Merge remote-tracking branches 'regulator/fix/88pm800', 'regulator/fix/max8973',...
[linux-drm-fsl-dcu.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
143 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID             0
144 #define KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID        1
145
146 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
147
148 extern spinlock_t kvm_lock;
149 extern struct list_head vm_list;
150
151 struct kvm_io_range {
152         gpa_t addr;
153         int len;
154         struct kvm_io_device *dev;
155 };
156
157 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
158
159 struct kvm_io_bus {
160         int dev_count;
161         int ioeventfd_count;
162         struct kvm_io_range range[];
163 };
164
165 enum kvm_bus {
166         KVM_MMIO_BUS,
167         KVM_PIO_BUS,
168         KVM_VIRTIO_CCW_NOTIFY_BUS,
169         KVM_FAST_MMIO_BUS,
170         KVM_NR_BUSES
171 };
172
173 int kvm_io_bus_write(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
174                      int len, const void *val);
175 int kvm_io_bus_write_cookie(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx,
176                             gpa_t addr, int len, const void *val, long cookie);
177 int kvm_io_bus_read(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
178                     int len, void *val);
179 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
180                             int len, struct kvm_io_device *dev);
181 int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
182                               struct kvm_io_device *dev);
183
184 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
185 struct kvm_async_pf {
186         struct work_struct work;
187         struct list_head link;
188         struct list_head queue;
189         struct kvm_vcpu *vcpu;
190         struct mm_struct *mm;
191         gva_t gva;
192         unsigned long addr;
193         struct kvm_arch_async_pf arch;
194         bool   wakeup_all;
195 };
196
197 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
198 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
199 int kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned long hva,
200                        struct kvm_arch_async_pf *arch);
201 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
202 #endif
203
204 enum {
205         OUTSIDE_GUEST_MODE,
206         IN_GUEST_MODE,
207         EXITING_GUEST_MODE,
208         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
209 };
210
211 /*
212  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
213  * exits for userspace servicing.
214  */
215 struct kvm_mmio_fragment {
216         gpa_t gpa;
217         void *data;
218         unsigned len;
219 };
220
221 struct kvm_vcpu {
222         struct kvm *kvm;
223 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
224         struct preempt_notifier preempt_notifier;
225 #endif
226         int cpu;
227         int vcpu_id;
228         int srcu_idx;
229         int mode;
230         unsigned long requests;
231         unsigned long guest_debug;
232
233         struct mutex mutex;
234         struct kvm_run *run;
235
236         int fpu_active;
237         int guest_fpu_loaded, guest_xcr0_loaded;
238         unsigned char fpu_counter;
239         wait_queue_head_t wq;
240         struct pid *pid;
241         int sigset_active;
242         sigset_t sigset;
243         struct kvm_vcpu_stat stat;
244
245 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
246         int mmio_needed;
247         int mmio_read_completed;
248         int mmio_is_write;
249         int mmio_cur_fragment;
250         int mmio_nr_fragments;
251         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
255         struct {
256                 u32 queued;
257                 struct list_head queue;
258                 struct list_head done;
259                 spinlock_t lock;
260         } async_pf;
261 #endif
262
263 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
264         /*
265          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
266          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
267          *  or cpu relax intercepted.
268          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
269          */
270         struct {
271                 bool in_spin_loop;
272                 bool dy_eligible;
273         } spin_loop;
274 #endif
275         bool preempted;
276         struct kvm_vcpu_arch arch;
277 };
278
279 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
280 {
281         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
282 }
283
284 /*
285  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
286  * This number must be determined not to exceed such limits.
287  */
288 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
289
290 struct kvm_memory_slot {
291         gfn_t base_gfn;
292         unsigned long npages;
293         unsigned long *dirty_bitmap;
294         struct kvm_arch_memory_slot arch;
295         unsigned long userspace_addr;
296         u32 flags;
297         short id;
298 };
299
300 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
301 {
302         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
303 }
304
305 struct kvm_s390_adapter_int {
306         u64 ind_addr;
307         u64 summary_addr;
308         u64 ind_offset;
309         u32 summary_offset;
310         u32 adapter_id;
311 };
312
313 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
314         u32 gsi;
315         u32 type;
316         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
317                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level,
318                    bool line_status);
319         union {
320                 struct {
321                         unsigned irqchip;
322                         unsigned pin;
323                 } irqchip;
324                 struct msi_msg msi;
325                 struct kvm_s390_adapter_int adapter;
326         };
327         struct hlist_node link;
328 };
329
330 #ifndef KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS
331 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 0
332 #endif
333
334 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
335 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
336 #endif
337
338 #ifndef __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
339 static inline int kvm_arch_vcpu_memslots_id(struct kvm_vcpu *vcpu)
340 {
341         return 0;
342 }
343 #endif
344
345 /*
346  * Note:
347  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
348  * to get the memslot by its id.
349  */
350 struct kvm_memslots {
351         u64 generation;
352         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
353         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
354         short id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
355         atomic_t lru_slot;
356         int used_slots;
357 };
358
359 struct kvm {
360         spinlock_t mmu_lock;
361         struct mutex slots_lock;
362         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
363         struct kvm_memslots *memslots[KVM_ADDRESS_SPACE_NUM];
364         struct srcu_struct srcu;
365         struct srcu_struct irq_srcu;
366 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
367         u32 bsp_vcpu_id;
368 #endif
369         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
370         atomic_t online_vcpus;
371         int last_boosted_vcpu;
372         struct list_head vm_list;
373         struct mutex lock;
374         struct kvm_io_bus *buses[KVM_NR_BUSES];
375 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
376         struct {
377                 spinlock_t        lock;
378                 struct list_head  items;
379                 struct list_head  resampler_list;
380                 struct mutex      resampler_lock;
381         } irqfds;
382         struct list_head ioeventfds;
383 #endif
384         struct kvm_vm_stat stat;
385         struct kvm_arch arch;
386         atomic_t users_count;
387 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
388         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
389         spinlock_t ring_lock;
390         struct list_head coalesced_zones;
391 #endif
392
393         struct mutex irq_lock;
394 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
395         /*
396          * Update side is protected by irq_lock.
397          */
398         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
399 #endif
400 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
401         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
402 #endif
403
404 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
405         struct mmu_notifier mmu_notifier;
406         unsigned long mmu_notifier_seq;
407         long mmu_notifier_count;
408 #endif
409         long tlbs_dirty;
410         struct list_head devices;
411 };
412
413 #define kvm_err(fmt, ...) \
414         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
415 #define kvm_info(fmt, ...) \
416         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
417 #define kvm_debug(fmt, ...) \
418         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
419 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
420         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
421                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
422
423 /* The guest did something we don't support. */
424 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
425         kvm_pr_unimpl("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
426
427 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
428 {
429         smp_rmb();
430         return kvm->vcpus[i];
431 }
432
433 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
434         for (idx = 0; \
435              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
436              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
437              idx++)
438
439 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)    \
440         for (memslot = &slots->memslots[0];     \
441               memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
442                 memslot++)
443
444 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
445 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
446
447 int __must_check vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
448 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
449
450 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
451 void kvm_vcpu_request_scan_ioapic(struct kvm *kvm);
452 #else
453 static inline void kvm_vcpu_request_scan_ioapic(struct kvm *kvm)
454 {
455 }
456 #endif
457
458 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
459 int kvm_irqfd_init(void);
460 void kvm_irqfd_exit(void);
461 #else
462 static inline int kvm_irqfd_init(void)
463 {
464         return 0;
465 }
466
467 static inline void kvm_irqfd_exit(void)
468 {
469 }
470 #endif
471 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
472                   struct module *module);
473 void kvm_exit(void);
474
475 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
476 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
477
478 static inline struct kvm_memslots *__kvm_memslots(struct kvm *kvm, int as_id)
479 {
480         return rcu_dereference_check(kvm->memslots[as_id],
481                         srcu_read_lock_held(&kvm->srcu)
482                         || lockdep_is_held(&kvm->slots_lock));
483 }
484
485 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
486 {
487         return __kvm_memslots(kvm, 0);
488 }
489
490 static inline struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu)
491 {
492         int as_id = kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu);
493
494         return __kvm_memslots(vcpu->kvm, as_id);
495 }
496
497 static inline struct kvm_memory_slot *
498 id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
499 {
500         int index = slots->id_to_index[id];
501         struct kvm_memory_slot *slot;
502
503         slot = &slots->memslots[index];
504
505         WARN_ON(slot->id != id);
506         return slot;
507 }
508
509 /*
510  * KVM_SET_USER_MEMORY_REGION ioctl allows the following operations:
511  * - create a new memory slot
512  * - delete an existing memory slot
513  * - modify an existing memory slot
514  *   -- move it in the guest physical memory space
515  *   -- just change its flags
516  *
517  * Since flags can be changed by some of these operations, the following
518  * differentiation is the best we can do for __kvm_set_memory_region():
519  */
520 enum kvm_mr_change {
521         KVM_MR_CREATE,
522         KVM_MR_DELETE,
523         KVM_MR_MOVE,
524         KVM_MR_FLAGS_ONLY,
525 };
526
527 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
528                           const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
529 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
530                             const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
531 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *free,
532                            struct kvm_memory_slot *dont);
533 int kvm_arch_create_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot,
534                             unsigned long npages);
535 void kvm_arch_memslots_updated(struct kvm *kvm, struct kvm_memslots *slots);
536 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
537                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
538                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
539                                 enum kvm_mr_change change);
540 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
541                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
542                                 const struct kvm_memory_slot *old,
543                                 const struct kvm_memory_slot *new,
544                                 enum kvm_mr_change change);
545 bool kvm_largepages_enabled(void);
546 void kvm_disable_largepages(void);
547 /* flush all memory translations */
548 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm);
549 /* flush memory translations pointing to 'slot' */
550 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
551                                    struct kvm_memory_slot *slot);
552
553 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
554                             struct page **pages, int nr_pages);
555
556 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
557 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
558 unsigned long gfn_to_hva_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *writable);
559 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
560 unsigned long gfn_to_hva_memslot_prot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
561                                       bool *writable);
562 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
563 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
564 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
565
566 pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
567 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
568 pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
569                       bool *writable);
570 pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
571 pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
572 pfn_t __gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn, bool atomic,
573                            bool *async, bool write_fault, bool *writable);
574
575 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
576 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
577 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
578 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
579
580 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
581                         int len);
582 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
583                           unsigned long len);
584 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
585 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
586                            void *data, unsigned long len);
587 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
588                          int offset, int len);
589 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
590                     unsigned long len);
591 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
592                            void *data, unsigned long len);
593 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
594                               gpa_t gpa, unsigned long len);
595 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
596 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
597 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
598 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
599 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
600 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
601
602 struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu);
603 struct kvm_memory_slot *kvm_vcpu_gfn_to_memslot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
604 pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
605 pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
606 struct page *kvm_vcpu_gfn_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
607 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
608 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva_prot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool *writable);
609 int kvm_vcpu_read_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, void *data, int offset,
610                              int len);
611 int kvm_vcpu_read_guest_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
612                                unsigned long len);
613 int kvm_vcpu_read_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
614                         unsigned long len);
615 int kvm_vcpu_write_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, const void *data,
616                               int offset, int len);
617 int kvm_vcpu_write_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, const void *data,
618                          unsigned long len);
619 void kvm_vcpu_mark_page_dirty(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
620
621 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
622 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
623 int kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
624 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu);
625 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
626 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
627
628 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
629 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
630 void kvm_make_mclock_inprogress_request(struct kvm *kvm);
631 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
632 bool kvm_make_all_cpus_request(struct kvm *kvm, unsigned int req);
633
634 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
635                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
636 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
637                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
638 int kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
639
640 int kvm_vm_ioctl_check_extension(struct kvm *kvm, long ext);
641
642 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
643                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
644
645 int kvm_get_dirty_log_protect(struct kvm *kvm,
646                         struct kvm_dirty_log *log, bool *is_dirty);
647
648 void kvm_arch_mmu_enable_log_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
649                                         struct kvm_memory_slot *slot,
650                                         gfn_t gfn_offset,
651                                         unsigned long mask);
652
653 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
654                                 struct kvm_dirty_log *log);
655
656 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level,
657                         bool line_status);
658 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
659                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
660
661 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
662 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
663
664 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
665                                     struct kvm_translation *tr);
666
667 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
668 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
669 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
670                                   struct kvm_sregs *sregs);
671 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
672                                   struct kvm_sregs *sregs);
673 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
674                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
675 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
676                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
677 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
678                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
679 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
680
681 int kvm_arch_init(void *opaque);
682 void kvm_arch_exit(void);
683
684 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
685 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
686
687 void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
688
689 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
690 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
691 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
692 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
693 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
694 void kvm_arch_vcpu_postcreate(struct kvm_vcpu *vcpu);
695 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
696
697 int kvm_arch_hardware_enable(void);
698 void kvm_arch_hardware_disable(void);
699 int kvm_arch_hardware_setup(void);
700 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
701 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
702 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
703 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
704
705 void *kvm_kvzalloc(unsigned long size);
706
707 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
708 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
709 {
710         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
711 }
712
713 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
714 {
715         kfree(kvm);
716 }
717 #endif
718
719 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
720 void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
721 void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
722 bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
723 #else
724 static inline void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
725 {
726 }
727
728 static inline void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
729 {
730 }
731
732 static inline bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
733 {
734         return false;
735 }
736 #endif
737 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
738 void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm);
739 void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm);
740 bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm);
741 #else
742 static inline void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm)
743 {
744 }
745
746 static inline void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm)
747 {
748 }
749
750 static inline bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm)
751 {
752         return false;
753 }
754 #endif
755
756 static inline wait_queue_head_t *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
757 {
758 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
759         return vcpu->arch.wqp;
760 #else
761         return &vcpu->wq;
762 #endif
763 }
764
765 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_INTC_INITIALIZED
766 /*
767  * returns true if the virtual interrupt controller is initialized and
768  * ready to accept virtual IRQ. On some architectures the virtual interrupt
769  * controller is dynamically instantiated and this is not always true.
770  */
771 bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm);
772 #else
773 static inline bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm)
774 {
775         return true;
776 }
777 #endif
778
779 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
780 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
781 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
782
783 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
784 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
785
786 bool kvm_is_reserved_pfn(pfn_t pfn);
787
788 struct kvm_irq_ack_notifier {
789         struct hlist_node link;
790         unsigned gsi;
791         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
792 };
793
794 int kvm_irq_map_gsi(struct kvm *kvm,
795                     struct kvm_kernel_irq_routing_entry *entries, int gsi);
796 int kvm_irq_map_chip_pin(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
797
798 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
799                 bool line_status);
800 int kvm_set_irq_inatomic(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level);
801 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
802                 int irq_source_id, int level, bool line_status);
803 bool kvm_irq_has_notifier(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
804 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
805 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
806                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
807 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
808                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
809 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
810 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
811
812 #ifdef CONFIG_KVM_DEVICE_ASSIGNMENT
813 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
814 void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
815 #else
816 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
817                                       struct kvm_memory_slot *slot)
818 {
819         return 0;
820 }
821
822 static inline void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm,
823                                          struct kvm_memory_slot *slot)
824 {
825 }
826 #endif
827
828 /* must be called with irqs disabled */
829 static inline void __kvm_guest_enter(void)
830 {
831         guest_enter();
832         /* KVM does not hold any references to rcu protected data when it
833          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
834          * is very similar to exiting to userspace from rcu point of view. In
835          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
836          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
837          * we do with user-mode execution.
838          */
839         if (!context_tracking_cpu_is_enabled())
840                 rcu_virt_note_context_switch(smp_processor_id());
841 }
842
843 /* must be called with irqs disabled */
844 static inline void __kvm_guest_exit(void)
845 {
846         guest_exit();
847 }
848
849 static inline void kvm_guest_enter(void)
850 {
851         unsigned long flags;
852
853         local_irq_save(flags);
854         __kvm_guest_enter();
855         local_irq_restore(flags);
856 }
857
858 static inline void kvm_guest_exit(void)
859 {
860         unsigned long flags;
861
862         local_irq_save(flags);
863         __kvm_guest_exit();
864         local_irq_restore(flags);
865 }
866
867 /*
868  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
869  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
870  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
871  * bloat other code too much.
872  */
873 static inline struct kvm_memory_slot *
874 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
875 {
876         int start = 0, end = slots->used_slots;
877         int slot = atomic_read(&slots->lru_slot);
878         struct kvm_memory_slot *memslots = slots->memslots;
879
880         if (gfn >= memslots[slot].base_gfn &&
881             gfn < memslots[slot].base_gfn + memslots[slot].npages)
882                 return &memslots[slot];
883
884         while (start < end) {
885                 slot = start + (end - start) / 2;
886
887                 if (gfn >= memslots[slot].base_gfn)
888                         end = slot;
889                 else
890                         start = slot + 1;
891         }
892
893         if (gfn >= memslots[start].base_gfn &&
894             gfn < memslots[start].base_gfn + memslots[start].npages) {
895                 atomic_set(&slots->lru_slot, start);
896                 return &memslots[start];
897         }
898
899         return NULL;
900 }
901
902 static inline struct kvm_memory_slot *
903 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
904 {
905         return search_memslots(slots, gfn);
906 }
907
908 static inline unsigned long
909 __gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
910 {
911         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
912 }
913
914 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
915 {
916         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
917 }
918
919 static inline gfn_t
920 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
921 {
922         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
923
924         return slot->base_gfn + gfn_offset;
925 }
926
927 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
928 {
929         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
930 }
931
932 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
933 {
934         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
935 }
936
937 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
938 {
939         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
940 }
941
942 static inline bool kvm_is_error_gpa(struct kvm *kvm, gpa_t gpa)
943 {
944         unsigned long hva = gfn_to_hva(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
945
946         return kvm_is_error_hva(hva);
947 }
948
949 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
950 {
951         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
952 }
953
954 enum kvm_stat_kind {
955         KVM_STAT_VM,
956         KVM_STAT_VCPU,
957 };
958
959 struct kvm_stats_debugfs_item {
960         const char *name;
961         int offset;
962         enum kvm_stat_kind kind;
963         struct dentry *dentry;
964 };
965 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
966 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
967
968 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
969 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm *kvm, unsigned long mmu_seq)
970 {
971         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count))
972                 return 1;
973         /*
974          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
975          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
976          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
977          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
978          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
979          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
980          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
981          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
982          */
983         smp_rmb();
984         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
985                 return 1;
986         return 0;
987 }
988 #endif
989
990 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
991
992 #ifdef CONFIG_S390
993 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 4096 //FIXME: we can have more than that...
994 #else
995 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 1024
996 #endif
997
998 int kvm_setup_default_irq_routing(struct kvm *kvm);
999 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
1000                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
1001                         unsigned nr,
1002                         unsigned flags);
1003 int kvm_set_routing_entry(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1004                           const struct kvm_irq_routing_entry *ue);
1005 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
1006
1007 #else
1008
1009 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
1010
1011 #endif
1012
1013 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
1014
1015 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
1016
1017 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
1018 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
1019
1020 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
1021 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1022 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
1023 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *);
1024 #else
1025 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1026 {
1027         return -EINVAL;
1028 }
1029
1030 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1031 #endif
1032
1033 #else
1034
1035 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
1036
1037 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1038 {
1039         return -EINVAL;
1040 }
1041
1042 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1043
1044 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
1045 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
1046 {
1047 }
1048 #endif
1049
1050 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
1051 {
1052         return -ENOSYS;
1053 }
1054
1055 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
1056
1057 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
1058 static inline bool kvm_vcpu_is_reset_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu)
1059 {
1060         return vcpu->kvm->bsp_vcpu_id == vcpu->vcpu_id;
1061 }
1062
1063 static inline bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu)
1064 {
1065         return (vcpu->arch.apic_base & MSR_IA32_APICBASE_BSP) != 0;
1066 }
1067
1068 bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu);
1069
1070 #else
1071
1072 static inline bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu) { return true; }
1073
1074 #endif
1075
1076 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1077 {
1078         set_bit(req, &vcpu->requests);
1079 }
1080
1081 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1082 {
1083         if (test_bit(req, &vcpu->requests)) {
1084                 clear_bit(req, &vcpu->requests);
1085                 return true;
1086         } else {
1087                 return false;
1088         }
1089 }
1090
1091 extern bool kvm_rebooting;
1092
1093 struct kvm_device {
1094         struct kvm_device_ops *ops;
1095         struct kvm *kvm;
1096         void *private;
1097         struct list_head vm_node;
1098 };
1099
1100 /* create, destroy, and name are mandatory */
1101 struct kvm_device_ops {
1102         const char *name;
1103         int (*create)(struct kvm_device *dev, u32 type);
1104
1105         /*
1106          * Destroy is responsible for freeing dev.
1107          *
1108          * Destroy may be called before or after destructors are called
1109          * on emulated I/O regions, depending on whether a reference is
1110          * held by a vcpu or other kvm component that gets destroyed
1111          * after the emulated I/O.
1112          */
1113         void (*destroy)(struct kvm_device *dev);
1114
1115         int (*set_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1116         int (*get_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1117         int (*has_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1118         long (*ioctl)(struct kvm_device *dev, unsigned int ioctl,
1119                       unsigned long arg);
1120 };
1121
1122 void kvm_device_get(struct kvm_device *dev);
1123 void kvm_device_put(struct kvm_device *dev);
1124 struct kvm_device *kvm_device_from_filp(struct file *filp);
1125 int kvm_register_device_ops(struct kvm_device_ops *ops, u32 type);
1126 void kvm_unregister_device_ops(u32 type);
1127
1128 extern struct kvm_device_ops kvm_mpic_ops;
1129 extern struct kvm_device_ops kvm_xics_ops;
1130 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v2_ops;
1131 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v3_ops;
1132
1133 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
1134
1135 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1136 {
1137         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
1138 }
1139 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1140 {
1141         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
1142 }
1143
1144 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1145
1146 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1147 {
1148 }
1149
1150 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1151 {
1152 }
1153 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1154 #endif
1155