180 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
181 #endif
182
183 enum {
184         OUTSIDE_GUEST_MODE,
185         IN_GUEST_MODE,
186         EXITING_GUEST_MODE,
187         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
188 };
189
190 /*
191  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
192  * exits for userspace servicing.
193  */
194 struct kvm_mmio_fragment {
195         gpa_t gpa;
196         void *data;
197         unsigned len;
198 };
199
200 struct kvm_vcpu {
201         struct kvm *kvm;
202 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
203         struct preempt_notifier preempt_notifier;
204 #endif
205         int cpu;
206         int vcpu_id;
207         int srcu_idx;
208         int mode;
209         unsigned long requests;
210         unsigned long guest_debug;
211
212         struct mutex mutex;
213         struct kvm_run *run;
214
215         int fpu_active;
216         int guest_fpu_loaded, guest_xcr0_loaded;
217         wait_queue_head_t wq;
218         struct pid *pid;
219         int sigset_active;
220         sigset_t sigset;
221         struct kvm_vcpu_stat stat;
222
223 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
224         int mmio_needed;
225         int mmio_read_completed;
226         int mmio_is_write;
227         int mmio_cur_fragment;
228         int mmio_nr_fragments;
229         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
230 #endif
231
232 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
233         struct {
234                 u32 queued;
235                 struct list_head queue;
236                 struct list_head done;
237                 spinlock_t lock;
238         } async_pf;
239 #endif
240
241 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
242         /*
243          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
244          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
245          *  or cpu relax intercepted.
246          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
247          */
248         struct {
249                 bool in_spin_loop;
250                 bool dy_eligible;
251         } spin_loop;
252 #endif
253         struct kvm_vcpu_arch arch;
254 };
255
256 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
257 {
258         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
259 }
260
261 /*
262  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
263  * This number must be determined not to exceed such limits.
264  */
265 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
266
267 struct kvm_memory_slot {
268         gfn_t base_gfn;
269         unsigned long npages;
270         unsigned long *dirty_bitmap;
271         struct kvm_arch_memory_slot arch;
272         unsigned long userspace_addr;
273         u32 flags;
274         short id;
275         bool user_alloc;
276 };
277
278 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
279 {
280         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
281 }
282
283 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
284         u32 gsi;
285         u32 type;
286         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
287                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level);
288         union {
289                 struct {
290                         unsigned irqchip;
291                         unsigned pin;
292                 } irqchip;
293                 struct msi_msg msi;
294         };
295         struct hlist_node link;
296 };
297
298 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
299
300 struct kvm_irq_routing_table {
301         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IOAPIC_NUM_PINS];
302         struct kvm_kernel_irq_routing_entry *rt_entries;
303         u32 nr_rt_entries;
304         /*
305          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
306          * the gsi is connected to.
307          */
308         struct hlist_head map[0];
309 };
310
311 #else
312
313 struct kvm_irq_routing_table {};
314
315 #endif
316
317 #ifndef KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS
318 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 0
319 #endif
320
321 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
322 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
323 #endif
324
325 /*
326  * Note:
327  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
328  * to get the memslot by its id.
329  */
330 struct kvm_memslots {
331         u64 generation;
332         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
333         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
334         short id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
335 };
336
337 struct kvm {
338         spinlock_t mmu_lock;
339         struct mutex slots_lock;
340         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
341         struct kvm_memslots *memslots;
342         struct srcu_struct srcu;
343 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
344         u32 bsp_vcpu_id;
345 #endif
346         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
347         atomic_t online_vcpus;
348         int last_boosted_vcpu;
349         struct list_head vm_list;
350         struct mutex lock;
351         struct kvm_io_bus *buses[KVM_NR_BUSES];
352 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
353         struct {
354                 spinlock_t        lock;
355                 struct list_head  items;
356                 struct list_head  resampler_list;
357                 struct mutex      resampler_lock;
358         } irqfds;
359         struct list_head ioeventfds;
360 #endif
361         struct kvm_vm_stat stat;
362         struct kvm_arch arch;
363         atomic_t users_count;
364 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
365         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
366         spinlock_t ring_lock;
367         struct list_head coalesced_zones;
368 #endif
369
370         struct mutex irq_lock;
371 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
372         /*
373          * Update side is protected by irq_lock and,
374          * if configured, irqfds.lock.
375          */
376         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
377         struct hlist_head mask_notifier_list;
378         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
379 #endif
380
381 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
382         struct mmu_notifier mmu_notifier;
383         unsigned long mmu_notifier_seq;
384         long mmu_notifier_count;
385 #endif
386         long tlbs_dirty;
387 };
388
389 #define kvm_err(fmt, ...) \
390         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
391 #define kvm_info(fmt, ...) \
392         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
393 #define kvm_debug(fmt, ...) \
394         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
395 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
396         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
397                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
398
399 /* The guest did something we don't support. */
400 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
401         kvm_pr_unimpl("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
402
403 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
404 {
405         smp_rmb();
406         return kvm->vcpus[i];
407 }
408
409 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
410         for (idx = 0; \
411              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
412              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
413              idx++)
414
415 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)    \
416         for (memslot = &slots->memslots[0];     \
417               memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
418                 memslot++)
419
420 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
421 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
422
423 int __must_check vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
424 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
425
426 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
427                   struct module *module);
428 void kvm_exit(void);
429
430 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
431 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
432 void update_memslots(struct kvm_memslots *slots, struct kvm_memory_slot *new,
433                      u64 last_generation);
434
435 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
436 {
437         return rcu_dereference_check(kvm->memslots,
438                         srcu_read_lock_held(&kvm->srcu)
439                         || lockdep_is_held(&kvm->slots_lock));
440 }
441
442 static inline struct kvm_memory_slot *
443 id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
444 {
445         int index = slots->id_to_index[id];
446         struct kvm_memory_slot *slot;
447
448         slot = &slots->memslots[index];
449
450         WARN_ON(slot->id != id);
451         return slot;
452 }
453
454 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
455                           struct kvm_userspace_memory_region *mem,
456                           bool user_alloc);
457 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
458                             struct kvm_userspace_memory_region *mem,
459                             bool user_alloc);
460 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm_memory_slot *free,
461                            struct kvm_memory_slot *dont);
462 int kvm_arch_create_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, unsigned long npages);
463 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
464                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
465                                 struct kvm_memory_slot old,
466                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
467                                 bool user_alloc);
468 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
469                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
470                                 struct kvm_memory_slot old,
471                                 bool user_alloc);
472 bool kvm_largepages_enabled(void);
473 void kvm_disable_largepages(void);
474 /* flush all memory translations */
475 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm);
476 /* flush memory translations pointing to 'slot' */
477 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
478                                    struct kvm_memory_slot *slot);
479
480 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, struct page **pages,
481                             int nr_pages);
482
483 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
484 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
485 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
486 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
487 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
488 void kvm_set_page_dirty(struct page *page);
489 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
490
491 pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
492 pfn_t gfn_to_pfn_async(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *async,
493                        bool write_fault, bool *writable);
494 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
495 pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
496                       bool *writable);
497 pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
498 pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
499
500 void kvm_release_pfn_dirty(pfn_t pfn);
501 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
502 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
503 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
504 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
505
506 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
507                         int len);
508 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
509                           unsigned long len);
510 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
511 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
512                            void *data, unsigned long len);
513 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
514                          int offset, int len);
515 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
516                     unsigned long len);
517 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
518                            void *data, unsigned long len);
519 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
520                               gpa_t gpa);
521 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
522 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
523 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
524 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
525 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
526 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
527 void mark_page_dirty_in_slot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
528                              gfn_t gfn);
529
530 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
531 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
532 bool kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
533 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu);
534 void kvm_resched(struct kvm_vcpu *vcpu);
535 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
536 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
537
538 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
539 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
540 void kvm_make_mclock_inprogress_request(struct kvm *kvm);
541
542 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
543                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
544 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
545                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
546 int kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
547
548 int kvm_dev_ioctl_check_extension(long ext);
549
550 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
551                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
552 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
553                                 struct kvm_dirty_log *log);
554
555 int kvm_vm_ioctl_set_memory_region(struct kvm *kvm,
556                                    struct
557                                    kvm_userspace_memory_region *mem,
558                                    bool user_alloc);
559 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level);
560 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
561                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
562
563 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
564 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
565
566 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
567                                     struct kvm_translation *tr);
568
569 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
570 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
571 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
572                                   struct kvm_sregs *sregs);
573 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
574                                   struct kvm_sregs *sregs);
575 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
576                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
577 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
578                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
579 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
580                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
581 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
582
583 int kvm_arch_init(void *opaque);
584 void kvm_arch_exit(void);
585
586 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
587 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
588
589 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
590 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
591 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
592 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
593 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
594 int kvm_arch_vcpu_postcreate(struct kvm_vcpu *vcpu);
595 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
596
597 int kvm_arch_hardware_enable(void *garbage);
598 void kvm_arch_hardware_disable(void *garbage);
599 int kvm_arch_hardware_setup(void);
600 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
601 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
602 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
603 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
604
605 void kvm_free_physmem(struct kvm *kvm);
606
607 void *kvm_kvzalloc(unsigned long size);
608 void kvm_kvfree(const void *addr);
609
610 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
611 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
612 {
613         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
614 }
615
616 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
617 {
618         kfree(kvm);
619 }
620 #endif
621
622 static inline wait_queue_head_t *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
623 {
624 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
625         return vcpu->arch.wqp;
626 #else
627         return &vcpu->wq;
628 #endif
629 }
630
631 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
632 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
633 void kvm_free_all_assigned_devices(struct kvm *kvm);
634 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
635
636 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
637 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
638
639 bool kvm_is_mmio_pfn(pfn_t pfn);
640
641 struct kvm_irq_ack_notifier {
642         struct hlist_node link;
643         unsigned gsi;
644         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
645 };
646
647 struct kvm_assigned_dev_kernel {
648         struct kvm_irq_ack_notifier ack_notifier;
649         struct list_head list;
650         int assigned_dev_id;
651         int host_segnr;
652         int host_busnr;
653         int host_devfn;
654         unsigned int entries_nr;
655         int host_irq;
656         bool host_irq_disabled;
657         bool pci_2_3;
658         struct msix_entry *host_msix_entries;
659         int guest_irq;
660         struct msix_entry *guest_msix_entries;
661         unsigned long irq_requested_type;
662         int irq_source_id;
663         int flags;
664         struct pci_dev *dev;
665         struct kvm *kvm;
666         spinlock_t intx_lock;
667         spinlock_t intx_mask_lock;
668         char irq_name[32];
669         struct pci_saved_state *pci_saved_state;
670 };
671
672 struct kvm_irq_mask_notifier {
673         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
674         int irq;
675         struct hlist_node link;
676 };
677
678 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
679                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
680 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
681                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
682 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
683                              bool mask);
684
685 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
686 void kvm_get_intr_delivery_bitmask(struct kvm_ioapic *ioapic,
687                                    union kvm_ioapic_redirect_entry *entry,
688                                    unsigned long *deliver_bitmask);
689 #endif
690 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level);
691 int kvm_set_irq_inatomic(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level);
692 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
693                 int irq_source_id, int level);
694 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
695 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
696                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
697 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
698                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
699 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
700 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
701
702 /* For vcpu->arch.iommu_flags */
703 #define KVM_IOMMU_CACHE_COHERENCY       0x1
704
705 #ifdef CONFIG_IOMMU_API
706 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
707 void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
708 int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm);
709 int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm);
710 int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
711                       struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
712 int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
713                         struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
714 #else /* CONFIG_IOMMU_API */
715 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
716                                       struct kvm_memory_slot *slot)
717 {
718         return 0;
719 }
720
721 static inline void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm,
722                                          struct kvm_memory_slot *slot)
723 {
724 }
725
726 static inline int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm)
727 {
728         return -ENODEV;
729 }
730
731 static inline int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm)
732 {
733         return 0;
734 }
735
736 static inline int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
737                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
738 {
739         return 0;
740 }
741
742 static inline int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
743                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
744 {
745         return 0;
746 }
747 #endif /* CONFIG_IOMMU_API */
748
749 static inline void kvm_guest_enter(void)
750 {
751         BUG_ON(preemptible());
752         /*
753          * This is running in ioctl context so we can avoid
754          * the call to vtime_account() with its unnecessary idle check.
755          */
756         vtime_account_system_irqsafe(current);
757         current->flags |= PF_VCPU;
758         /* KVM does not hold any references to rcu protected data when it
759          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
760          * is very similar to exiting to userspase from rcu point of view. In
761          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
762          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
763          * we do with user-mode execution.
764          */
765         rcu_virt_note_context_switch(smp_processor_id());
766 }
767
768 static inline void kvm_guest_exit(void)
769 {
770         /*
771          * This is running in ioctl context so we can avoid
772          * the call to vtime_account() with its unnecessary idle check.
773          */
774         vtime_account_system_irqsafe(current);
775         current->flags &= ~PF_VCPU;
776 }
777
778 /*
779  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
780  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
781  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
782  * bloat other code too much.
783  */
784 static inline struct kvm_memory_slot *
785 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
786 {
787         struct kvm_memory_slot *memslot;
788
789         kvm_for_each_memslot(memslot, slots)
790                 if (gfn >= memslot->base_gfn &&
791                       gfn < memslot->base_gfn + memslot->npages)
792                         return memslot;
793
794         return NULL;
795 }
796
797 static inline struct kvm_memory_slot *
798 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
799 {
800         return search_memslots(slots, gfn);
801 }
802
803 static inline unsigned long
804 __gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
805 {
806         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
807 }
808
809 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
810 {
811         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
812 }
813
814 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
815 {
816         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PT_PAGE_TABLE_LEVEL) must be 0. */
817         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
818                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
819 }
820
821 static inline gfn_t
822 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
823 {
824         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
825
826         return slot->base_gfn + gfn_offset;
827 }
828
829 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
830 {
831         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
832 }
833
834 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
835 {
836         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
837 }
838
839 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
840 {
841         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
842 }
843
844 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
845 {
846         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
847 }
848
849 enum kvm_stat_kind {
850         KVM_STAT_VM,
851         KVM_STAT_VCPU,
852 };
853
854 struct kvm_stats_debugfs_item {
855         const char *name;
856         int offset;
857         enum kvm_stat_kind kind;
858         struct dentry *dentry;
859 };
860 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
861 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
862
863 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
864 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm *kvm, unsigned long mmu_seq)
865 {
866         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count))
867                 return 1;
868         /*
869          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
870          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
871          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
872          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
873          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
874          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
875          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
876          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
877          */
878         smp_rmb();
879         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
880                 return 1;
881         return 0;
882 }
883 #endif
884
885 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
886
887 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 1024
888
889 int kvm_setup_default_irq_routing(struct kvm *kvm);
890 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
891                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
892                         unsigned nr,
893                         unsigned flags);
894 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
895
896 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
897
898 #else
899
900 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
901
902 #endif
903
904 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
905
906 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
907 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
908
909 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
910 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
911 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
912 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *, struct kvm_irq_routing_table *);
913 #else
914 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
915 {
916         return -EINVAL;
917 }
918
919 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
920 #endif
921
922 #else
923
924 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
925
926 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
927 {
928         return -EINVAL;
929 }
930
931 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
932
933 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
934 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm,
935                                           struct kvm_irq_routing_table *irq_rt)
936 {
937         rcu_assign_pointer(kvm->irq_routing, irq_rt);
938 }
939 #endif
940
941 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
942 {
943         return -ENOSYS;
944 }
945
946 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
947
948 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
949 static inline bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu)
950 {
951         return vcpu->kvm->bsp_vcpu_id == vcpu->vcpu_id;
952 }
953
954 bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu);
955
956 #else
957
958 static inline bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu) { return true; }
959
960 #endif
961
962 #ifdef __KVM_HAVE_DEVICE_ASSIGNMENT
963
964 long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
965                                   unsigned long arg);
966
967 #else
968
969 static inline long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
970                                                 unsigned long arg)
971 {
972         return -ENOTTY;
973 }
974
975 #endif
976
977 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
978 {
979         set_bit(req, &vcpu->requests);
980 }
981
982 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
983 {
984         if (test_bit(req, &vcpu->requests)) {
985                 clear_bit(req, &vcpu->requests);
986                 return true;
987         } else {
988                 return false;
989         }
990 }
991
992 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
993
994 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
995 {
996         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
997 }
998 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
999 {
1000         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
1001 }
1002
1003 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1004
1005 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1006 {
1007 }
1008
1009 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1010 {
1011 }
1012
1013 static inline bool kvm_vcpu_eligible_for_directed_yield(struct kvm_vcpu *vcpu)
1014 {
1015         return true;
1016 }
1017
1018 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1019 #endif
1020