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/vmalloc.h>
  23 #include <linux/rcupdate.h>
  24 #include <linux/ratelimit.h>
  25 #include <linux/err.h>
  26 #include <linux/irqflags.h>
  27 #include <linux/context_tracking.h>
  28 #include <linux/irqbypass.h>
  29 #include <linux/swait.h>
  30 #include <linux/refcount.h>
  31 #include <linux/nospec.h>
  32 #include <asm/signal.h>
  33
  34 #include <linux/kvm.h>
  35 #include <linux/kvm_para.h>
  36
  37 #include <linux/kvm_types.h>
  38
  39 #include <asm/kvm_host.h>
  40
  41 #ifndef KVM_MAX_VCPU_ID
  42 #define KVM_MAX_VCPU_ID KVM_MAX_VCPUS
  43 #endif
  44
  45 /*
  46  * The bit 16 ~ bit 31 of kvm_memory_region::flags are internally used
  47  * in kvm, other bits are visible for userspace which are defined in
  48  * include/linux/kvm_h.
  49  */
  50 #define KVM_MEMSLOT_INVALID     (1UL << 16)
  51
  52 /* Two fragments for cross MMIO pages. */
  53 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS  2
  54
  55 #ifndef KVM_ADDRESS_SPACE_NUM
  56 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM   1
  57 #endif
  58
  59 /*
  60  * For the normal pfn, the highest 12 bits should be zero,
  61  * so we can mask bit 62 ~ bit 52  to indicate the error pfn,
  62  * mask bit 63 to indicate the noslot pfn.
  63  */
  64 #define KVM_PFN_ERR_MASK        (0x7ffULL << 52)
  65 #define KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK (0xfffULL << 52)
  66 #define KVM_PFN_NOSLOT          (0x1ULL << 63)
  67
  68 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (KVM_PFN_ERR_MASK)
  69 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (KVM_PFN_ERR_MASK + 1)
  70 #define KVM_PFN_ERR_RO_FAULT    (KVM_PFN_ERR_MASK + 2)
  71
  72 /*
  73  * error pfns indicate that the gfn is in slot but faild to
  74  * translate it to pfn on host.
  75  */
  76 static inline bool is_error_pfn(kvm_pfn_t pfn)
  77 {
  78         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_MASK);
  79 }
  80
  81 /*
  82  * error_noslot pfns indicate that the gfn can not be
  83  * translated to pfn - it is not in slot or failed to
  84  * translate it to pfn.
  85  */
  86 static inline bool is_error_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
  87 {
  88         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK);
  89 }
  90
  91 /* noslot pfn indicates that the gfn is not in slot. */
  92 static inline bool is_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
  93 {
  94         return pfn == KVM_PFN_NOSLOT;
  95 }
  96
  97 /*
  98  * architectures with KVM_HVA_ERR_BAD other than PAGE_OFFSET (e.g. s390)
  99  * provide own defines and kvm_is_error_hva
 100  */
 101 #ifndef KVM_HVA_ERR_BAD
 102
 103 #define KVM_HVA_ERR_BAD         (PAGE_OFFSET)
 104 #define KVM_HVA_ERR_RO_BAD      (PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE)
 105
 106 static inline bool kvm_is_error_hva(unsigned long addr)
 107 {
 108         return addr >= PAGE_OFFSET;
 109 }
 110
 111 #endif
 112
 113 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
 114
 115 static inline bool is_error_page(struct page *page)
 116 {
 117         return IS_ERR(page);
 118 }
 119
 120 #define KVM_REQUEST_MASK           GENMASK(7,0)
 121 #define KVM_REQUEST_NO_WAKEUP      BIT(8)
 122 #define KVM_REQUEST_WAIT           BIT(9)
 123 /*
 124  * Architecture-independent vcpu->requests bit members
 125  * Bits 4-7 are reserved for more arch-independent bits.
 126  */
 127 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH         (0 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 128 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD        (1 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 129 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER     2
 130 #define KVM_REQ_UNHALT            3
 131 #define KVM_REQUEST_ARCH_BASE     8
 132
 133 #define KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, flags) ({ \
 134         BUILD_BUG_ON((unsigned)(nr) >= (FIELD_SIZEOF(struct kvm_vcpu, requests) * 8) - KVM_REQUEST_ARCH_BASE); \
 135         (unsigned)(((nr) + KVM_REQUEST_ARCH_BASE) | (flags)); \
 136 })
 137 #define KVM_ARCH_REQ(nr)           KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, 0)
 138
 139 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID             0
 140 #define KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID        1
 141
 142 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
 143
 144 extern struct mutex kvm_lock;
 145 extern struct list_head vm_list;
 146
 147 struct kvm_io_range {
 148         gpa_t addr;
 149         int len;
 150         struct kvm_io_device *dev;
 151 };
 152
 153 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
 154
 155 struct kvm_io_bus {
 156         int dev_count;
 157         int ioeventfd_count;
 158         struct kvm_io_range range[];
 159 };
 160
 161 enum kvm_bus {
 162         KVM_MMIO_BUS,
 163         KVM_PIO_BUS,
 164         KVM_VIRTIO_CCW_NOTIFY_BUS,
 165         KVM_FAST_MMIO_BUS,
 166         KVM_NR_BUSES
 167 };
 168
 169 int kvm_io_bus_write(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 170                      int len, const void *val);
 171 int kvm_io_bus_write_cookie(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx,
 172                             gpa_t addr, int len, const void *val, long cookie);
 173 int kvm_io_bus_read(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 174                     int len, void *val);
 175 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 176                             int len, struct kvm_io_device *dev);
 177 void kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 178                                struct kvm_io_device *dev);
 179 struct kvm_io_device *kvm_io_bus_get_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 180                                          gpa_t addr);
 181
 182 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 183 struct kvm_async_pf {
 184         struct work_struct work;
 185         struct list_head link;
 186         struct list_head queue;
 187         struct kvm_vcpu *vcpu;
 188         struct mm_struct *mm;
 189         gpa_t cr2_or_gpa;
 190         unsigned long addr;
 191         struct kvm_arch_async_pf arch;
 192         bool   wakeup_all;
 193 };
 194
 195 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
 196 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
 197 int kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa,
 198                        unsigned long hva, struct kvm_arch_async_pf *arch);
 199 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
 200 #endif
 201
 202 enum {
 203         OUTSIDE_GUEST_MODE,
 204         IN_GUEST_MODE,
 205         EXITING_GUEST_MODE,
 206         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
 207 };
 208
 209 /*
 210  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
 211  * exits for userspace servicing.
 212  */
 213 struct kvm_mmio_fragment {
 214         gpa_t gpa;
 215         void *data;
 216         unsigned len;
 217 };
 218
 219 struct kvm_vcpu {
 220         struct kvm *kvm;
 221 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
 222         struct preempt_notifier preempt_notifier;
 223 #endif
 224         int cpu;
 225         int vcpu_id;
 226         int srcu_idx;
 227         int mode;
 228         u64 requests;
 229         unsigned long guest_debug;
 230
 231         int pre_pcpu;
 232         struct list_head blocked_vcpu_list;
 233
 234         struct mutex mutex;
 235         struct kvm_run *run;
 236
 237         int guest_xcr0_loaded;
 238         struct swait_queue_head wq;
 239         struct pid __rcu *pid;
 240         int sigset_active;
 241         sigset_t sigset;
 242         struct kvm_vcpu_stat stat;
 243         unsigned int halt_poll_ns;
 244         bool valid_wakeup;
 245
 246 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
 247         int mmio_needed;
 248         int mmio_read_completed;
 249         int mmio_is_write;
 250         int mmio_cur_fragment;
 251         int mmio_nr_fragments;
 252         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
 253 #endif
 254
 255 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 256         struct {
 257                 u32 queued;
 258                 struct list_head queue;
 259                 struct list_head done;
 260                 spinlock_t lock;
 261         } async_pf;
 262 #endif
 263
 264 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
 265         /*
 266          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
 267          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
 268          *  or cpu relax intercepted.
 269          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
 270          */
 271         struct {
 272                 bool in_spin_loop;
 273                 bool dy_eligible;
 274         } spin_loop;
 275 #endif
 276         bool preempted;
 277         struct kvm_vcpu_arch arch;
 278         struct dentry *debugfs_dentry;
 279 };
 280
 281 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
 282 {
 283         /*
 284          * The memory barrier ensures a previous write to vcpu->requests cannot
 285          * be reordered with the read of vcpu->mode.  It pairs with the general
 286          * memory barrier following the write of vcpu->mode in VCPU RUN.
 287          */
 288         smp_mb__before_atomic();
 289         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
 290 }
 291
 292 /*
 293  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
 294  * This number must be determined not to exceed such limits.
 295  */
 296 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
 297
 298 struct kvm_memory_slot {
 299         gfn_t base_gfn;
 300         unsigned long npages;
 301         unsigned long *dirty_bitmap;
 302         struct kvm_arch_memory_slot arch;
 303         unsigned long userspace_addr;
 304         u32 flags;
 305         short id;
 306 };
 307
 308 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
 309 {
 310         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
 311 }
 312
 313 static inline unsigned long *kvm_second_dirty_bitmap(struct kvm_memory_slot *memslot)
 314 {
 315         unsigned long len = kvm_dirty_bitmap_bytes(memslot);
 316
 317         return memslot->dirty_bitmap + len / sizeof(*memslot->dirty_bitmap);
 318 }
 319
 320 struct kvm_s390_adapter_int {
 321         u64 ind_addr;
 322         u64 summary_addr;
 323         u64 ind_offset;
 324         u32 summary_offset;
 325         u32 adapter_id;
 326 };
 327
 328 struct kvm_hv_sint {
 329         u32 vcpu;
 330         u32 sint;
 331 };
 332
 333 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
 334         u32 gsi;
 335         u32 type;
 336         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 337                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level,
 338                    bool line_status);
 339         union {
 340                 struct {
 341                         unsigned irqchip;
 342                         unsigned pin;
 343                 } irqchip;
 344                 struct {
 345                         u32 address_lo;
 346                         u32 address_hi;
 347                         u32 data;
 348                         u32 flags;
 349                         u32 devid;
 350                 } msi;
 351                 struct kvm_s390_adapter_int adapter;
 352                 struct kvm_hv_sint hv_sint;
 353         };
 354         struct hlist_node link;
 355 };
 356
 357 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
 358 struct kvm_irq_routing_table {
 359         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IRQCHIP_NUM_PINS];
 360         u32 nr_rt_entries;
 361         /*
 362          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
 363          * the gsi is connected to.
 364          */
 365         struct hlist_head map[0];
 366 };
 367 #endif
 368
 369 #ifndef KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS
 370 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 0
 371 #endif
 372
 373 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
 374 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
 375 #endif
 376
 377 #ifndef __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
 378 static inline int kvm_arch_vcpu_memslots_id(struct kvm_vcpu *vcpu)
 379 {
 380         return 0;
 381 }
 382 #endif
 383
 384 /*
 385  * Note:
 386  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
 387  * to get the memslot by its id.
 388  */
 389 struct kvm_memslots {
 390         u64 generation;
 391         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 392         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
 393         short id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 394         atomic_t lru_slot;
 395         int used_slots;
 396 };
 397
 398 struct kvm {
 399         spinlock_t mmu_lock;
 400         struct mutex slots_lock;
 401         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
 402         struct kvm_memslots __rcu *memslots[KVM_ADDRESS_SPACE_NUM];
 403         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
 404
 405         /*
 406          * created_vcpus is protected by kvm->lock, and is incremented
 407          * at the beginning of KVM_CREATE_VCPU.  online_vcpus is only
 408          * incremented after storing the kvm_vcpu pointer in vcpus,
 409          * and is accessed atomically.
 410          */
 411         atomic_t online_vcpus;
 412         int created_vcpus;
 413         int last_boosted_vcpu;
 414         struct list_head vm_list;
 415         struct mutex lock;
 416         struct kvm_io_bus __rcu *buses[KVM_NR_BUSES];
 417 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 418         struct {
 419                 spinlock_t        lock;
 420                 struct list_head  items;
 421                 struct list_head  resampler_list;
 422                 struct mutex      resampler_lock;
 423         } irqfds;
 424         struct list_head ioeventfds;
 425 #endif
 426         struct kvm_vm_stat stat;
 427         struct kvm_arch arch;
 428         refcount_t users_count;
 429 #ifdef CONFIG_KVM_MMIO
 430         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
 431         spinlock_t ring_lock;
 432         struct list_head coalesced_zones;
 433 #endif
 434
 435         struct mutex irq_lock;
 436 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 437         /*
 438          * Update side is protected by irq_lock.
 439          */
 440         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
 441 #endif
 442 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 443         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
 444 #endif
 445
 446 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 447         struct mmu_notifier mmu_notifier;
 448         unsigned long mmu_notifier_seq;
 449         long mmu_notifier_count;
 450 #endif
 451         long tlbs_dirty;
 452         struct list_head devices;
 453         struct dentry *debugfs_dentry;
 454         struct kvm_stat_data **debugfs_stat_data;
 455         struct srcu_struct srcu;
 456         struct srcu_struct irq_srcu;
 457         pid_t userspace_pid;
 458 };
 459
 460 #define kvm_err(fmt, ...) \
 461         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 462 #define kvm_info(fmt, ...) \
 463         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 464 #define kvm_debug(fmt, ...) \
 465         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 466 #define kvm_debug_ratelimited(fmt, ...) \
 467         pr_debug_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), \
 468                              ## __VA_ARGS__)
 469 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
 470         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
 471                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 472
 473 /* The guest did something we don't support. */
 474 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
 475         kvm_pr_unimpl("vcpu%i, guest rIP: 0x%lx " fmt,                  \
 476                         (vcpu)->vcpu_id, kvm_rip_read(vcpu), ## __VA_ARGS__)
 477
 478 #define vcpu_debug(vcpu, fmt, ...)                                      \
 479         kvm_debug("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 480 #define vcpu_debug_ratelimited(vcpu, fmt, ...)                          \
 481         kvm_debug_ratelimited("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id,           \
 482                               ## __VA_ARGS__)
 483 #define vcpu_err(vcpu, fmt, ...)                                        \
 484         kvm_err("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 485
 486 static inline struct kvm_io_bus *kvm_get_bus(struct kvm *kvm, enum kvm_bus idx)
 487 {
 488         return srcu_dereference_check(kvm->buses[idx], &kvm->srcu,
 489                                       lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
 490                                       !refcount_read(&kvm->users_count));
 491 }
 492
 493 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
 494 {
 495         int num_vcpus = atomic_read(&kvm->online_vcpus);
 496         i = array_index_nospec(i, num_vcpus);
 497
 498         /* Pairs with smp_wmb() in kvm_vm_ioctl_create_vcpu.  */
 499         smp_rmb();
 500         return kvm->vcpus[i];
 501 }
 502
 503 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
 504         for (idx = 0; \
 505              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
 506              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
 507              idx++)
 508
 509 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu_by_id(struct kvm *kvm, int id)
 510 {
 511         struct kvm_vcpu *vcpu = NULL;
 512         int i;
 513
 514         if (id < 0)
 515                 return NULL;
 516         if (id < KVM_MAX_VCPUS)
 517                 vcpu = kvm_get_vcpu(kvm, id);
 518         if (vcpu && vcpu->vcpu_id == id)
 519                 return vcpu;
 520         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm)
 521                 if (vcpu->vcpu_id == id)
 522                         return vcpu;
 523         return NULL;
 524 }
 525
 526 static inline int kvm_vcpu_get_idx(struct kvm_vcpu *vcpu)
 527 {
 528         struct kvm_vcpu *tmp;
 529         int idx;
 530
 531         kvm_for_each_vcpu(idx, tmp, vcpu->kvm)
 532                 if (tmp == vcpu)
 533                         return idx;
 534         BUG();
 535 }
 536
 537 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)    \
 538         for (memslot = &slots->memslots[0];     \
 539               memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
 540                 memslot++)
 541
 542 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
 543 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 544
 545 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 546 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 547
 548 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
 549 void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm);
 550 void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
 551 #else
 552 static inline void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm)
 553 {
 554 }
 555 static inline void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
 556 {
 557 }
 558 #endif
 559
 560 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 561 int kvm_irqfd_init(void);
 562 void kvm_irqfd_exit(void);
 563 #else
 564 static inline int kvm_irqfd_init(void)
 565 {
 566         return 0;
 567 }
 568
 569 static inline void kvm_irqfd_exit(void)
 570 {
 571 }
 572 #endif
 573 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
 574                   struct module *module);
 575 void kvm_exit(void);
 576
 577 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
 578 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
 579
 580 static inline struct kvm_memslots *__kvm_memslots(struct kvm *kvm, int as_id)
 581 {
 582         as_id = array_index_nospec(as_id, KVM_ADDRESS_SPACE_NUM);
 583         return srcu_dereference_check(kvm->memslots[as_id], &kvm->srcu,
 584                         lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
 585                         !refcount_read(&kvm->users_count));
 586 }
 587
 588 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
 589 {
 590         return __kvm_memslots(kvm, 0);
 591 }
 592
 593 static inline struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu)
 594 {
 595         int as_id = kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu);
 596
 597         return __kvm_memslots(vcpu->kvm, as_id);
 598 }
 599
 600 static inline struct kvm_memory_slot *
 601 id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
 602 {
 603         int index = slots->id_to_index[id];
 604         struct kvm_memory_slot *slot;
 605
 606         slot = &slots->memslots[index];
 607
 608         WARN_ON(slot->id != id);
 609         return slot;
 610 }
 611
 612 /*
 613  * KVM_SET_USER_MEMORY_REGION ioctl allows the following operations:
 614  * - create a new memory slot
 615  * - delete an existing memory slot
 616  * - modify an existing memory slot
 617  *   -- move it in the guest physical memory space
 618  *   -- just change its flags
 619  *
 620  * Since flags can be changed by some of these operations, the following
 621  * differentiation is the best we can do for __kvm_set_memory_region():
 622  */
 623 enum kvm_mr_change {
 624         KVM_MR_CREATE,
 625         KVM_MR_DELETE,
 626         KVM_MR_MOVE,
 627         KVM_MR_FLAGS_ONLY,
 628 };
 629
 630 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 631                           const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 632 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 633                             const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 634 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *free,
 635                            struct kvm_memory_slot *dont);
 636 int kvm_arch_create_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot,
 637                             unsigned long npages);
 638 void kvm_arch_memslots_updated(struct kvm *kvm, u64 gen);
 639 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
 640                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
 641                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 642                                 enum kvm_mr_change change);
 643 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
 644                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 645                                 const struct kvm_memory_slot *old,
 646                                 const struct kvm_memory_slot *new,
 647                                 enum kvm_mr_change change);
 648 bool kvm_largepages_enabled(void);
 649 void kvm_disable_largepages(void);
 650 /* flush all memory translations */
 651 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm);
 652 /* flush memory translations pointing to 'slot' */
 653 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
 654                                    struct kvm_memory_slot *slot);
 655
 656 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 657                             struct page **pages, int nr_pages);
 658
 659 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 660 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 661 unsigned long gfn_to_hva_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *writable);
 662 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 663 unsigned long gfn_to_hva_memslot_prot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 664                                       bool *writable);
 665 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
 666 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
 667 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
 668
 669 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 670 kvm_pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 671 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
 672                       bool *writable);
 673 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 674 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 675 kvm_pfn_t __gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 676                                bool atomic, bool *async, bool write_fault,
 677                                bool *writable);
 678
 679 void kvm_release_pfn_clean(kvm_pfn_t pfn);
 680 void kvm_release_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
 681 void kvm_set_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
 682 void kvm_set_pfn_accessed(kvm_pfn_t pfn);
 683 void kvm_get_pfn(kvm_pfn_t pfn);
 684
 685 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 686                         int len);
 687 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
 688                           unsigned long len);
 689 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
 690 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 691                            void *data, unsigned long len);
 692 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
 693                          int offset, int len);
 694 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
 695                     unsigned long len);
 696 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 697                            void *data, unsigned long len);
 698 int kvm_write_guest_offset_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 699                                   void *data, unsigned int offset,
 700                                   unsigned long len);
 701 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 702                               gpa_t gpa, unsigned long len);
 703 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
 704 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
 705 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 706 bool kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 707 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 708 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 709
 710 struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu);
 711 struct kvm_memory_slot *kvm_vcpu_gfn_to_memslot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 712 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 713 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 714 struct page *kvm_vcpu_gfn_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 715 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 716 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva_prot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool *writable);
 717 int kvm_vcpu_read_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 718                              int len);
 719 int kvm_vcpu_read_guest_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
 720                                unsigned long len);
 721 int kvm_vcpu_read_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
 722                         unsigned long len);
 723 int kvm_vcpu_write_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, const void *data,
 724                               int offset, int len);
 725 int kvm_vcpu_write_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, const void *data,
 726                          unsigned long len);
 727 void kvm_vcpu_mark_page_dirty(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 728
 729 void kvm_sigset_activate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 730 void kvm_sigset_deactivate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 731
 732 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
 733 void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
 734 void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
 735 bool kvm_vcpu_wake_up(struct kvm_vcpu *vcpu);
 736 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 737 int kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
 738 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu, bool usermode_vcpu_not_eligible);
 739
 740 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
 741 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
 742
 743 bool kvm_make_vcpus_request_mask(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 744                                  unsigned long *vcpu_bitmap, cpumask_var_t tmp);
 745 bool kvm_make_all_cpus_request(struct kvm *kvm, unsigned int req);
 746
 747 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
 748                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 749 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
 750                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 751 vm_fault_t kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
 752
 753 int kvm_vm_ioctl_check_extension(struct kvm *kvm, long ext);
 754
 755 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 756                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
 757
 758 int kvm_get_dirty_log_protect(struct kvm *kvm,
 759                         struct kvm_dirty_log *log, bool *is_dirty);
 760
 761 void kvm_arch_mmu_enable_log_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
 762                                         struct kvm_memory_slot *slot,
 763                                         gfn_t gfn_offset,
 764                                         unsigned long mask);
 765
 766 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 767                                 struct kvm_dirty_log *log);
 768
 769 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level,
 770                         bool line_status);
 771 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
 772                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 773
 774 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 775 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 776
 777 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 778                                     struct kvm_translation *tr);
 779
 780 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 781 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 782 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 783                                   struct kvm_sregs *sregs);
 784 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 785                                   struct kvm_sregs *sregs);
 786 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 787                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 788 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 789                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 790 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 791                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
 792 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
 793
 794 int kvm_arch_init(void *opaque);
 795 void kvm_arch_exit(void);
 796
 797 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 798 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 799
 800 void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 801
 802 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
 803 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 804 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 805 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
 806 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 807 void kvm_arch_vcpu_postcreate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 808 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 809
 810 bool kvm_arch_has_vcpu_debugfs(void);
 811 int kvm_arch_create_vcpu_debugfs(struct kvm_vcpu *vcpu);
 812
 813 int kvm_arch_hardware_enable(void);
 814 void kvm_arch_hardware_disable(void);
 815 int kvm_arch_hardware_setup(void);
 816 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
 817 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
 818 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 819 bool kvm_arch_vcpu_in_kernel(struct kvm_vcpu *vcpu);
 820 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 821 bool kvm_arch_dy_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 822
 823 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
 824 /*
 825  * All architectures that want to use vzalloc currently also
 826  * need their own kvm_arch_alloc_vm implementation.
 827  */
 828 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
 829 {
 830         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
 831 }
 832
 833 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
 834 {
 835         kfree(kvm);
 836 }
 837 #endif
 838
 839 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLB
 840 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlb(struct kvm *kvm)
 841 {
 842         return -ENOTSUPP;
 843 }
 844 #endif
 845
 846 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
 847 void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 848 void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 849 bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 850 #else
 851 static inline void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 852 {
 853 }
 854
 855 static inline void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 856 {
 857 }
 858
 859 static inline bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 860 {
 861         return false;
 862 }
 863 #endif
 864 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
 865 void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm);
 866 void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm);
 867 bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm);
 868 #else
 869 static inline void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm)
 870 {
 871 }
 872
 873 static inline void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm)
 874 {
 875 }
 876
 877 static inline bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm)
 878 {
 879         return false;
 880 }
 881 #endif
 882
 883 static inline struct swait_queue_head *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
 884 {
 885 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
 886         return vcpu->arch.wqp;
 887 #else
 888         return &vcpu->wq;
 889 #endif
 890 }
 891
 892 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_INTC_INITIALIZED
 893 /*
 894  * returns true if the virtual interrupt controller is initialized and
 895  * ready to accept virtual IRQ. On some architectures the virtual interrupt
 896  * controller is dynamically instantiated and this is not always true.
 897  */
 898 bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm);
 899 #else
 900 static inline bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm)
 901 {
 902         return true;
 903 }
 904 #endif
 905
 906 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
 907 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
 908 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
 909
 910 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
 911 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 912
 913 bool kvm_is_reserved_pfn(kvm_pfn_t pfn);
 914 bool kvm_is_zone_device_pfn(kvm_pfn_t pfn);
 915
 916 struct kvm_irq_ack_notifier {
 917         struct hlist_node link;
 918         unsigned gsi;
 919         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 920 };
 921
 922 int kvm_irq_map_gsi(struct kvm *kvm,
 923                     struct kvm_kernel_irq_routing_entry *entries, int gsi);
 924 int kvm_irq_map_chip_pin(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 925
 926 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
 927                 bool line_status);
 928 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
 929                 int irq_source_id, int level, bool line_status);
 930 int kvm_arch_set_irq_inatomic(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 931                                struct kvm *kvm, int irq_source_id,
 932                                int level, bool line_status);
 933 bool kvm_irq_has_notifier(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 934 void kvm_notify_acked_gsi(struct kvm *kvm, int gsi);
 935 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 936 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 937                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 938 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 939                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 940 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
 941 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
 942
 943 /*
 944  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
 945  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
 946  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
 947  * bloat other code too much.
 948  */
 949 static inline struct kvm_memory_slot *
 950 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
 951 {
 952         int start = 0, end = slots->used_slots;
 953         int slot = atomic_read(&slots->lru_slot);
 954         struct kvm_memory_slot *memslots = slots->memslots;
 955
 956         if (gfn >= memslots[slot].base_gfn &&
 957             gfn < memslots[slot].base_gfn + memslots[slot].npages)
 958                 return &memslots[slot];
 959
 960         while (start < end) {
 961                 slot = start + (end - start) / 2;
 962
 963                 if (gfn >= memslots[slot].base_gfn)
 964                         end = slot;
 965                 else
 966                         start = slot + 1;
 967         }
 968
 969         if (gfn >= memslots[start].base_gfn &&
 970             gfn < memslots[start].base_gfn + memslots[start].npages) {
 971                 atomic_set(&slots->lru_slot, start);
 972                 return &memslots[start];
 973         }
 974
 975         return NULL;
 976 }
 977
 978 static inline struct kvm_memory_slot *
 979 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
 980 {
 981         return search_memslots(slots, gfn);
 982 }
 983
 984 static inline unsigned long
 985 __gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
 986 {
 987         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
 988 }
 989
 990 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
 991 {
 992         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
 993 }
 994
 995 static inline gfn_t
 996 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
 997 {
 998         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
 999
1000         return slot->base_gfn + gfn_offset;
1001 }
1002
1003 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
1004 {
1005         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
1006 }
1007
1008 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
1009 {
1010         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
1011 }
1012
1013 static inline hpa_t pfn_to_hpa(kvm_pfn_t pfn)
1014 {
1015         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
1016 }
1017
1018 static inline struct page *kvm_vcpu_gpa_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu,
1019                                                 gpa_t gpa)
1020 {
1021         return kvm_vcpu_gfn_to_page(vcpu, gpa_to_gfn(gpa));
1022 }
1023
1024 static inline bool kvm_is_error_gpa(struct kvm *kvm, gpa_t gpa)
1025 {
1026         unsigned long hva = gfn_to_hva(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
1027
1028         return kvm_is_error_hva(hva);
1029 }
1030
1031 enum kvm_stat_kind {
1032         KVM_STAT_VM,
1033         KVM_STAT_VCPU,
1034 };
1035
1036 struct kvm_stat_data {
1037         int offset;
1038         int mode;
1039         struct kvm *kvm;
1040 };
1041
1042 struct kvm_stats_debugfs_item {
1043         const char *name;
1044         int offset;
1045         enum kvm_stat_kind kind;
1046         int mode;
1047 };
1048 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
1049 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
1050
1051 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
1052 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm *kvm, unsigned long mmu_seq)
1053 {
1054         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count))
1055                 return 1;
1056         /*
1057          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
1058          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
1059          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
1060          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
1061          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
1062          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
1063          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
1064          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
1065          */
1066         smp_rmb();
1067         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
1068                 return 1;
1069         return 0;
1070 }
1071 #endif
1072
1073 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
1074
1075 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 4096 /* might need extension/rework in the future */
1076
1077 bool kvm_arch_can_set_irq_routing(struct kvm *kvm);
1078 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
1079                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
1080                         unsigned nr,
1081                         unsigned flags);
1082 int kvm_set_routing_entry(struct kvm *kvm,
1083                           struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1084                           const struct kvm_irq_routing_entry *ue);
1085 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
1086
1087 #else
1088
1089 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
1090
1091 #endif
1092
1093 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
1094
1095 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
1096
1097 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
1098 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
1099
1100 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
1101 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1102 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
1103 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *);
1104 #else
1105 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1106 {
1107         return -EINVAL;
1108 }
1109
1110 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1111 #endif
1112
1113 #else
1114
1115 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
1116
1117 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1118 {
1119         return -EINVAL;
1120 }
1121
1122 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1123
1124 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
1125 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
1126 {
1127 }
1128 #endif
1129
1130 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
1131 {
1132         return -ENOSYS;
1133 }
1134
1135 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
1136
1137 void kvm_arch_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
1138
1139 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1140 {
1141         /*
1142          * Ensure the rest of the request is published to kvm_check_request's
1143          * caller.  Paired with the smp_mb__after_atomic in kvm_check_request.
1144          */
1145         smp_wmb();
1146         set_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1147 }
1148
1149 static inline bool kvm_request_pending(struct kvm_vcpu *vcpu)
1150 {
1151         return READ_ONCE(vcpu->requests);
1152 }
1153
1154 static inline bool kvm_test_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1155 {
1156         return test_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1157 }
1158
1159 static inline void kvm_clear_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1160 {
1161         clear_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1162 }
1163
1164 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1165 {
1166         if (kvm_test_request(req, vcpu)) {
1167                 kvm_clear_request(req, vcpu);
1168
1169                 /*
1170                  * Ensure the rest of the request is visible to kvm_check_request's
1171                  * caller.  Paired with the smp_wmb in kvm_make_request.
1172                  */
1173                 smp_mb__after_atomic();
1174                 return true;
1175         } else {
1176                 return false;
1177         }
1178 }
1179
1180 extern bool kvm_rebooting;
1181
1182 extern unsigned int halt_poll_ns;
1183 extern unsigned int halt_poll_ns_grow;
1184 extern unsigned int halt_poll_ns_shrink;
1185
1186 struct kvm_device {
1187         struct kvm_device_ops *ops;
1188         struct kvm *kvm;
1189         void *private;
1190         struct list_head vm_node;
1191 };
1192
1193 /* create, destroy, and name are mandatory */
1194 struct kvm_device_ops {
1195         const char *name;
1196
1197         /*
1198          * create is called holding kvm->lock and any operations not suitable
1199          * to do while holding the lock should be deferred to init (see
1200          * below).
1201          */
1202         int (*create)(struct kvm_device *dev, u32 type);
1203
1204         /*
1205          * init is called after create if create is successful and is called
1206          * outside of holding kvm->lock.
1207          */
1208         void (*init)(struct kvm_device *dev);
1209
1210         /*
1211          * Destroy is responsible for freeing dev.
1212          *
1213          * Destroy may be called before or after destructors are called
1214          * on emulated I/O regions, depending on whether a reference is
1215          * held by a vcpu or other kvm component that gets destroyed
1216          * after the emulated I/O.
1217          */
1218         void (*destroy)(struct kvm_device *dev);
1219
1220         int (*set_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1221         int (*get_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1222         int (*has_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1223         long (*ioctl)(struct kvm_device *dev, unsigned int ioctl,
1224                       unsigned long arg);
1225 };
1226
1227 void kvm_device_get(struct kvm_device *dev);
1228 void kvm_device_put(struct kvm_device *dev);
1229 struct kvm_device *kvm_device_from_filp(struct file *filp);
1230 int kvm_register_device_ops(struct kvm_device_ops *ops, u32 type);
1231 void kvm_unregister_device_ops(u32 type);
1232
1233 extern struct kvm_device_ops kvm_mpic_ops;
1234 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v2_ops;
1235 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v3_ops;
1236
1237 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
1238
1239 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1240 {
1241         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
1242 }
1243 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1244 {
1245         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
1246 }
1247
1248 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1249
1250 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1251 {
1252 }
1253
1254 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1255 {
1256 }
1257 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1258
1259 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS
1260 bool kvm_arch_has_irq_bypass(void);
1261 int kvm_arch_irq_bypass_add_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1262                            struct irq_bypass_producer *);
1263 void kvm_arch_irq_bypass_del_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1264                            struct irq_bypass_producer *);
1265 void kvm_arch_irq_bypass_stop(struct irq_bypass_consumer *);
1266 void kvm_arch_irq_bypass_start(struct irq_bypass_consumer *);
1267 int kvm_arch_update_irqfd_routing(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1268                                   uint32_t guest_irq, bool set);
1269 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS */
1270
1271 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS
1272 /* If we wakeup during the poll time, was it a sucessful poll? */
1273 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1274 {
1275         return vcpu->valid_wakeup;
1276 }
1277
1278 #else
1279 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1280 {
1281         return true;
1282 }
1283 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS */
1284
1285 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL
1286 long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1287                                unsigned int ioctl, unsigned long arg);
1288 #else
1289 static inline long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1290                                              unsigned int ioctl,
1291                                              unsigned long arg)
1292 {
1293         return -ENOIOCTLCMD;
1294 }
1295 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL */
1296
1297 int kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_range(struct kvm *kvm,
1298                 unsigned long start, unsigned long end, bool blockable);
1299
1300 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE
1301 int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu);
1302 #else
1303 static inline int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu)
1304 {
1305         return 0;
1306 }
1307 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE */
1308
1309 typedef int (*kvm_vm_thread_fn_t)(struct kvm *kvm, uintptr_t data);
1310
1311 int kvm_vm_create_worker_thread(struct kvm *kvm, kvm_vm_thread_fn_t thread_fn,
1312                                 uintptr_t data, const char *name,
1313                                 struct task_struct **thread_ptr);
1314
1315 #endif