OSDN Git Service

Merge tag 'for_linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mst/vhost
[sagit-ice-cold/kernel_xiaomi_msm8998.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 <linux/irqflags.h>
26 #include <linux/context_tracking.h>
27 #include <asm/signal.h>
28
29 #include <linux/kvm.h>
30 #include <linux/kvm_para.h>
31
32 #include <linux/kvm_types.h>
33
34 #include <asm/kvm_host.h>
35
36 /*
37  * The bit 16 ~ bit 31 of kvm_memory_region::flags are internally used
38  * in kvm, other bits are visible for userspace which are defined in
39  * include/linux/kvm_h.
40  */
41 #define KVM_MEMSLOT_INVALID     (1UL << 16)
42 #define KVM_MEMSLOT_INCOHERENT  (1UL << 17)
43
44 /* Two fragments for cross MMIO pages. */
45 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS  2
46
47 #ifndef KVM_ADDRESS_SPACE_NUM
48 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM   1
49 #endif
50
51 /*
52  * For the normal pfn, the highest 12 bits should be zero,
53  * so we can mask bit 62 ~ bit 52  to indicate the error pfn,
54  * mask bit 63 to indicate the noslot pfn.
55  */
56 #define KVM_PFN_ERR_MASK        (0x7ffULL << 52)
57 #define KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK (0xfffULL << 52)
58 #define KVM_PFN_NOSLOT          (0x1ULL << 63)
59
60 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (KVM_PFN_ERR_MASK)
61 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (KVM_PFN_ERR_MASK + 1)
62 #define KVM_PFN_ERR_RO_FAULT    (KVM_PFN_ERR_MASK + 2)
63
64 /*
65  * error pfns indicate that the gfn is in slot but faild to
66  * translate it to pfn on host.
67  */
68 static inline bool is_error_pfn(pfn_t pfn)
69 {
70         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_MASK);
71 }
72
73 /*
74  * error_noslot pfns indicate that the gfn can not be
75  * translated to pfn - it is not in slot or failed to
76  * translate it to pfn.
77  */
78 static inline bool is_error_noslot_pfn(pfn_t pfn)
79 {
80         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK);
81 }
82
83 /* noslot pfn indicates that the gfn is not in slot. */
84 static inline bool is_noslot_pfn(pfn_t pfn)
85 {
86         return pfn == KVM_PFN_NOSLOT;
87 }
88
89 /*
90  * architectures with KVM_HVA_ERR_BAD other than PAGE_OFFSET (e.g. s390)
91  * provide own defines and kvm_is_error_hva
92  */
93 #ifndef KVM_HVA_ERR_BAD
94
95 #define KVM_HVA_ERR_BAD         (PAGE_OFFSET)
96 #define KVM_HVA_ERR_RO_BAD      (PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE)
97
98 static inline bool kvm_is_error_hva(unsigned long addr)
99 {
100         return addr >= PAGE_OFFSET;
101 }
102
103 #endif
104
105 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
106
107 static inline bool is_error_page(struct page *page)
108 {
109         return IS_ERR(page);
110 }
111
112 /*
113  * vcpu->requests bit members
114  */
115 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH          0
116 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      1
117 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  2
118 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD         3
119 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT       4
120 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER      5
121 #define KVM_REQ_UNHALT             6
122 #define KVM_REQ_MMU_SYNC           7
123 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE       8
124 #define KVM_REQ_KICK               9
125 #define KVM_REQ_DEACTIVATE_FPU    10
126 #define KVM_REQ_EVENT             11
127 #define KVM_REQ_APF_HALT          12
128 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE      13
129 #define KVM_REQ_NMI               14
130 #define KVM_REQ_PMU               15
131 #define KVM_REQ_PMI               16
132 #define KVM_REQ_WATCHDOG          17
133 #define KVM_REQ_MASTERCLOCK_UPDATE 18
134 #define KVM_REQ_MCLOCK_INPROGRESS 19
135 #define KVM_REQ_EPR_EXIT          20
136 #define KVM_REQ_SCAN_IOAPIC       21
137 #define KVM_REQ_GLOBAL_CLOCK_UPDATE 22
138 #define KVM_REQ_ENABLE_IBS        23
139 #define KVM_REQ_DISABLE_IBS       24
140 #define KVM_REQ_APIC_PAGE_RELOAD  25
141 #define KVM_REQ_SMI               26
142 #define KVM_REQ_HV_CRASH          27
143
144 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID             0
145 #define KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID        1
146
147 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
148
149 extern spinlock_t kvm_lock;
150 extern struct list_head vm_list;
151
152 struct kvm_io_range {
153         gpa_t addr;
154         int len;
155         struct kvm_io_device *dev;
156 };
157
158 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
159
160 struct kvm_io_bus {
161         int dev_count;
162         int ioeventfd_count;
163         struct kvm_io_range range[];
164 };
165
166 enum kvm_bus {
167         KVM_MMIO_BUS,
168         KVM_PIO_BUS,
169         KVM_VIRTIO_CCW_NOTIFY_BUS,
170         KVM_FAST_MMIO_BUS,
171         KVM_NR_BUSES
172 };
173
174 int kvm_io_bus_write(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
175                      int len, const void *val);
176 int kvm_io_bus_write_cookie(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx,
177                             gpa_t addr, int len, const void *val, long cookie);
178 int kvm_io_bus_read(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
179                     int len, void *val);
180 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
181                             int len, struct kvm_io_device *dev);
182 int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
183                               struct kvm_io_device *dev);
184
185 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
186 struct kvm_async_pf {
187         struct work_struct work;
188         struct list_head link;
189         struct list_head queue;
190         struct kvm_vcpu *vcpu;
191         struct mm_struct *mm;
192         gva_t gva;
193         unsigned long addr;
194         struct kvm_arch_async_pf arch;
195         bool   wakeup_all;
196 };
197
198 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
199 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
200 int kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned long hva,
201                        struct kvm_arch_async_pf *arch);
202 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
203 #endif
204
205 enum {
206         OUTSIDE_GUEST_MODE,
207         IN_GUEST_MODE,
208         EXITING_GUEST_MODE,
209         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
210 };
211
212 /*
213  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
214  * exits for userspace servicing.
215  */
216 struct kvm_mmio_fragment {
217         gpa_t gpa;
218         void *data;
219         unsigned len;
220 };
221
222 struct kvm_vcpu {
223         struct kvm *kvm;
224 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
225         struct preempt_notifier preempt_notifier;
226 #endif
227         int cpu;
228         int vcpu_id;
229         int srcu_idx;
230         int mode;
231         unsigned long requests;
232         unsigned long guest_debug;
233
234         struct mutex mutex;
235         struct kvm_run *run;
236
237         int fpu_active;
238         int guest_fpu_loaded, guest_xcr0_loaded;
239         unsigned char fpu_counter;
240         wait_queue_head_t wq;
241         struct pid *pid;
242         int sigset_active;
243         sigset_t sigset;
244         struct kvm_vcpu_stat stat;
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 };
279
280 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
281 {
282         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
283 }
284
285 /*
286  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
287  * This number must be determined not to exceed such limits.
288  */
289 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
290
291 struct kvm_memory_slot {
292         gfn_t base_gfn;
293         unsigned long npages;
294         unsigned long *dirty_bitmap;
295         struct kvm_arch_memory_slot arch;
296         unsigned long userspace_addr;
297         u32 flags;
298         short id;
299 };
300
301 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
302 {
303         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
304 }
305
306 struct kvm_s390_adapter_int {
307         u64 ind_addr;
308         u64 summary_addr;
309         u64 ind_offset;
310         u32 summary_offset;
311         u32 adapter_id;
312 };
313
314 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
315         u32 gsi;
316         u32 type;
317         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
318                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level,
319                    bool line_status);
320         union {
321                 struct {
322                         unsigned irqchip;
323                         unsigned pin;
324                 } irqchip;
325                 struct msi_msg msi;
326                 struct kvm_s390_adapter_int adapter;
327         };
328         struct hlist_node link;
329 };
330
331 #ifndef KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS
332 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 0
333 #endif
334
335 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
336 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
337 #endif
338
339 #ifndef __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
340 static inline int kvm_arch_vcpu_memslots_id(struct kvm_vcpu *vcpu)
341 {
342         return 0;
343 }
344 #endif
345
346 /*
347  * Note:
348  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
349  * to get the memslot by its id.
350  */
351 struct kvm_memslots {
352         u64 generation;
353         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
354         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
355         short id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
356         atomic_t lru_slot;
357         int used_slots;
358 };
359
360 struct kvm {
361         spinlock_t mmu_lock;
362         struct mutex slots_lock;
363         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
364         struct kvm_memslots *memslots[KVM_ADDRESS_SPACE_NUM];
365         struct srcu_struct srcu;
366         struct srcu_struct irq_srcu;
367         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
368         atomic_t online_vcpus;
369         int last_boosted_vcpu;
370         struct list_head vm_list;
371         struct mutex lock;
372         struct kvm_io_bus *buses[KVM_NR_BUSES];
373 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
374         struct {
375                 spinlock_t        lock;
376                 struct list_head  items;
377                 struct list_head  resampler_list;
378                 struct mutex      resampler_lock;
379         } irqfds;
380         struct list_head ioeventfds;
381 #endif
382         struct kvm_vm_stat stat;
383         struct kvm_arch arch;
384         atomic_t users_count;
385 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
386         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
387         spinlock_t ring_lock;
388         struct list_head coalesced_zones;
389 #endif
390
391         struct mutex irq_lock;
392 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
393         /*
394          * Update side is protected by irq_lock.
395          */
396         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
397 #endif
398 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
399         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
400 #endif
401
402 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
403         struct mmu_notifier mmu_notifier;
404         unsigned long mmu_notifier_seq;
405         long mmu_notifier_count;
406 #endif
407         long tlbs_dirty;
408         struct list_head devices;
409 };
410
411 #define kvm_err(fmt, ...) \
412         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
413 #define kvm_info(fmt, ...) \
414         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
415 #define kvm_debug(fmt, ...) \
416         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
417 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
418         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
419                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
420
421 /* The guest did something we don't support. */
422 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
423         kvm_pr_unimpl("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
424
425 #define vcpu_debug(vcpu, fmt, ...)                                      \
426         kvm_debug("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
427
428 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
429 {
430         /* Pairs with smp_wmb() in kvm_vm_ioctl_create_vcpu, in case
431          * the caller has read kvm->online_vcpus before (as is the case
432          * for kvm_for_each_vcpu, for example).
433          */
434         smp_rmb();
435         return kvm->vcpus[i];
436 }
437
438 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
439         for (idx = 0; \
440              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
441              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
442              idx++)
443
444 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)    \
445         for (memslot = &slots->memslots[0];     \
446               memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
447                 memslot++)
448
449 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
450 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
451
452 int __must_check vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
453 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
454
455 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
456 void kvm_vcpu_request_scan_ioapic(struct kvm *kvm);
457 #else
458 static inline void kvm_vcpu_request_scan_ioapic(struct kvm *kvm)
459 {
460 }
461 #endif
462
463 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
464 int kvm_irqfd_init(void);
465 void kvm_irqfd_exit(void);
466 #else
467 static inline int kvm_irqfd_init(void)
468 {
469         return 0;
470 }
471
472 static inline void kvm_irqfd_exit(void)
473 {
474 }
475 #endif
476 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
477                   struct module *module);
478 void kvm_exit(void);
479
480 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
481 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
482
483 static inline struct kvm_memslots *__kvm_memslots(struct kvm *kvm, int as_id)
484 {
485         return rcu_dereference_check(kvm->memslots[as_id],
486                         srcu_read_lock_held(&kvm->srcu)
487                         || lockdep_is_held(&kvm->slots_lock));
488 }
489
490 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
491 {
492         return __kvm_memslots(kvm, 0);
493 }
494
495 static inline struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu)
496 {
497         int as_id = kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu);
498
499         return __kvm_memslots(vcpu->kvm, as_id);
500 }
501
502 static inline struct kvm_memory_slot *
503 id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
504 {
505         int index = slots->id_to_index[id];
506         struct kvm_memory_slot *slot;
507
508         slot = &slots->memslots[index];
509
510         WARN_ON(slot->id != id);
511         return slot;
512 }
513
514 /*
515  * KVM_SET_USER_MEMORY_REGION ioctl allows the following operations:
516  * - create a new memory slot
517  * - delete an existing memory slot
518  * - modify an existing memory slot
519  *   -- move it in the guest physical memory space
520  *   -- just change its flags
521  *
522  * Since flags can be changed by some of these operations, the following
523  * differentiation is the best we can do for __kvm_set_memory_region():
524  */
525 enum kvm_mr_change {
526         KVM_MR_CREATE,
527         KVM_MR_DELETE,
528         KVM_MR_MOVE,
529         KVM_MR_FLAGS_ONLY,
530 };
531
532 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
533                           const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
534 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
535                             const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
536 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *free,
537                            struct kvm_memory_slot *dont);
538 int kvm_arch_create_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot,
539                             unsigned long npages);
540 void kvm_arch_memslots_updated(struct kvm *kvm, struct kvm_memslots *slots);
541 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
542                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
543                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
544                                 enum kvm_mr_change change);
545 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
546                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
547                                 const struct kvm_memory_slot *old,
548                                 const struct kvm_memory_slot *new,
549                                 enum kvm_mr_change change);
550 bool kvm_largepages_enabled(void);
551 void kvm_disable_largepages(void);
552 /* flush all memory translations */
553 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm);
554 /* flush memory translations pointing to 'slot' */
555 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
556                                    struct kvm_memory_slot *slot);
557
558 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
559                             struct page **pages, int nr_pages);
560
561 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
562 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
563 unsigned long gfn_to_hva_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *writable);
564 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
565 unsigned long gfn_to_hva_memslot_prot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
566                                       bool *writable);
567 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
568 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
569 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
570
571 pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
572 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
573 pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
574                       bool *writable);
575 pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
576 pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
577 pfn_t __gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn, bool atomic,
578                            bool *async, bool write_fault, bool *writable);
579
580 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
581 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
582 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
583 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
584
585 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
586                         int len);
587 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
588                           unsigned long len);
589 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
590 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
591                            void *data, unsigned long len);
592 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
593                          int offset, int len);
594 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
595                     unsigned long len);
596 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
597                            void *data, unsigned long len);
598 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
599                               gpa_t gpa, unsigned long len);
600 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
601 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
602 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
603 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
604 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
605 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
606
607 struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu);
608 struct kvm_memory_slot *kvm_vcpu_gfn_to_memslot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
609 pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
610 pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
611 struct page *kvm_vcpu_gfn_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
612 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
613 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva_prot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool *writable);
614 int kvm_vcpu_read_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, void *data, int offset,
615                              int len);
616 int kvm_vcpu_read_guest_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
617                                unsigned long len);
618 int kvm_vcpu_read_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
619                         unsigned long len);
620 int kvm_vcpu_write_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, const void *data,
621                               int offset, int len);
622 int kvm_vcpu_write_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, const void *data,
623                          unsigned long len);
624 void kvm_vcpu_mark_page_dirty(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
625
626 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
627 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
628 int kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
629 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu);
630 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
631 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
632
633 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
634 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
635 void kvm_make_mclock_inprogress_request(struct kvm *kvm);
636 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
637 bool kvm_make_all_cpus_request(struct kvm *kvm, unsigned int req);
638
639 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
640                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
641 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
642                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
643 int kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
644
645 int kvm_vm_ioctl_check_extension(struct kvm *kvm, long ext);
646
647 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
648                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
649
650 int kvm_get_dirty_log_protect(struct kvm *kvm,
651                         struct kvm_dirty_log *log, bool *is_dirty);
652
653 void kvm_arch_mmu_enable_log_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
654                                         struct kvm_memory_slot *slot,
655                                         gfn_t gfn_offset,
656                                         unsigned long mask);
657
658 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
659                                 struct kvm_dirty_log *log);
660
661 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level,
662                         bool line_status);
663 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
664                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
665
666 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
667 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
668
669 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
670                                     struct kvm_translation *tr);
671
672 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
673 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
674 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
675                                   struct kvm_sregs *sregs);
676 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
677                                   struct kvm_sregs *sregs);
678 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
679                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
680 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
681                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
682 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
683                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
684 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
685
686 int kvm_arch_init(void *opaque);
687 void kvm_arch_exit(void);
688
689 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
690 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
691
692 void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
693
694 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
695 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
696 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
697 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
698 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
699 void kvm_arch_vcpu_postcreate(struct kvm_vcpu *vcpu);
700 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
701
702 int kvm_arch_hardware_enable(void);
703 void kvm_arch_hardware_disable(void);
704 int kvm_arch_hardware_setup(void);
705 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
706 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
707 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
708 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
709
710 void *kvm_kvzalloc(unsigned long size);
711
712 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
713 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
714 {
715         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
716 }
717
718 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
719 {
720         kfree(kvm);
721 }
722 #endif
723
724 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
725 void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
726 void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
727 bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
728 #else
729 static inline void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
730 {
731 }
732
733 static inline void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
734 {
735 }
736
737 static inline bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
738 {
739         return false;
740 }
741 #endif
742 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
743 void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm);
744 void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm);
745 bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm);
746 #else
747 static inline void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm)
748 {
749 }
750
751 static inline void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm)
752 {
753 }
754
755 static inline bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm)
756 {
757         return false;
758 }
759 #endif
760
761 static inline wait_queue_head_t *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
762 {
763 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
764         return vcpu->arch.wqp;
765 #else
766         return &vcpu->wq;
767 #endif
768 }
769
770 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_INTC_INITIALIZED
771 /*
772  * returns true if the virtual interrupt controller is initialized and
773  * ready to accept virtual IRQ. On some architectures the virtual interrupt
774  * controller is dynamically instantiated and this is not always true.
775  */
776 bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm);
777 #else
778 static inline bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm)
779 {
780         return true;
781 }
782 #endif
783
784 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
785 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
786 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
787
788 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
789 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
790
791 bool kvm_is_reserved_pfn(pfn_t pfn);
792
793 struct kvm_irq_ack_notifier {
794         struct hlist_node link;
795         unsigned gsi;
796         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
797 };
798
799 int kvm_irq_map_gsi(struct kvm *kvm,
800                     struct kvm_kernel_irq_routing_entry *entries, int gsi);
801 int kvm_irq_map_chip_pin(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
802
803 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
804                 bool line_status);
805 int kvm_set_irq_inatomic(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level);
806 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
807                 int irq_source_id, int level, bool line_status);
808 bool kvm_irq_has_notifier(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
809 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
810 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
811                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
812 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
813                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
814 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
815 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
816
817 #ifdef CONFIG_KVM_DEVICE_ASSIGNMENT
818 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
819 void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
820 #else
821 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
822                                       struct kvm_memory_slot *slot)
823 {
824         return 0;
825 }
826
827 static inline void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm,
828                                          struct kvm_memory_slot *slot)
829 {
830 }
831 #endif
832
833 /* must be called with irqs disabled */
834 static inline void __kvm_guest_enter(void)
835 {
836         guest_enter();
837         /* KVM does not hold any references to rcu protected data when it
838          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
839          * is very similar to exiting to userspace from rcu point of view. In
840          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
841          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
842          * we do with user-mode execution.
843          */
844         if (!context_tracking_cpu_is_enabled())
845                 rcu_virt_note_context_switch(smp_processor_id());
846 }
847
848 /* must be called with irqs disabled */
849 static inline void __kvm_guest_exit(void)
850 {
851         guest_exit();
852 }
853
854 static inline void kvm_guest_enter(void)
855 {
856         unsigned long flags;
857
858         local_irq_save(flags);
859         __kvm_guest_enter();
860         local_irq_restore(flags);
861 }
862
863 static inline void kvm_guest_exit(void)
864 {
865         unsigned long flags;
866
867         local_irq_save(flags);
868         __kvm_guest_exit();
869         local_irq_restore(flags);
870 }
871
872 /*
873  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
874  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
875  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
876  * bloat other code too much.
877  */
878 static inline struct kvm_memory_slot *
879 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
880 {
881         int start = 0, end = slots->used_slots;
882         int slot = atomic_read(&slots->lru_slot);
883         struct kvm_memory_slot *memslots = slots->memslots;
884
885         if (gfn >= memslots[slot].base_gfn &&
886             gfn < memslots[slot].base_gfn + memslots[slot].npages)
887                 return &memslots[slot];
888
889         while (start < end) {
890                 slot = start + (end - start) / 2;
891
892                 if (gfn >= memslots[slot].base_gfn)
893                         end = slot;
894                 else
895                         start = slot + 1;
896         }
897
898         if (gfn >= memslots[start].base_gfn &&
899             gfn < memslots[start].base_gfn + memslots[start].npages) {
900                 atomic_set(&slots->lru_slot, start);
901                 return &memslots[start];
902         }
903
904         return NULL;
905 }
906
907 static inline struct kvm_memory_slot *
908 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
909 {
910         return search_memslots(slots, gfn);
911 }
912
913 static inline unsigned long
914 __gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
915 {
916         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
917 }
918
919 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
920 {
921         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
922 }
923
924 static inline gfn_t
925 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
926 {
927         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
928
929         return slot->base_gfn + gfn_offset;
930 }
931
932 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
933 {
934         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
935 }
936
937 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
938 {
939         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
940 }
941
942 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
943 {
944         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
945 }
946
947 static inline bool kvm_is_error_gpa(struct kvm *kvm, gpa_t gpa)
948 {
949         unsigned long hva = gfn_to_hva(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
950
951         return kvm_is_error_hva(hva);
952 }
953
954 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
955 {
956         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
957 }
958
959 enum kvm_stat_kind {
960         KVM_STAT_VM,
961         KVM_STAT_VCPU,
962 };
963
964 struct kvm_stats_debugfs_item {
965         const char *name;
966         int offset;
967         enum kvm_stat_kind kind;
968         struct dentry *dentry;
969 };
970 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
971 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
972
973 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
974 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm *kvm, unsigned long mmu_seq)
975 {
976         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count))
977                 return 1;
978         /*
979          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
980          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
981          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
982          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
983          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
984          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
985          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
986          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
987          */
988         smp_rmb();
989         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
990                 return 1;
991         return 0;
992 }
993 #endif
994
995 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
996
997 #ifdef CONFIG_S390
998 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 4096 //FIXME: we can have more than that...
999 #else
1000 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 1024
1001 #endif
1002
1003 int kvm_setup_default_irq_routing(struct kvm *kvm);
1004 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
1005                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
1006                         unsigned nr,
1007                         unsigned flags);
1008 int kvm_set_routing_entry(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1009                           const struct kvm_irq_routing_entry *ue);
1010 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
1011
1012 #else
1013
1014 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
1015
1016 #endif
1017
1018 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
1019
1020 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
1021
1022 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
1023 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
1024
1025 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
1026 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1027 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
1028 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *);
1029 #else
1030 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1031 {
1032         return -EINVAL;
1033 }
1034
1035 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1036 #endif
1037
1038 #else
1039
1040 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
1041
1042 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1043 {
1044         return -EINVAL;
1045 }
1046
1047 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1048
1049 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
1050 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
1051 {
1052 }
1053 #endif
1054
1055 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
1056 {
1057         return -ENOSYS;
1058 }
1059
1060 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
1061
1062 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
1063 bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu);
1064 #else
1065 static inline bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu) { return true; }
1066 #endif
1067
1068 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1069 {
1070         set_bit(req, &vcpu->requests);
1071 }
1072
1073 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1074 {
1075         if (test_bit(req, &vcpu->requests)) {
1076                 clear_bit(req, &vcpu->requests);
1077                 return true;
1078         } else {
1079                 return false;
1080         }
1081 }
1082
1083 extern bool kvm_rebooting;
1084
1085 struct kvm_device {
1086         struct kvm_device_ops *ops;
1087         struct kvm *kvm;
1088         void *private;
1089         struct list_head vm_node;
1090 };
1091
1092 /* create, destroy, and name are mandatory */
1093 struct kvm_device_ops {
1094         const char *name;
1095         int (*create)(struct kvm_device *dev, u32 type);
1096
1097         /*
1098          * Destroy is responsible for freeing dev.
1099          *
1100          * Destroy may be called before or after destructors are called
1101          * on emulated I/O regions, depending on whether a reference is
1102          * held by a vcpu or other kvm component that gets destroyed
1103          * after the emulated I/O.
1104          */
1105         void (*destroy)(struct kvm_device *dev);
1106
1107         int (*set_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1108         int (*get_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1109         int (*has_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1110         long (*ioctl)(struct kvm_device *dev, unsigned int ioctl,
1111                       unsigned long arg);
1112 };
1113
1114 void kvm_device_get(struct kvm_device *dev);
1115 void kvm_device_put(struct kvm_device *dev);
1116 struct kvm_device *kvm_device_from_filp(struct file *filp);
1117 int kvm_register_device_ops(struct kvm_device_ops *ops, u32 type);
1118 void kvm_unregister_device_ops(u32 type);
1119
1120 extern struct kvm_device_ops kvm_mpic_ops;
1121 extern struct kvm_device_ops kvm_xics_ops;
1122 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v2_ops;
1123 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v3_ops;
1124
1125 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
1126
1127 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1128 {
1129         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
1130 }
1131 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1132 {
1133         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
1134 }
1135
1136 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1137
1138 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1139 {
1140 }
1141
1142 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1143 {
1144 }
1145 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1146 #endif
1147