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