Merge branch 'async-scsi-resume' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux.git] / Documentation / virtual / kvm / api.txt
1 The Definitive KVM (Kernel-based Virtual Machine) API Documentation
2 ===================================================================
3
4 1. General description
5 ----------------------
6
7 The kvm API is a set of ioctls that are issued to control various aspects
8 of a virtual machine.  The ioctls belong to three classes
9
10  - System ioctls: These query and set global attributes which affect the
11    whole kvm subsystem.  In addition a system ioctl is used to create
12    virtual machines
13
14  - VM ioctls: These query and set attributes that affect an entire virtual
15    machine, for example memory layout.  In addition a VM ioctl is used to
16    create virtual cpus (vcpus).
17
18    Only run VM ioctls from the same process (address space) that was used
19    to create the VM.
20
21  - vcpu ioctls: These query and set attributes that control the operation
22    of a single virtual cpu.
23
24    Only run vcpu ioctls from the same thread that was used to create the
25    vcpu.
26
27
28 2. File descriptors
29 -------------------
30
31 The kvm API is centered around file descriptors.  An initial
32 open("/dev/kvm") obtains a handle to the kvm subsystem; this handle
33 can be used to issue system ioctls.  A KVM_CREATE_VM ioctl on this
34 handle will create a VM file descriptor which can be used to issue VM
35 ioctls.  A KVM_CREATE_VCPU ioctl on a VM fd will create a virtual cpu
36 and return a file descriptor pointing to it.  Finally, ioctls on a vcpu
37 fd can be used to control the vcpu, including the important task of
38 actually running guest code.
39
40 In general file descriptors can be migrated among processes by means
41 of fork() and the SCM_RIGHTS facility of unix domain socket.  These
42 kinds of tricks are explicitly not supported by kvm.  While they will
43 not cause harm to the host, their actual behavior is not guaranteed by
44 the API.  The only supported use is one virtual machine per process,
45 and one vcpu per thread.
46
47
48 3. Extensions
49 -------------
50
51 As of Linux 2.6.22, the KVM ABI has been stabilized: no backward
52 incompatible change are allowed.  However, there is an extension
53 facility that allows backward-compatible extensions to the API to be
54 queried and used.
55
56 The extension mechanism is not based on the Linux version number.
57 Instead, kvm defines extension identifiers and a facility to query
58 whether a particular extension identifier is available.  If it is, a
59 set of ioctls is available for application use.
60
61
62 4. API description
63 ------------------
64
65 This section describes ioctls that can be used to control kvm guests.
66 For each ioctl, the following information is provided along with a
67 description:
68
69   Capability: which KVM extension provides this ioctl.  Can be 'basic',
70       which means that is will be provided by any kernel that supports
71       API version 12 (see section 4.1), or a KVM_CAP_xyz constant, which
72       means availability needs to be checked with KVM_CHECK_EXTENSION
73       (see section 4.4).
74
75   Architectures: which instruction set architectures provide this ioctl.
76       x86 includes both i386 and x86_64.
77
78   Type: system, vm, or vcpu.
79
80   Parameters: what parameters are accepted by the ioctl.
81
82   Returns: the return value.  General error numbers (EBADF, ENOMEM, EINVAL)
83       are not detailed, but errors with specific meanings are.
84
85
86 4.1 KVM_GET_API_VERSION
87
88 Capability: basic
89 Architectures: all
90 Type: system ioctl
91 Parameters: none
92 Returns: the constant KVM_API_VERSION (=12)
93
94 This identifies the API version as the stable kvm API. It is not
95 expected that this number will change.  However, Linux 2.6.20 and
96 2.6.21 report earlier versions; these are not documented and not
97 supported.  Applications should refuse to run if KVM_GET_API_VERSION
98 returns a value other than 12.  If this check passes, all ioctls
99 described as 'basic' will be available.
100
101
102 4.2 KVM_CREATE_VM
103
104 Capability: basic
105 Architectures: all
106 Type: system ioctl
107 Parameters: machine type identifier (KVM_VM_*)
108 Returns: a VM fd that can be used to control the new virtual machine.
109
110 The new VM has no virtual cpus and no memory.  An mmap() of a VM fd
111 will access the virtual machine's physical address space; offset zero
112 corresponds to guest physical address zero.  Use of mmap() on a VM fd
113 is discouraged if userspace memory allocation (KVM_CAP_USER_MEMORY) is
114 available.
115 You most certainly want to use 0 as machine type.
116
117 In order to create user controlled virtual machines on S390, check
118 KVM_CAP_S390_UCONTROL and use the flag KVM_VM_S390_UCONTROL as
119 privileged user (CAP_SYS_ADMIN).
120
121
122 4.3 KVM_GET_MSR_INDEX_LIST
123
124 Capability: basic
125 Architectures: x86
126 Type: system
127 Parameters: struct kvm_msr_list (in/out)
128 Returns: 0 on success; -1 on error
129 Errors:
130   E2BIG:     the msr index list is to be to fit in the array specified by
131              the user.
132
133 struct kvm_msr_list {
134         __u32 nmsrs; /* number of msrs in entries */
135         __u32 indices[0];
136 };
137
138 This ioctl returns the guest msrs that are supported.  The list varies
139 by kvm version and host processor, but does not change otherwise.  The
140 user fills in the size of the indices array in nmsrs, and in return
141 kvm adjusts nmsrs to reflect the actual number of msrs and fills in
142 the indices array with their numbers.
143
144 Note: if kvm indicates supports MCE (KVM_CAP_MCE), then the MCE bank MSRs are
145 not returned in the MSR list, as different vcpus can have a different number
146 of banks, as set via the KVM_X86_SETUP_MCE ioctl.
147
148
149 4.4 KVM_CHECK_EXTENSION
150
151 Capability: basic
152 Architectures: all
153 Type: system ioctl
154 Parameters: extension identifier (KVM_CAP_*)
155 Returns: 0 if unsupported; 1 (or some other positive integer) if supported
156
157 The API allows the application to query about extensions to the core
158 kvm API.  Userspace passes an extension identifier (an integer) and
159 receives an integer that describes the extension availability.
160 Generally 0 means no and 1 means yes, but some extensions may report
161 additional information in the integer return value.
162
163
164 4.5 KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE
165
166 Capability: basic
167 Architectures: all
168 Type: system ioctl
169 Parameters: none
170 Returns: size of vcpu mmap area, in bytes
171
172 The KVM_RUN ioctl (cf.) communicates with userspace via a shared
173 memory region.  This ioctl returns the size of that region.  See the
174 KVM_RUN documentation for details.
175
176
177 4.6 KVM_SET_MEMORY_REGION
178
179 Capability: basic
180 Architectures: all
181 Type: vm ioctl
182 Parameters: struct kvm_memory_region (in)
183 Returns: 0 on success, -1 on error
184
185 This ioctl is obsolete and has been removed.
186
187
188 4.7 KVM_CREATE_VCPU
189
190 Capability: basic
191 Architectures: all
192 Type: vm ioctl
193 Parameters: vcpu id (apic id on x86)
194 Returns: vcpu fd on success, -1 on error
195
196 This API adds a vcpu to a virtual machine.  The vcpu id is a small integer
197 in the range [0, max_vcpus).
198
199 The recommended max_vcpus value can be retrieved using the KVM_CAP_NR_VCPUS of
200 the KVM_CHECK_EXTENSION ioctl() at run-time.
201 The maximum possible value for max_vcpus can be retrieved using the
202 KVM_CAP_MAX_VCPUS of the KVM_CHECK_EXTENSION ioctl() at run-time.
203
204 If the KVM_CAP_NR_VCPUS does not exist, you should assume that max_vcpus is 4
205 cpus max.
206 If the KVM_CAP_MAX_VCPUS does not exist, you should assume that max_vcpus is
207 same as the value returned from KVM_CAP_NR_VCPUS.
208
209 On powerpc using book3s_hv mode, the vcpus are mapped onto virtual
210 threads in one or more virtual CPU cores.  (This is because the
211 hardware requires all the hardware threads in a CPU core to be in the
212 same partition.)  The KVM_CAP_PPC_SMT capability indicates the number
213 of vcpus per virtual core (vcore).  The vcore id is obtained by
214 dividing the vcpu id by the number of vcpus per vcore.  The vcpus in a
215 given vcore will always be in the same physical core as each other
216 (though that might be a different physical core from time to time).
217 Userspace can control the threading (SMT) mode of the guest by its
218 allocation of vcpu ids.  For example, if userspace wants
219 single-threaded guest vcpus, it should make all vcpu ids be a multiple
220 of the number of vcpus per vcore.
221
222 For virtual cpus that have been created with S390 user controlled virtual
223 machines, the resulting vcpu fd can be memory mapped at page offset
224 KVM_S390_SIE_PAGE_OFFSET in order to obtain a memory map of the virtual
225 cpu's hardware control block.
226
227
228 4.8 KVM_GET_DIRTY_LOG (vm ioctl)
229
230 Capability: basic
231 Architectures: x86
232 Type: vm ioctl
233 Parameters: struct kvm_dirty_log (in/out)
234 Returns: 0 on success, -1 on error
235
236 /* for KVM_GET_DIRTY_LOG */
237 struct kvm_dirty_log {
238         __u32 slot;
239         __u32 padding;
240         union {
241                 void __user *dirty_bitmap; /* one bit per page */
242                 __u64 padding;
243         };
244 };
245
246 Given a memory slot, return a bitmap containing any pages dirtied
247 since the last call to this ioctl.  Bit 0 is the first page in the
248 memory slot.  Ensure the entire structure is cleared to avoid padding
249 issues.
250
251
252 4.9 KVM_SET_MEMORY_ALIAS
253
254 Capability: basic
255 Architectures: x86
256 Type: vm ioctl
257 Parameters: struct kvm_memory_alias (in)
258 Returns: 0 (success), -1 (error)
259
260 This ioctl is obsolete and has been removed.
261
262
263 4.10 KVM_RUN
264
265 Capability: basic
266 Architectures: all
267 Type: vcpu ioctl
268 Parameters: none
269 Returns: 0 on success, -1 on error
270 Errors:
271   EINTR:     an unmasked signal is pending
272
273 This ioctl is used to run a guest virtual cpu.  While there are no
274 explicit parameters, there is an implicit parameter block that can be
275 obtained by mmap()ing the vcpu fd at offset 0, with the size given by
276 KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE.  The parameter block is formatted as a 'struct
277 kvm_run' (see below).
278
279
280 4.11 KVM_GET_REGS
281
282 Capability: basic
283 Architectures: all except ARM, arm64
284 Type: vcpu ioctl
285 Parameters: struct kvm_regs (out)
286 Returns: 0 on success, -1 on error
287
288 Reads the general purpose registers from the vcpu.
289
290 /* x86 */
291 struct kvm_regs {
292         /* out (KVM_GET_REGS) / in (KVM_SET_REGS) */
293         __u64 rax, rbx, rcx, rdx;
294         __u64 rsi, rdi, rsp, rbp;
295         __u64 r8,  r9,  r10, r11;
296         __u64 r12, r13, r14, r15;
297         __u64 rip, rflags;
298 };
299
300
301 4.12 KVM_SET_REGS
302
303 Capability: basic
304 Architectures: all except ARM, arm64
305 Type: vcpu ioctl
306 Parameters: struct kvm_regs (in)
307 Returns: 0 on success, -1 on error
308
309 Writes the general purpose registers into the vcpu.
310
311 See KVM_GET_REGS for the data structure.
312
313
314 4.13 KVM_GET_SREGS
315
316 Capability: basic
317 Architectures: x86, ppc
318 Type: vcpu ioctl
319 Parameters: struct kvm_sregs (out)
320 Returns: 0 on success, -1 on error
321
322 Reads special registers from the vcpu.
323
324 /* x86 */
325 struct kvm_sregs {
326         struct kvm_segment cs, ds, es, fs, gs, ss;
327         struct kvm_segment tr, ldt;
328         struct kvm_dtable gdt, idt;
329         __u64 cr0, cr2, cr3, cr4, cr8;
330         __u64 efer;
331         __u64 apic_base;
332         __u64 interrupt_bitmap[(KVM_NR_INTERRUPTS + 63) / 64];
333 };
334
335 /* ppc -- see arch/powerpc/include/uapi/asm/kvm.h */
336
337 interrupt_bitmap is a bitmap of pending external interrupts.  At most
338 one bit may be set.  This interrupt has been acknowledged by the APIC
339 but not yet injected into the cpu core.
340
341
342 4.14 KVM_SET_SREGS
343
344 Capability: basic
345 Architectures: x86, ppc
346 Type: vcpu ioctl
347 Parameters: struct kvm_sregs (in)
348 Returns: 0 on success, -1 on error
349
350 Writes special registers into the vcpu.  See KVM_GET_SREGS for the
351 data structures.
352
353
354 4.15 KVM_TRANSLATE
355
356 Capability: basic
357 Architectures: x86
358 Type: vcpu ioctl
359 Parameters: struct kvm_translation (in/out)
360 Returns: 0 on success, -1 on error
361
362 Translates a virtual address according to the vcpu's current address
363 translation mode.
364
365 struct kvm_translation {
366         /* in */
367         __u64 linear_address;
368
369         /* out */
370         __u64 physical_address;
371         __u8  valid;
372         __u8  writeable;
373         __u8  usermode;
374         __u8  pad[5];
375 };
376
377
378 4.16 KVM_INTERRUPT
379
380 Capability: basic
381 Architectures: x86, ppc
382 Type: vcpu ioctl
383 Parameters: struct kvm_interrupt (in)
384 Returns: 0 on success, -1 on error
385
386 Queues a hardware interrupt vector to be injected.  This is only
387 useful if in-kernel local APIC or equivalent is not used.
388
389 /* for KVM_INTERRUPT */
390 struct kvm_interrupt {
391         /* in */
392         __u32 irq;
393 };
394
395 X86:
396
397 Note 'irq' is an interrupt vector, not an interrupt pin or line.
398
399 PPC:
400
401 Queues an external interrupt to be injected. This ioctl is overleaded
402 with 3 different irq values:
403
404 a) KVM_INTERRUPT_SET
405
406   This injects an edge type external interrupt into the guest once it's ready
407   to receive interrupts. When injected, the interrupt is done.
408
409 b) KVM_INTERRUPT_UNSET
410
411   This unsets any pending interrupt.
412
413   Only available with KVM_CAP_PPC_UNSET_IRQ.
414
415 c) KVM_INTERRUPT_SET_LEVEL
416
417   This injects a level type external interrupt into the guest context. The
418   interrupt stays pending until a specific ioctl with KVM_INTERRUPT_UNSET
419   is triggered.
420
421   Only available with KVM_CAP_PPC_IRQ_LEVEL.
422
423 Note that any value for 'irq' other than the ones stated above is invalid
424 and incurs unexpected behavior.
425
426
427 4.17 KVM_DEBUG_GUEST
428
429 Capability: basic
430 Architectures: none
431 Type: vcpu ioctl
432 Parameters: none)
433 Returns: -1 on error
434
435 Support for this has been removed.  Use KVM_SET_GUEST_DEBUG instead.
436
437
438 4.18 KVM_GET_MSRS
439
440 Capability: basic
441 Architectures: x86
442 Type: vcpu ioctl
443 Parameters: struct kvm_msrs (in/out)
444 Returns: 0 on success, -1 on error
445
446 Reads model-specific registers from the vcpu.  Supported msr indices can
447 be obtained using KVM_GET_MSR_INDEX_LIST.
448
449 struct kvm_msrs {
450         __u32 nmsrs; /* number of msrs in entries */
451         __u32 pad;
452
453         struct kvm_msr_entry entries[0];
454 };
455
456 struct kvm_msr_entry {
457         __u32 index;
458         __u32 reserved;
459         __u64 data;
460 };
461
462 Application code should set the 'nmsrs' member (which indicates the
463 size of the entries array) and the 'index' member of each array entry.
464 kvm will fill in the 'data' member.
465
466
467 4.19 KVM_SET_MSRS
468
469 Capability: basic
470 Architectures: x86
471 Type: vcpu ioctl
472 Parameters: struct kvm_msrs (in)
473 Returns: 0 on success, -1 on error
474
475 Writes model-specific registers to the vcpu.  See KVM_GET_MSRS for the
476 data structures.
477
478 Application code should set the 'nmsrs' member (which indicates the
479 size of the entries array), and the 'index' and 'data' members of each
480 array entry.
481
482
483 4.20 KVM_SET_CPUID
484
485 Capability: basic
486 Architectures: x86
487 Type: vcpu ioctl
488 Parameters: struct kvm_cpuid (in)
489 Returns: 0 on success, -1 on error
490
491 Defines the vcpu responses to the cpuid instruction.  Applications
492 should use the KVM_SET_CPUID2 ioctl if available.
493
494
495 struct kvm_cpuid_entry {
496         __u32 function;
497         __u32 eax;
498         __u32 ebx;
499         __u32 ecx;
500         __u32 edx;
501         __u32 padding;
502 };
503
504 /* for KVM_SET_CPUID */
505 struct kvm_cpuid {
506         __u32 nent;
507         __u32 padding;
508         struct kvm_cpuid_entry entries[0];
509 };
510
511
512 4.21 KVM_SET_SIGNAL_MASK
513
514 Capability: basic
515 Architectures: x86
516 Type: vcpu ioctl
517 Parameters: struct kvm_signal_mask (in)
518 Returns: 0 on success, -1 on error
519
520 Defines which signals are blocked during execution of KVM_RUN.  This
521 signal mask temporarily overrides the threads signal mask.  Any
522 unblocked signal received (except SIGKILL and SIGSTOP, which retain
523 their traditional behaviour) will cause KVM_RUN to return with -EINTR.
524
525 Note the signal will only be delivered if not blocked by the original
526 signal mask.
527
528 /* for KVM_SET_SIGNAL_MASK */
529 struct kvm_signal_mask {
530         __u32 len;
531         __u8  sigset[0];
532 };
533
534
535 4.22 KVM_GET_FPU
536
537 Capability: basic
538 Architectures: x86
539 Type: vcpu ioctl
540 Parameters: struct kvm_fpu (out)
541 Returns: 0 on success, -1 on error
542
543 Reads the floating point state from the vcpu.
544
545 /* for KVM_GET_FPU and KVM_SET_FPU */
546 struct kvm_fpu {
547         __u8  fpr[8][16];
548         __u16 fcw;
549         __u16 fsw;
550         __u8  ftwx;  /* in fxsave format */
551         __u8  pad1;
552         __u16 last_opcode;
553         __u64 last_ip;
554         __u64 last_dp;
555         __u8  xmm[16][16];
556         __u32 mxcsr;
557         __u32 pad2;
558 };
559
560
561 4.23 KVM_SET_FPU
562
563 Capability: basic
564 Architectures: x86
565 Type: vcpu ioctl
566 Parameters: struct kvm_fpu (in)
567 Returns: 0 on success, -1 on error
568
569 Writes the floating point state to the vcpu.
570
571 /* for KVM_GET_FPU and KVM_SET_FPU */
572 struct kvm_fpu {
573         __u8  fpr[8][16];
574         __u16 fcw;
575         __u16 fsw;
576         __u8  ftwx;  /* in fxsave format */
577         __u8  pad1;
578         __u16 last_opcode;
579         __u64 last_ip;
580         __u64 last_dp;
581         __u8  xmm[16][16];
582         __u32 mxcsr;
583         __u32 pad2;
584 };
585
586
587 4.24 KVM_CREATE_IRQCHIP
588
589 Capability: KVM_CAP_IRQCHIP, KVM_CAP_S390_IRQCHIP (s390)
590 Architectures: x86, ia64, ARM, arm64, s390
591 Type: vm ioctl
592 Parameters: none
593 Returns: 0 on success, -1 on error
594
595 Creates an interrupt controller model in the kernel.  On x86, creates a virtual
596 ioapic, a virtual PIC (two PICs, nested), and sets up future vcpus to have a
597 local APIC.  IRQ routing for GSIs 0-15 is set to both PIC and IOAPIC; GSI 16-23
598 only go to the IOAPIC.  On ia64, a IOSAPIC is created. On ARM/arm64, a GIC is
599 created. On s390, a dummy irq routing table is created.
600
601 Note that on s390 the KVM_CAP_S390_IRQCHIP vm capability needs to be enabled
602 before KVM_CREATE_IRQCHIP can be used.
603
604
605 4.25 KVM_IRQ_LINE
606
607 Capability: KVM_CAP_IRQCHIP
608 Architectures: x86, ia64, arm, arm64
609 Type: vm ioctl
610 Parameters: struct kvm_irq_level
611 Returns: 0 on success, -1 on error
612
613 Sets the level of a GSI input to the interrupt controller model in the kernel.
614 On some architectures it is required that an interrupt controller model has
615 been previously created with KVM_CREATE_IRQCHIP.  Note that edge-triggered
616 interrupts require the level to be set to 1 and then back to 0.
617
618 On real hardware, interrupt pins can be active-low or active-high.  This
619 does not matter for the level field of struct kvm_irq_level: 1 always
620 means active (asserted), 0 means inactive (deasserted).
621
622 x86 allows the operating system to program the interrupt polarity
623 (active-low/active-high) for level-triggered interrupts, and KVM used
624 to consider the polarity.  However, due to bitrot in the handling of
625 active-low interrupts, the above convention is now valid on x86 too.
626 This is signaled by KVM_CAP_X86_IOAPIC_POLARITY_IGNORED.  Userspace
627 should not present interrupts to the guest as active-low unless this
628 capability is present (or unless it is not using the in-kernel irqchip,
629 of course).
630
631
632 ARM/arm64 can signal an interrupt either at the CPU level, or at the
633 in-kernel irqchip (GIC), and for in-kernel irqchip can tell the GIC to
634 use PPIs designated for specific cpus.  The irq field is interpreted
635 like this:
636
637  Â bits:  | 31 ... 24 | 23  ... 16 | 15    ...    0 |
638   field: | irq_type  | vcpu_index |     irq_id     |
639
640 The irq_type field has the following values:
641 - irq_type[0]: out-of-kernel GIC: irq_id 0 is IRQ, irq_id 1 is FIQ
642 - irq_type[1]: in-kernel GIC: SPI, irq_id between 32 and 1019 (incl.)
643                (the vcpu_index field is ignored)
644 - irq_type[2]: in-kernel GIC: PPI, irq_id between 16 and 31 (incl.)
645
646 (The irq_id field thus corresponds nicely to the IRQ ID in the ARM GIC specs)
647
648 In both cases, level is used to assert/deassert the line.
649
650 struct kvm_irq_level {
651         union {
652                 __u32 irq;     /* GSI */
653                 __s32 status;  /* not used for KVM_IRQ_LEVEL */
654         };
655         __u32 level;           /* 0 or 1 */
656 };
657
658
659 4.26 KVM_GET_IRQCHIP
660
661 Capability: KVM_CAP_IRQCHIP
662 Architectures: x86, ia64
663 Type: vm ioctl
664 Parameters: struct kvm_irqchip (in/out)
665 Returns: 0 on success, -1 on error
666
667 Reads the state of a kernel interrupt controller created with
668 KVM_CREATE_IRQCHIP into a buffer provided by the caller.
669
670 struct kvm_irqchip {
671         __u32 chip_id;  /* 0 = PIC1, 1 = PIC2, 2 = IOAPIC */
672         __u32 pad;
673         union {
674                 char dummy[512];  /* reserving space */
675                 struct kvm_pic_state pic;
676                 struct kvm_ioapic_state ioapic;
677         } chip;
678 };
679
680
681 4.27 KVM_SET_IRQCHIP
682
683 Capability: KVM_CAP_IRQCHIP
684 Architectures: x86, ia64
685 Type: vm ioctl
686 Parameters: struct kvm_irqchip (in)
687 Returns: 0 on success, -1 on error
688
689 Sets the state of a kernel interrupt controller created with
690 KVM_CREATE_IRQCHIP from a buffer provided by the caller.
691
692 struct kvm_irqchip {
693         __u32 chip_id;  /* 0 = PIC1, 1 = PIC2, 2 = IOAPIC */
694         __u32 pad;
695         union {
696                 char dummy[512];  /* reserving space */
697                 struct kvm_pic_state pic;
698                 struct kvm_ioapic_state ioapic;
699         } chip;
700 };
701
702
703 4.28 KVM_XEN_HVM_CONFIG
704
705 Capability: KVM_CAP_XEN_HVM
706 Architectures: x86
707 Type: vm ioctl
708 Parameters: struct kvm_xen_hvm_config (in)
709 Returns: 0 on success, -1 on error
710
711 Sets the MSR that the Xen HVM guest uses to initialize its hypercall
712 page, and provides the starting address and size of the hypercall
713 blobs in userspace.  When the guest writes the MSR, kvm copies one
714 page of a blob (32- or 64-bit, depending on the vcpu mode) to guest
715 memory.
716
717 struct kvm_xen_hvm_config {
718         __u32 flags;
719         __u32 msr;
720         __u64 blob_addr_32;
721         __u64 blob_addr_64;
722         __u8 blob_size_32;
723         __u8 blob_size_64;
724         __u8 pad2[30];
725 };
726
727
728 4.29 KVM_GET_CLOCK
729
730 Capability: KVM_CAP_ADJUST_CLOCK
731 Architectures: x86
732 Type: vm ioctl
733 Parameters: struct kvm_clock_data (out)
734 Returns: 0 on success, -1 on error
735
736 Gets the current timestamp of kvmclock as seen by the current guest. In
737 conjunction with KVM_SET_CLOCK, it is used to ensure monotonicity on scenarios
738 such as migration.
739
740 struct kvm_clock_data {
741         __u64 clock;  /* kvmclock current value */
742         __u32 flags;
743         __u32 pad[9];
744 };
745
746
747 4.30 KVM_SET_CLOCK
748
749 Capability: KVM_CAP_ADJUST_CLOCK
750 Architectures: x86
751 Type: vm ioctl
752 Parameters: struct kvm_clock_data (in)
753 Returns: 0 on success, -1 on error
754
755 Sets the current timestamp of kvmclock to the value specified in its parameter.
756 In conjunction with KVM_GET_CLOCK, it is used to ensure monotonicity on scenarios
757 such as migration.
758
759 struct kvm_clock_data {
760         __u64 clock;  /* kvmclock current value */
761         __u32 flags;
762         __u32 pad[9];
763 };
764
765
766 4.31 KVM_GET_VCPU_EVENTS
767
768 Capability: KVM_CAP_VCPU_EVENTS
769 Extended by: KVM_CAP_INTR_SHADOW
770 Architectures: x86
771 Type: vm ioctl
772 Parameters: struct kvm_vcpu_event (out)
773 Returns: 0 on success, -1 on error
774
775 Gets currently pending exceptions, interrupts, and NMIs as well as related
776 states of the vcpu.
777
778 struct kvm_vcpu_events {
779         struct {
780                 __u8 injected;
781                 __u8 nr;
782                 __u8 has_error_code;
783                 __u8 pad;
784                 __u32 error_code;
785         } exception;
786         struct {
787                 __u8 injected;
788                 __u8 nr;
789                 __u8 soft;
790                 __u8 shadow;
791         } interrupt;
792         struct {
793                 __u8 injected;
794                 __u8 pending;
795                 __u8 masked;
796                 __u8 pad;
797         } nmi;
798         __u32 sipi_vector;
799         __u32 flags;
800 };
801
802 KVM_VCPUEVENT_VALID_SHADOW may be set in the flags field to signal that
803 interrupt.shadow contains a valid state. Otherwise, this field is undefined.
804
805
806 4.32 KVM_SET_VCPU_EVENTS
807
808 Capability: KVM_CAP_VCPU_EVENTS
809 Extended by: KVM_CAP_INTR_SHADOW
810 Architectures: x86
811 Type: vm ioctl
812 Parameters: struct kvm_vcpu_event (in)
813 Returns: 0 on success, -1 on error
814
815 Set pending exceptions, interrupts, and NMIs as well as related states of the
816 vcpu.
817
818 See KVM_GET_VCPU_EVENTS for the data structure.
819
820 Fields that may be modified asynchronously by running VCPUs can be excluded
821 from the update. These fields are nmi.pending and sipi_vector. Keep the
822 corresponding bits in the flags field cleared to suppress overwriting the
823 current in-kernel state. The bits are:
824
825 KVM_VCPUEVENT_VALID_NMI_PENDING - transfer nmi.pending to the kernel
826 KVM_VCPUEVENT_VALID_SIPI_VECTOR - transfer sipi_vector
827
828 If KVM_CAP_INTR_SHADOW is available, KVM_VCPUEVENT_VALID_SHADOW can be set in
829 the flags field to signal that interrupt.shadow contains a valid state and
830 shall be written into the VCPU.
831
832
833 4.33 KVM_GET_DEBUGREGS
834
835 Capability: KVM_CAP_DEBUGREGS
836 Architectures: x86
837 Type: vm ioctl
838 Parameters: struct kvm_debugregs (out)
839 Returns: 0 on success, -1 on error
840
841 Reads debug registers from the vcpu.
842
843 struct kvm_debugregs {
844         __u64 db[4];
845         __u64 dr6;
846         __u64 dr7;
847         __u64 flags;
848         __u64 reserved[9];
849 };
850
851
852 4.34 KVM_SET_DEBUGREGS
853
854 Capability: KVM_CAP_DEBUGREGS
855 Architectures: x86
856 Type: vm ioctl
857 Parameters: struct kvm_debugregs (in)
858 Returns: 0 on success, -1 on error
859
860 Writes debug registers into the vcpu.
861
862 See KVM_GET_DEBUGREGS for the data structure. The flags field is unused
863 yet and must be cleared on entry.
864
865
866 4.35 KVM_SET_USER_MEMORY_REGION
867
868 Capability: KVM_CAP_USER_MEM
869 Architectures: all
870 Type: vm ioctl
871 Parameters: struct kvm_userspace_memory_region (in)
872 Returns: 0 on success, -1 on error
873
874 struct kvm_userspace_memory_region {
875         __u32 slot;
876         __u32 flags;
877         __u64 guest_phys_addr;
878         __u64 memory_size; /* bytes */
879         __u64 userspace_addr; /* start of the userspace allocated memory */
880 };
881
882 /* for kvm_memory_region::flags */
883 #define KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES (1UL << 0)
884 #define KVM_MEM_READONLY        (1UL << 1)
885
886 This ioctl allows the user to create or modify a guest physical memory
887 slot.  When changing an existing slot, it may be moved in the guest
888 physical memory space, or its flags may be modified.  It may not be
889 resized.  Slots may not overlap in guest physical address space.
890
891 Memory for the region is taken starting at the address denoted by the
892 field userspace_addr, which must point at user addressable memory for
893 the entire memory slot size.  Any object may back this memory, including
894 anonymous memory, ordinary files, and hugetlbfs.
895
896 It is recommended that the lower 21 bits of guest_phys_addr and userspace_addr
897 be identical.  This allows large pages in the guest to be backed by large
898 pages in the host.
899
900 The flags field supports two flags: KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES and
901 KVM_MEM_READONLY.  The former can be set to instruct KVM to keep track of
902 writes to memory within the slot.  See KVM_GET_DIRTY_LOG ioctl to know how to
903 use it.  The latter can be set, if KVM_CAP_READONLY_MEM capability allows it,
904 to make a new slot read-only.  In this case, writes to this memory will be
905 posted to userspace as KVM_EXIT_MMIO exits.
906
907 When the KVM_CAP_SYNC_MMU capability is available, changes in the backing of
908 the memory region are automatically reflected into the guest.  For example, an
909 mmap() that affects the region will be made visible immediately.  Another
910 example is madvise(MADV_DROP).
911
912 It is recommended to use this API instead of the KVM_SET_MEMORY_REGION ioctl.
913 The KVM_SET_MEMORY_REGION does not allow fine grained control over memory
914 allocation and is deprecated.
915
916
917 4.36 KVM_SET_TSS_ADDR
918
919 Capability: KVM_CAP_SET_TSS_ADDR
920 Architectures: x86
921 Type: vm ioctl
922 Parameters: unsigned long tss_address (in)
923 Returns: 0 on success, -1 on error
924
925 This ioctl defines the physical address of a three-page region in the guest
926 physical address space.  The region must be within the first 4GB of the
927 guest physical address space and must not conflict with any memory slot
928 or any mmio address.  The guest may malfunction if it accesses this memory
929 region.
930
931 This ioctl is required on Intel-based hosts.  This is needed on Intel hardware
932 because of a quirk in the virtualization implementation (see the internals
933 documentation when it pops into existence).
934
935
936 4.37 KVM_ENABLE_CAP
937
938 Capability: KVM_CAP_ENABLE_CAP, KVM_CAP_ENABLE_CAP_VM
939 Architectures: ppc, s390
940 Type: vcpu ioctl, vm ioctl (with KVM_CAP_ENABLE_CAP_VM)
941 Parameters: struct kvm_enable_cap (in)
942 Returns: 0 on success; -1 on error
943
944 +Not all extensions are enabled by default. Using this ioctl the application
945 can enable an extension, making it available to the guest.
946
947 On systems that do not support this ioctl, it always fails. On systems that
948 do support it, it only works for extensions that are supported for enablement.
949
950 To check if a capability can be enabled, the KVM_CHECK_EXTENSION ioctl should
951 be used.
952
953 struct kvm_enable_cap {
954        /* in */
955        __u32 cap;
956
957 The capability that is supposed to get enabled.
958
959        __u32 flags;
960
961 A bitfield indicating future enhancements. Has to be 0 for now.
962
963        __u64 args[4];
964
965 Arguments for enabling a feature. If a feature needs initial values to
966 function properly, this is the place to put them.
967
968        __u8  pad[64];
969 };
970
971 The vcpu ioctl should be used for vcpu-specific capabilities, the vm ioctl
972 for vm-wide capabilities.
973
974 4.38 KVM_GET_MP_STATE
975
976 Capability: KVM_CAP_MP_STATE
977 Architectures: x86, ia64
978 Type: vcpu ioctl
979 Parameters: struct kvm_mp_state (out)
980 Returns: 0 on success; -1 on error
981
982 struct kvm_mp_state {
983         __u32 mp_state;
984 };
985
986 Returns the vcpu's current "multiprocessing state" (though also valid on
987 uniprocessor guests).
988
989 Possible values are:
990
991  - KVM_MP_STATE_RUNNABLE:        the vcpu is currently running
992  - KVM_MP_STATE_UNINITIALIZED:   the vcpu is an application processor (AP)
993                                  which has not yet received an INIT signal
994  - KVM_MP_STATE_INIT_RECEIVED:   the vcpu has received an INIT signal, and is
995                                  now ready for a SIPI
996  - KVM_MP_STATE_HALTED:          the vcpu has executed a HLT instruction and
997                                  is waiting for an interrupt
998  - KVM_MP_STATE_SIPI_RECEIVED:   the vcpu has just received a SIPI (vector
999                                  accessible via KVM_GET_VCPU_EVENTS)
1000
1001 This ioctl is only useful after KVM_CREATE_IRQCHIP.  Without an in-kernel
1002 irqchip, the multiprocessing state must be maintained by userspace.
1003
1004
1005 4.39 KVM_SET_MP_STATE
1006
1007 Capability: KVM_CAP_MP_STATE
1008 Architectures: x86, ia64
1009 Type: vcpu ioctl
1010 Parameters: struct kvm_mp_state (in)
1011 Returns: 0 on success; -1 on error
1012
1013 Sets the vcpu's current "multiprocessing state"; see KVM_GET_MP_STATE for
1014 arguments.
1015
1016 This ioctl is only useful after KVM_CREATE_IRQCHIP.  Without an in-kernel
1017 irqchip, the multiprocessing state must be maintained by userspace.
1018
1019
1020 4.40 KVM_SET_IDENTITY_MAP_ADDR
1021
1022 Capability: KVM_CAP_SET_IDENTITY_MAP_ADDR
1023 Architectures: x86
1024 Type: vm ioctl
1025 Parameters: unsigned long identity (in)
1026 Returns: 0 on success, -1 on error
1027
1028 This ioctl defines the physical address of a one-page region in the guest
1029 physical address space.  The region must be within the first 4GB of the
1030 guest physical address space and must not conflict with any memory slot
1031 or any mmio address.  The guest may malfunction if it accesses this memory
1032 region.
1033
1034 This ioctl is required on Intel-based hosts.  This is needed on Intel hardware
1035 because of a quirk in the virtualization implementation (see the internals
1036 documentation when it pops into existence).
1037
1038
1039 4.41 KVM_SET_BOOT_CPU_ID
1040
1041 Capability: KVM_CAP_SET_BOOT_CPU_ID
1042 Architectures: x86, ia64
1043 Type: vm ioctl
1044 Parameters: unsigned long vcpu_id
1045 Returns: 0 on success, -1 on error
1046
1047 Define which vcpu is the Bootstrap Processor (BSP).  Values are the same
1048 as the vcpu id in KVM_CREATE_VCPU.  If this ioctl is not called, the default
1049 is vcpu 0.
1050
1051
1052 4.42 KVM_GET_XSAVE
1053
1054 Capability: KVM_CAP_XSAVE
1055 Architectures: x86
1056 Type: vcpu ioctl
1057 Parameters: struct kvm_xsave (out)
1058 Returns: 0 on success, -1 on error
1059
1060 struct kvm_xsave {
1061         __u32 region[1024];
1062 };
1063
1064 This ioctl would copy current vcpu's xsave struct to the userspace.
1065
1066
1067 4.43 KVM_SET_XSAVE
1068
1069 Capability: KVM_CAP_XSAVE
1070 Architectures: x86
1071 Type: vcpu ioctl
1072 Parameters: struct kvm_xsave (in)
1073 Returns: 0 on success, -1 on error
1074
1075 struct kvm_xsave {
1076         __u32 region[1024];
1077 };
1078
1079 This ioctl would copy userspace's xsave struct to the kernel.
1080
1081
1082 4.44 KVM_GET_XCRS
1083
1084 Capability: KVM_CAP_XCRS
1085 Architectures: x86
1086 Type: vcpu ioctl
1087 Parameters: struct kvm_xcrs (out)
1088 Returns: 0 on success, -1 on error
1089
1090 struct kvm_xcr {
1091         __u32 xcr;
1092         __u32 reserved;
1093         __u64 value;
1094 };
1095
1096 struct kvm_xcrs {
1097         __u32 nr_xcrs;
1098         __u32 flags;
1099         struct kvm_xcr xcrs[KVM_MAX_XCRS];
1100         __u64 padding[16];
1101 };
1102
1103 This ioctl would copy current vcpu's xcrs to the userspace.
1104
1105
1106 4.45 KVM_SET_XCRS
1107
1108 Capability: KVM_CAP_XCRS
1109 Architectures: x86
1110 Type: vcpu ioctl
1111 Parameters: struct kvm_xcrs (in)
1112 Returns: 0 on success, -1 on error
1113
1114 struct kvm_xcr {
1115         __u32 xcr;
1116         __u32 reserved;
1117         __u64 value;
1118 };
1119
1120 struct kvm_xcrs {
1121         __u32 nr_xcrs;
1122         __u32 flags;
1123         struct kvm_xcr xcrs[KVM_MAX_XCRS];
1124         __u64 padding[16];
1125 };
1126
1127 This ioctl would set vcpu's xcr to the value userspace specified.
1128
1129
1130 4.46 KVM_GET_SUPPORTED_CPUID
1131
1132 Capability: KVM_CAP_EXT_CPUID
1133 Architectures: x86
1134 Type: system ioctl
1135 Parameters: struct kvm_cpuid2 (in/out)
1136 Returns: 0 on success, -1 on error
1137
1138 struct kvm_cpuid2 {
1139         __u32 nent;
1140         __u32 padding;
1141         struct kvm_cpuid_entry2 entries[0];
1142 };
1143
1144 #define KVM_CPUID_FLAG_SIGNIFCANT_INDEX         BIT(0)
1145 #define KVM_CPUID_FLAG_STATEFUL_FUNC            BIT(1)
1146 #define KVM_CPUID_FLAG_STATE_READ_NEXT          BIT(2)
1147
1148 struct kvm_cpuid_entry2 {
1149         __u32 function;
1150         __u32 index;
1151         __u32 flags;
1152         __u32 eax;
1153         __u32 ebx;
1154         __u32 ecx;
1155         __u32 edx;
1156         __u32 padding[3];
1157 };
1158
1159 This ioctl returns x86 cpuid features which are supported by both the hardware
1160 and kvm.  Userspace can use the information returned by this ioctl to
1161 construct cpuid information (for KVM_SET_CPUID2) that is consistent with
1162 hardware, kernel, and userspace capabilities, and with user requirements (for
1163 example, the user may wish to constrain cpuid to emulate older hardware,
1164 or for feature consistency across a cluster).
1165
1166 Userspace invokes KVM_GET_SUPPORTED_CPUID by passing a kvm_cpuid2 structure
1167 with the 'nent' field indicating the number of entries in the variable-size
1168 array 'entries'.  If the number of entries is too low to describe the cpu
1169 capabilities, an error (E2BIG) is returned.  If the number is too high,
1170 the 'nent' field is adjusted and an error (ENOMEM) is returned.  If the
1171 number is just right, the 'nent' field is adjusted to the number of valid
1172 entries in the 'entries' array, which is then filled.
1173
1174 The entries returned are the host cpuid as returned by the cpuid instruction,
1175 with unknown or unsupported features masked out.  Some features (for example,
1176 x2apic), may not be present in the host cpu, but are exposed by kvm if it can
1177 emulate them efficiently. The fields in each entry are defined as follows:
1178
1179   function: the eax value used to obtain the entry
1180   index: the ecx value used to obtain the entry (for entries that are
1181          affected by ecx)
1182   flags: an OR of zero or more of the following:
1183         KVM_CPUID_FLAG_SIGNIFCANT_INDEX:
1184            if the index field is valid
1185         KVM_CPUID_FLAG_STATEFUL_FUNC:
1186            if cpuid for this function returns different values for successive
1187            invocations; there will be several entries with the same function,
1188            all with this flag set
1189         KVM_CPUID_FLAG_STATE_READ_NEXT:
1190            for KVM_CPUID_FLAG_STATEFUL_FUNC entries, set if this entry is
1191            the first entry to be read by a cpu
1192    eax, ebx, ecx, edx: the values returned by the cpuid instruction for
1193          this function/index combination
1194
1195 The TSC deadline timer feature (CPUID leaf 1, ecx[24]) is always returned
1196 as false, since the feature depends on KVM_CREATE_IRQCHIP for local APIC
1197 support.  Instead it is reported via
1198
1199   ioctl(KVM_CHECK_EXTENSION, KVM_CAP_TSC_DEADLINE_TIMER)
1200
1201 if that returns true and you use KVM_CREATE_IRQCHIP, or if you emulate the
1202 feature in userspace, then you can enable the feature for KVM_SET_CPUID2.
1203
1204
1205 4.47 KVM_PPC_GET_PVINFO
1206
1207 Capability: KVM_CAP_PPC_GET_PVINFO
1208 Architectures: ppc
1209 Type: vm ioctl
1210 Parameters: struct kvm_ppc_pvinfo (out)
1211 Returns: 0 on success, !0 on error
1212
1213 struct kvm_ppc_pvinfo {
1214         __u32 flags;
1215         __u32 hcall[4];
1216         __u8  pad[108];
1217 };
1218
1219 This ioctl fetches PV specific information that need to be passed to the guest
1220 using the device tree or other means from vm context.
1221
1222 The hcall array defines 4 instructions that make up a hypercall.
1223
1224 If any additional field gets added to this structure later on, a bit for that
1225 additional piece of information will be set in the flags bitmap.
1226
1227 The flags bitmap is defined as:
1228
1229    /* the host supports the ePAPR idle hcall
1230    #define KVM_PPC_PVINFO_FLAGS_EV_IDLE   (1<<0)
1231
1232 4.48 KVM_ASSIGN_PCI_DEVICE
1233
1234 Capability: KVM_CAP_DEVICE_ASSIGNMENT
1235 Architectures: x86 ia64
1236 Type: vm ioctl
1237 Parameters: struct kvm_assigned_pci_dev (in)
1238 Returns: 0 on success, -1 on error
1239
1240 Assigns a host PCI device to the VM.
1241
1242 struct kvm_assigned_pci_dev {
1243         __u32 assigned_dev_id;
1244         __u32 busnr;
1245         __u32 devfn;
1246         __u32 flags;
1247         __u32 segnr;
1248         union {
1249                 __u32 reserved[11];
1250         };
1251 };
1252
1253 The PCI device is specified by the triple segnr, busnr, and devfn.
1254 Identification in succeeding service requests is done via assigned_dev_id. The
1255 following flags are specified:
1256
1257 /* Depends on KVM_CAP_IOMMU */
1258 #define KVM_DEV_ASSIGN_ENABLE_IOMMU     (1 << 0)
1259 /* The following two depend on KVM_CAP_PCI_2_3 */
1260 #define KVM_DEV_ASSIGN_PCI_2_3          (1 << 1)
1261 #define KVM_DEV_ASSIGN_MASK_INTX        (1 << 2)
1262
1263 If KVM_DEV_ASSIGN_PCI_2_3 is set, the kernel will manage legacy INTx interrupts
1264 via the PCI-2.3-compliant device-level mask, thus enable IRQ sharing with other
1265 assigned devices or host devices. KVM_DEV_ASSIGN_MASK_INTX specifies the
1266 guest's view on the INTx mask, see KVM_ASSIGN_SET_INTX_MASK for details.
1267
1268 The KVM_DEV_ASSIGN_ENABLE_IOMMU flag is a mandatory option to ensure
1269 isolation of the device.  Usages not specifying this flag are deprecated.
1270
1271 Only PCI header type 0 devices with PCI BAR resources are supported by
1272 device assignment.  The user requesting this ioctl must have read/write
1273 access to the PCI sysfs resource files associated with the device.
1274
1275
1276 4.49 KVM_DEASSIGN_PCI_DEVICE
1277
1278 Capability: KVM_CAP_DEVICE_DEASSIGNMENT
1279 Architectures: x86 ia64
1280 Type: vm ioctl
1281 Parameters: struct kvm_assigned_pci_dev (in)
1282 Returns: 0 on success, -1 on error
1283
1284 Ends PCI device assignment, releasing all associated resources.
1285
1286 See KVM_CAP_DEVICE_ASSIGNMENT for the data structure. Only assigned_dev_id is
1287 used in kvm_assigned_pci_dev to identify the device.
1288
1289
1290 4.50 KVM_ASSIGN_DEV_IRQ
1291
1292 Capability: KVM_CAP_ASSIGN_DEV_IRQ
1293 Architectures: x86 ia64
1294 Type: vm ioctl
1295 Parameters: struct kvm_assigned_irq (in)
1296 Returns: 0 on success, -1 on error
1297
1298 Assigns an IRQ to a passed-through device.
1299
1300 struct kvm_assigned_irq {
1301         __u32 assigned_dev_id;
1302         __u32 host_irq; /* ignored (legacy field) */
1303         __u32 guest_irq;
1304         __u32 flags;
1305         union {
1306                 __u32 reserved[12];
1307         };
1308 };
1309
1310 The following flags are defined:
1311
1312 #define KVM_DEV_IRQ_HOST_INTX    (1 << 0)
1313 #define KVM_DEV_IRQ_HOST_MSI     (1 << 1)
1314 #define KVM_DEV_IRQ_HOST_MSIX    (1 << 2)
1315
1316 #define KVM_DEV_IRQ_GUEST_INTX   (1 << 8)
1317 #define KVM_DEV_IRQ_GUEST_MSI    (1 << 9)
1318 #define KVM_DEV_IRQ_GUEST_MSIX   (1 << 10)
1319
1320 It is not valid to specify multiple types per host or guest IRQ. However, the
1321 IRQ type of host and guest can differ or can even be null.
1322
1323
1324 4.51 KVM_DEASSIGN_DEV_IRQ
1325
1326 Capability: KVM_CAP_ASSIGN_DEV_IRQ
1327 Architectures: x86 ia64
1328 Type: vm ioctl
1329 Parameters: struct kvm_assigned_irq (in)
1330 Returns: 0 on success, -1 on error
1331
1332 Ends an IRQ assignment to a passed-through device.
1333
1334 See KVM_ASSIGN_DEV_IRQ for the data structure. The target device is specified
1335 by assigned_dev_id, flags must correspond to the IRQ type specified on
1336 KVM_ASSIGN_DEV_IRQ. Partial deassignment of host or guest IRQ is allowed.
1337
1338
1339 4.52 KVM_SET_GSI_ROUTING
1340
1341 Capability: KVM_CAP_IRQ_ROUTING
1342 Architectures: x86 ia64 s390
1343 Type: vm ioctl
1344 Parameters: struct kvm_irq_routing (in)
1345 Returns: 0 on success, -1 on error
1346
1347 Sets the GSI routing table entries, overwriting any previously set entries.
1348
1349 struct kvm_irq_routing {
1350         __u32 nr;
1351         __u32 flags;
1352         struct kvm_irq_routing_entry entries[0];
1353 };
1354
1355 No flags are specified so far, the corresponding field must be set to zero.
1356
1357 struct kvm_irq_routing_entry {
1358         __u32 gsi;
1359         __u32 type;
1360         __u32 flags;
1361         __u32 pad;
1362         union {
1363                 struct kvm_irq_routing_irqchip irqchip;
1364                 struct kvm_irq_routing_msi msi;
1365                 struct kvm_irq_routing_s390_adapter adapter;
1366                 __u32 pad[8];
1367         } u;
1368 };
1369
1370 /* gsi routing entry types */
1371 #define KVM_IRQ_ROUTING_IRQCHIP 1
1372 #define KVM_IRQ_ROUTING_MSI 2
1373 #define KVM_IRQ_ROUTING_S390_ADAPTER 3
1374
1375 No flags are specified so far, the corresponding field must be set to zero.
1376
1377 struct kvm_irq_routing_irqchip {
1378         __u32 irqchip;
1379         __u32 pin;
1380 };
1381
1382 struct kvm_irq_routing_msi {
1383         __u32 address_lo;
1384         __u32 address_hi;
1385         __u32 data;
1386         __u32 pad;
1387 };
1388
1389 struct kvm_irq_routing_s390_adapter {
1390         __u64 ind_addr;
1391         __u64 summary_addr;
1392         __u64 ind_offset;
1393         __u32 summary_offset;
1394         __u32 adapter_id;
1395 };
1396
1397
1398 4.53 KVM_ASSIGN_SET_MSIX_NR
1399
1400 Capability: KVM_CAP_DEVICE_MSIX
1401 Architectures: x86 ia64
1402 Type: vm ioctl
1403 Parameters: struct kvm_assigned_msix_nr (in)
1404 Returns: 0 on success, -1 on error
1405
1406 Set the number of MSI-X interrupts for an assigned device. The number is
1407 reset again by terminating the MSI-X assignment of the device via
1408 KVM_DEASSIGN_DEV_IRQ. Calling this service more than once at any earlier
1409 point will fail.
1410
1411 struct kvm_assigned_msix_nr {
1412         __u32 assigned_dev_id;
1413         __u16 entry_nr;
1414         __u16 padding;
1415 };
1416
1417 #define KVM_MAX_MSIX_PER_DEV            256
1418
1419
1420 4.54 KVM_ASSIGN_SET_MSIX_ENTRY
1421
1422 Capability: KVM_CAP_DEVICE_MSIX
1423 Architectures: x86 ia64
1424 Type: vm ioctl
1425 Parameters: struct kvm_assigned_msix_entry (in)
1426 Returns: 0 on success, -1 on error
1427
1428 Specifies the routing of an MSI-X assigned device interrupt to a GSI. Setting
1429 the GSI vector to zero means disabling the interrupt.
1430
1431 struct kvm_assigned_msix_entry {
1432         __u32 assigned_dev_id;
1433         __u32 gsi;
1434         __u16 entry; /* The index of entry in the MSI-X table */
1435         __u16 padding[3];
1436 };
1437
1438
1439 4.55 KVM_SET_TSC_KHZ
1440
1441 Capability: KVM_CAP_TSC_CONTROL
1442 Architectures: x86
1443 Type: vcpu ioctl
1444 Parameters: virtual tsc_khz
1445 Returns: 0 on success, -1 on error
1446
1447 Specifies the tsc frequency for the virtual machine. The unit of the
1448 frequency is KHz.
1449
1450
1451 4.56 KVM_GET_TSC_KHZ
1452
1453 Capability: KVM_CAP_GET_TSC_KHZ
1454 Architectures: x86
1455 Type: vcpu ioctl
1456 Parameters: none
1457 Returns: virtual tsc-khz on success, negative value on error
1458
1459 Returns the tsc frequency of the guest. The unit of the return value is
1460 KHz. If the host has unstable tsc this ioctl returns -EIO instead as an
1461 error.
1462
1463
1464 4.57 KVM_GET_LAPIC
1465
1466 Capability: KVM_CAP_IRQCHIP
1467 Architectures: x86
1468 Type: vcpu ioctl
1469 Parameters: struct kvm_lapic_state (out)
1470 Returns: 0 on success, -1 on error
1471
1472 #define KVM_APIC_REG_SIZE 0x400
1473 struct kvm_lapic_state {
1474         char regs[KVM_APIC_REG_SIZE];
1475 };
1476
1477 Reads the Local APIC registers and copies them into the input argument.  The
1478 data format and layout are the same as documented in the architecture manual.
1479
1480
1481 4.58 KVM_SET_LAPIC
1482
1483 Capability: KVM_CAP_IRQCHIP
1484 Architectures: x86
1485 Type: vcpu ioctl
1486 Parameters: struct kvm_lapic_state (in)
1487 Returns: 0 on success, -1 on error
1488
1489 #define KVM_APIC_REG_SIZE 0x400
1490 struct kvm_lapic_state {
1491         char regs[KVM_APIC_REG_SIZE];
1492 };
1493
1494 Copies the input argument into the Local APIC registers.  The data format
1495 and layout are the same as documented in the architecture manual.
1496
1497
1498 4.59 KVM_IOEVENTFD
1499
1500 Capability: KVM_CAP_IOEVENTFD
1501 Architectures: all
1502 Type: vm ioctl
1503 Parameters: struct kvm_ioeventfd (in)
1504 Returns: 0 on success, !0 on error
1505
1506 This ioctl attaches or detaches an ioeventfd to a legal pio/mmio address
1507 within the guest.  A guest write in the registered address will signal the
1508 provided event instead of triggering an exit.
1509
1510 struct kvm_ioeventfd {
1511         __u64 datamatch;
1512         __u64 addr;        /* legal pio/mmio address */
1513         __u32 len;         /* 1, 2, 4, or 8 bytes    */
1514         __s32 fd;
1515         __u32 flags;
1516         __u8  pad[36];
1517 };
1518
1519 For the special case of virtio-ccw devices on s390, the ioevent is matched
1520 to a subchannel/virtqueue tuple instead.
1521
1522 The following flags are defined:
1523
1524 #define KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH (1 << kvm_ioeventfd_flag_nr_datamatch)
1525 #define KVM_IOEVENTFD_FLAG_PIO       (1 << kvm_ioeventfd_flag_nr_pio)
1526 #define KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN  (1 << kvm_ioeventfd_flag_nr_deassign)
1527 #define KVM_IOEVENTFD_FLAG_VIRTIO_CCW_NOTIFY \
1528         (1 << kvm_ioeventfd_flag_nr_virtio_ccw_notify)
1529
1530 If datamatch flag is set, the event will be signaled only if the written value
1531 to the registered address is equal to datamatch in struct kvm_ioeventfd.
1532
1533 For virtio-ccw devices, addr contains the subchannel id and datamatch the
1534 virtqueue index.
1535
1536
1537 4.60 KVM_DIRTY_TLB
1538
1539 Capability: KVM_CAP_SW_TLB
1540 Architectures: ppc
1541 Type: vcpu ioctl
1542 Parameters: struct kvm_dirty_tlb (in)
1543 Returns: 0 on success, -1 on error
1544
1545 struct kvm_dirty_tlb {
1546         __u64 bitmap;
1547         __u32 num_dirty;
1548 };
1549
1550 This must be called whenever userspace has changed an entry in the shared
1551 TLB, prior to calling KVM_RUN on the associated vcpu.
1552
1553 The "bitmap" field is the userspace address of an array.  This array
1554 consists of a number of bits, equal to the total number of TLB entries as
1555 determined by the last successful call to KVM_CONFIG_TLB, rounded up to the
1556 nearest multiple of 64.
1557
1558 Each bit corresponds to one TLB entry, ordered the same as in the shared TLB
1559 array.
1560
1561 The array is little-endian: the bit 0 is the least significant bit of the
1562 first byte, bit 8 is the least significant bit of the second byte, etc.
1563 This avoids any complications with differing word sizes.
1564
1565 The "num_dirty" field is a performance hint for KVM to determine whether it
1566 should skip processing the bitmap and just invalidate everything.  It must
1567 be set to the number of set bits in the bitmap.
1568
1569
1570 4.61 KVM_ASSIGN_SET_INTX_MASK
1571
1572 Capability: KVM_CAP_PCI_2_3
1573 Architectures: x86
1574 Type: vm ioctl
1575 Parameters: struct kvm_assigned_pci_dev (in)
1576 Returns: 0 on success, -1 on error
1577
1578 Allows userspace to mask PCI INTx interrupts from the assigned device.  The
1579 kernel will not deliver INTx interrupts to the guest between setting and
1580 clearing of KVM_ASSIGN_SET_INTX_MASK via this interface.  This enables use of
1581 and emulation of PCI 2.3 INTx disable command register behavior.
1582
1583 This may be used for both PCI 2.3 devices supporting INTx disable natively and
1584 older devices lacking this support. Userspace is responsible for emulating the
1585 read value of the INTx disable bit in the guest visible PCI command register.
1586 When modifying the INTx disable state, userspace should precede updating the
1587 physical device command register by calling this ioctl to inform the kernel of
1588 the new intended INTx mask state.
1589
1590 Note that the kernel uses the device INTx disable bit to internally manage the
1591 device interrupt state for PCI 2.3 devices.  Reads of this register may
1592 therefore not match the expected value.  Writes should always use the guest
1593 intended INTx disable value rather than attempting to read-copy-update the
1594 current physical device state.  Races between user and kernel updates to the
1595 INTx disable bit are handled lazily in the kernel.  It's possible the device
1596 may generate unintended interrupts, but they will not be injected into the
1597 guest.
1598
1599 See KVM_ASSIGN_DEV_IRQ for the data structure.  The target device is specified
1600 by assigned_dev_id.  In the flags field, only KVM_DEV_ASSIGN_MASK_INTX is
1601 evaluated.
1602
1603
1604 4.62 KVM_CREATE_SPAPR_TCE
1605
1606 Capability: KVM_CAP_SPAPR_TCE
1607 Architectures: powerpc
1608 Type: vm ioctl
1609 Parameters: struct kvm_create_spapr_tce (in)
1610 Returns: file descriptor for manipulating the created TCE table
1611
1612 This creates a virtual TCE (translation control entry) table, which
1613 is an IOMMU for PAPR-style virtual I/O.  It is used to translate
1614 logical addresses used in virtual I/O into guest physical addresses,
1615 and provides a scatter/gather capability for PAPR virtual I/O.
1616
1617 /* for KVM_CAP_SPAPR_TCE */
1618 struct kvm_create_spapr_tce {
1619         __u64 liobn;
1620         __u32 window_size;
1621 };
1622
1623 The liobn field gives the logical IO bus number for which to create a
1624 TCE table.  The window_size field specifies the size of the DMA window
1625 which this TCE table will translate - the table will contain one 64
1626 bit TCE entry for every 4kiB of the DMA window.
1627
1628 When the guest issues an H_PUT_TCE hcall on a liobn for which a TCE
1629 table has been created using this ioctl(), the kernel will handle it
1630 in real mode, updating the TCE table.  H_PUT_TCE calls for other
1631 liobns will cause a vm exit and must be handled by userspace.
1632
1633 The return value is a file descriptor which can be passed to mmap(2)
1634 to map the created TCE table into userspace.  This lets userspace read
1635 the entries written by kernel-handled H_PUT_TCE calls, and also lets
1636 userspace update the TCE table directly which is useful in some
1637 circumstances.
1638
1639
1640 4.63 KVM_ALLOCATE_RMA
1641
1642 Capability: KVM_CAP_PPC_RMA
1643 Architectures: powerpc
1644 Type: vm ioctl
1645 Parameters: struct kvm_allocate_rma (out)
1646 Returns: file descriptor for mapping the allocated RMA
1647
1648 This allocates a Real Mode Area (RMA) from the pool allocated at boot
1649 time by the kernel.  An RMA is a physically-contiguous, aligned region
1650 of memory used on older POWER processors to provide the memory which
1651 will be accessed by real-mode (MMU off) accesses in a KVM guest.
1652 POWER processors support a set of sizes for the RMA that usually
1653 includes 64MB, 128MB, 256MB and some larger powers of two.
1654
1655 /* for KVM_ALLOCATE_RMA */
1656 struct kvm_allocate_rma {
1657         __u64 rma_size;
1658 };
1659
1660 The return value is a file descriptor which can be passed to mmap(2)
1661 to map the allocated RMA into userspace.  The mapped area can then be
1662 passed to the KVM_SET_USER_MEMORY_REGION ioctl to establish it as the
1663 RMA for a virtual machine.  The size of the RMA in bytes (which is
1664 fixed at host kernel boot time) is returned in the rma_size field of
1665 the argument structure.
1666
1667 The KVM_CAP_PPC_RMA capability is 1 or 2 if the KVM_ALLOCATE_RMA ioctl
1668 is supported; 2 if the processor requires all virtual machines to have
1669 an RMA, or 1 if the processor can use an RMA but doesn't require it,
1670 because it supports the Virtual RMA (VRMA) facility.
1671
1672
1673 4.64 KVM_NMI
1674
1675 Capability: KVM_CAP_USER_NMI
1676 Architectures: x86
1677 Type: vcpu ioctl
1678 Parameters: none
1679 Returns: 0 on success, -1 on error
1680
1681 Queues an NMI on the thread's vcpu.  Note this is well defined only
1682 when KVM_CREATE_IRQCHIP has not been called, since this is an interface
1683 between the virtual cpu core and virtual local APIC.  After KVM_CREATE_IRQCHIP
1684 has been called, this interface is completely emulated within the kernel.
1685
1686 To use this to emulate the LINT1 input with KVM_CREATE_IRQCHIP, use the
1687 following algorithm:
1688
1689   - pause the vpcu
1690   - read the local APIC's state (KVM_GET_LAPIC)
1691   - check whether changing LINT1 will queue an NMI (see the LVT entry for LINT1)
1692   - if so, issue KVM_NMI
1693   - resume the vcpu
1694
1695 Some guests configure the LINT1 NMI input to cause a panic, aiding in
1696 debugging.
1697
1698
1699 4.65 KVM_S390_UCAS_MAP
1700
1701 Capability: KVM_CAP_S390_UCONTROL
1702 Architectures: s390
1703 Type: vcpu ioctl
1704 Parameters: struct kvm_s390_ucas_mapping (in)
1705 Returns: 0 in case of success
1706
1707 The parameter is defined like this:
1708         struct kvm_s390_ucas_mapping {
1709                 __u64 user_addr;
1710                 __u64 vcpu_addr;
1711                 __u64 length;
1712         };
1713
1714 This ioctl maps the memory at "user_addr" with the length "length" to
1715 the vcpu's address space starting at "vcpu_addr". All parameters need to
1716 be aligned by 1 megabyte.
1717
1718
1719 4.66 KVM_S390_UCAS_UNMAP
1720
1721 Capability: KVM_CAP_S390_UCONTROL
1722 Architectures: s390
1723 Type: vcpu ioctl
1724 Parameters: struct kvm_s390_ucas_mapping (in)
1725 Returns: 0 in case of success
1726
1727 The parameter is defined like this:
1728         struct kvm_s390_ucas_mapping {
1729                 __u64 user_addr;
1730                 __u64 vcpu_addr;
1731                 __u64 length;
1732         };
1733
1734 This ioctl unmaps the memory in the vcpu's address space starting at
1735 "vcpu_addr" with the length "length". The field "user_addr" is ignored.
1736 All parameters need to be aligned by 1 megabyte.
1737
1738
1739 4.67 KVM_S390_VCPU_FAULT
1740
1741 Capability: KVM_CAP_S390_UCONTROL
1742 Architectures: s390
1743 Type: vcpu ioctl
1744 Parameters: vcpu absolute address (in)
1745 Returns: 0 in case of success
1746
1747 This call creates a page table entry on the virtual cpu's address space
1748 (for user controlled virtual machines) or the virtual machine's address
1749 space (for regular virtual machines). This only works for minor faults,
1750 thus it's recommended to access subject memory page via the user page
1751 table upfront. This is useful to handle validity intercepts for user
1752 controlled virtual machines to fault in the virtual cpu's lowcore pages
1753 prior to calling the KVM_RUN ioctl.
1754
1755
1756 4.68 KVM_SET_ONE_REG
1757
1758 Capability: KVM_CAP_ONE_REG
1759 Architectures: all
1760 Type: vcpu ioctl
1761 Parameters: struct kvm_one_reg (in)
1762 Returns: 0 on success, negative value on failure
1763
1764 struct kvm_one_reg {
1765        __u64 id;
1766        __u64 addr;
1767 };
1768
1769 Using this ioctl, a single vcpu register can be set to a specific value
1770 defined by user space with the passed in struct kvm_one_reg, where id
1771 refers to the register identifier as described below and addr is a pointer
1772 to a variable with the respective size. There can be architecture agnostic
1773 and architecture specific registers. Each have their own range of operation
1774 and their own constants and width. To keep track of the implemented
1775 registers, find a list below:
1776
1777   Arch  |       Register        | Width (bits)
1778         |                       |
1779   PPC   | KVM_REG_PPC_HIOR      | 64
1780   PPC   | KVM_REG_PPC_IAC1      | 64
1781   PPC   | KVM_REG_PPC_IAC2      | 64
1782   PPC   | KVM_REG_PPC_IAC3      | 64
1783   PPC   | KVM_REG_PPC_IAC4      | 64
1784   PPC   | KVM_REG_PPC_DAC1      | 64
1785   PPC   | KVM_REG_PPC_DAC2      | 64
1786   PPC   | KVM_REG_PPC_DABR      | 64
1787   PPC   | KVM_REG_PPC_DSCR      | 64
1788   PPC   | KVM_REG_PPC_PURR      | 64
1789   PPC   | KVM_REG_PPC_SPURR     | 64
1790   PPC   | KVM_REG_PPC_DAR       | 64
1791   PPC   | KVM_REG_PPC_DSISR     | 32
1792   PPC   | KVM_REG_PPC_AMR       | 64
1793   PPC   | KVM_REG_PPC_UAMOR     | 64
1794   PPC   | KVM_REG_PPC_MMCR0     | 64
1795   PPC   | KVM_REG_PPC_MMCR1     | 64
1796   PPC   | KVM_REG_PPC_MMCRA     | 64
1797   PPC   | KVM_REG_PPC_PMC1      | 32
1798   PPC   | KVM_REG_PPC_PMC2      | 32
1799   PPC   | KVM_REG_PPC_PMC3      | 32
1800   PPC   | KVM_REG_PPC_PMC4      | 32
1801   PPC   | KVM_REG_PPC_PMC5      | 32
1802   PPC   | KVM_REG_PPC_PMC6      | 32
1803   PPC   | KVM_REG_PPC_PMC7      | 32
1804   PPC   | KVM_REG_PPC_PMC8      | 32
1805   PPC   | KVM_REG_PPC_FPR0      | 64
1806           ...
1807   PPC   | KVM_REG_PPC_FPR31     | 64
1808   PPC   | KVM_REG_PPC_VR0       | 128
1809           ...
1810   PPC   | KVM_REG_PPC_VR31      | 128
1811   PPC   | KVM_REG_PPC_VSR0      | 128
1812           ...
1813   PPC   | KVM_REG_PPC_VSR31     | 128
1814   PPC   | KVM_REG_PPC_FPSCR     | 64
1815   PPC   | KVM_REG_PPC_VSCR      | 32
1816   PPC   | KVM_REG_PPC_VPA_ADDR  | 64
1817   PPC   | KVM_REG_PPC_VPA_SLB   | 128
1818   PPC   | KVM_REG_PPC_VPA_DTL   | 128
1819   PPC   | KVM_REG_PPC_EPCR      | 32
1820   PPC   | KVM_REG_PPC_EPR       | 32
1821   PPC   | KVM_REG_PPC_TCR       | 32
1822   PPC   | KVM_REG_PPC_TSR       | 32
1823   PPC   | KVM_REG_PPC_OR_TSR    | 32
1824   PPC   | KVM_REG_PPC_CLEAR_TSR | 32
1825   PPC   | KVM_REG_PPC_MAS0      | 32
1826   PPC   | KVM_REG_PPC_MAS1      | 32
1827   PPC   | KVM_REG_PPC_MAS2      | 64
1828   PPC   | KVM_REG_PPC_MAS7_3    | 64
1829   PPC   | KVM_REG_PPC_MAS4      | 32
1830   PPC   | KVM_REG_PPC_MAS6      | 32
1831   PPC   | KVM_REG_PPC_MMUCFG    | 32
1832   PPC   | KVM_REG_PPC_TLB0CFG   | 32
1833   PPC   | KVM_REG_PPC_TLB1CFG   | 32
1834   PPC   | KVM_REG_PPC_TLB2CFG   | 32
1835   PPC   | KVM_REG_PPC_TLB3CFG   | 32
1836   PPC   | KVM_REG_PPC_TLB0PS    | 32
1837   PPC   | KVM_REG_PPC_TLB1PS    | 32
1838   PPC   | KVM_REG_PPC_TLB2PS    | 32
1839   PPC   | KVM_REG_PPC_TLB3PS    | 32
1840   PPC   | KVM_REG_PPC_EPTCFG    | 32
1841   PPC   | KVM_REG_PPC_ICP_STATE | 64
1842   PPC   | KVM_REG_PPC_TB_OFFSET | 64
1843   PPC   | KVM_REG_PPC_SPMC1     | 32
1844   PPC   | KVM_REG_PPC_SPMC2     | 32
1845   PPC   | KVM_REG_PPC_IAMR      | 64
1846   PPC   | KVM_REG_PPC_TFHAR     | 64
1847   PPC   | KVM_REG_PPC_TFIAR     | 64
1848   PPC   | KVM_REG_PPC_TEXASR    | 64
1849   PPC   | KVM_REG_PPC_FSCR      | 64
1850   PPC   | KVM_REG_PPC_PSPB      | 32
1851   PPC   | KVM_REG_PPC_EBBHR     | 64
1852   PPC   | KVM_REG_PPC_EBBRR     | 64
1853   PPC   | KVM_REG_PPC_BESCR     | 64
1854   PPC   | KVM_REG_PPC_TAR       | 64
1855   PPC   | KVM_REG_PPC_DPDES     | 64
1856   PPC   | KVM_REG_PPC_DAWR      | 64
1857   PPC   | KVM_REG_PPC_DAWRX     | 64
1858   PPC   | KVM_REG_PPC_CIABR     | 64
1859   PPC   | KVM_REG_PPC_IC        | 64
1860   PPC   | KVM_REG_PPC_VTB       | 64
1861   PPC   | KVM_REG_PPC_CSIGR     | 64
1862   PPC   | KVM_REG_PPC_TACR      | 64
1863   PPC   | KVM_REG_PPC_TCSCR     | 64
1864   PPC   | KVM_REG_PPC_PID       | 64
1865   PPC   | KVM_REG_PPC_ACOP      | 64
1866   PPC   | KVM_REG_PPC_VRSAVE    | 32
1867   PPC   | KVM_REG_PPC_LPCR      | 64
1868   PPC   | KVM_REG_PPC_PPR       | 64
1869   PPC   | KVM_REG_PPC_ARCH_COMPAT 32
1870   PPC   | KVM_REG_PPC_DABRX     | 32
1871   PPC   | KVM_REG_PPC_TM_GPR0   | 64
1872           ...
1873   PPC   | KVM_REG_PPC_TM_GPR31  | 64
1874   PPC   | KVM_REG_PPC_TM_VSR0   | 128
1875           ...
1876   PPC   | KVM_REG_PPC_TM_VSR63  | 128
1877   PPC   | KVM_REG_PPC_TM_CR     | 64
1878   PPC   | KVM_REG_PPC_TM_LR     | 64
1879   PPC   | KVM_REG_PPC_TM_CTR    | 64
1880   PPC   | KVM_REG_PPC_TM_FPSCR  | 64
1881   PPC   | KVM_REG_PPC_TM_AMR    | 64
1882   PPC   | KVM_REG_PPC_TM_PPR    | 64
1883   PPC   | KVM_REG_PPC_TM_VRSAVE | 64
1884   PPC   | KVM_REG_PPC_TM_VSCR   | 32
1885   PPC   | KVM_REG_PPC_TM_DSCR   | 64
1886   PPC   | KVM_REG_PPC_TM_TAR    | 64
1887
1888 ARM registers are mapped using the lower 32 bits.  The upper 16 of that
1889 is the register group type, or coprocessor number:
1890
1891 ARM core registers have the following id bit patterns:
1892   0x4020 0000 0010 <index into the kvm_regs struct:16>
1893
1894 ARM 32-bit CP15 registers have the following id bit patterns:
1895   0x4020 0000 000F <zero:1> <crn:4> <crm:4> <opc1:4> <opc2:3>
1896
1897 ARM 64-bit CP15 registers have the following id bit patterns:
1898   0x4030 0000 000F <zero:1> <zero:4> <crm:4> <opc1:4> <zero:3>
1899
1900 ARM CCSIDR registers are demultiplexed by CSSELR value:
1901   0x4020 0000 0011 00 <csselr:8>
1902
1903 ARM 32-bit VFP control registers have the following id bit patterns:
1904   0x4020 0000 0012 1 <regno:12>
1905
1906 ARM 64-bit FP registers have the following id bit patterns:
1907   0x4030 0000 0012 0 <regno:12>
1908
1909
1910 arm64 registers are mapped using the lower 32 bits. The upper 16 of
1911 that is the register group type, or coprocessor number:
1912
1913 arm64 core/FP-SIMD registers have the following id bit patterns. Note
1914 that the size of the access is variable, as the kvm_regs structure
1915 contains elements ranging from 32 to 128 bits. The index is a 32bit
1916 value in the kvm_regs structure seen as a 32bit array.
1917   0x60x0 0000 0010 <index into the kvm_regs struct:16>
1918
1919 arm64 CCSIDR registers are demultiplexed by CSSELR value:
1920   0x6020 0000 0011 00 <csselr:8>
1921
1922 arm64 system registers have the following id bit patterns:
1923   0x6030 0000 0013 <op0:2> <op1:3> <crn:4> <crm:4> <op2:3>
1924
1925 4.69 KVM_GET_ONE_REG
1926
1927 Capability: KVM_CAP_ONE_REG
1928 Architectures: all
1929 Type: vcpu ioctl
1930 Parameters: struct kvm_one_reg (in and out)
1931 Returns: 0 on success, negative value on failure
1932
1933 This ioctl allows to receive the value of a single register implemented
1934 in a vcpu. The register to read is indicated by the "id" field of the
1935 kvm_one_reg struct passed in. On success, the register value can be found
1936 at the memory location pointed to by "addr".
1937
1938 The list of registers accessible using this interface is identical to the
1939 list in 4.68.
1940
1941
1942 4.70 KVM_KVMCLOCK_CTRL
1943
1944 Capability: KVM_CAP_KVMCLOCK_CTRL
1945 Architectures: Any that implement pvclocks (currently x86 only)
1946 Type: vcpu ioctl
1947 Parameters: None
1948 Returns: 0 on success, -1 on error
1949
1950 This signals to the host kernel that the specified guest is being paused by
1951 userspace.  The host will set a flag in the pvclock structure that is checked
1952 from the soft lockup watchdog.  The flag is part of the pvclock structure that
1953 is shared between guest and host, specifically the second bit of the flags
1954 field of the pvclock_vcpu_time_info structure.  It will be set exclusively by
1955 the host and read/cleared exclusively by the guest.  The guest operation of
1956 checking and clearing the flag must an atomic operation so
1957 load-link/store-conditional, or equivalent must be used.  There are two cases
1958 where the guest will clear the flag: when the soft lockup watchdog timer resets
1959 itself or when a soft lockup is detected.  This ioctl can be called any time
1960 after pausing the vcpu, but before it is resumed.
1961
1962
1963 4.71 KVM_SIGNAL_MSI
1964
1965 Capability: KVM_CAP_SIGNAL_MSI
1966 Architectures: x86
1967 Type: vm ioctl
1968 Parameters: struct kvm_msi (in)
1969 Returns: >0 on delivery, 0 if guest blocked the MSI, and -1 on error
1970
1971 Directly inject a MSI message. Only valid with in-kernel irqchip that handles
1972 MSI messages.
1973
1974 struct kvm_msi {
1975         __u32 address_lo;
1976         __u32 address_hi;
1977         __u32 data;
1978         __u32 flags;
1979         __u8  pad[16];
1980 };
1981
1982 No flags are defined so far. The corresponding field must be 0.
1983
1984
1985 4.71 KVM_CREATE_PIT2
1986
1987 Capability: KVM_CAP_PIT2
1988 Architectures: x86
1989 Type: vm ioctl
1990 Parameters: struct kvm_pit_config (in)
1991 Returns: 0 on success, -1 on error
1992
1993 Creates an in-kernel device model for the i8254 PIT. This call is only valid
1994 after enabling in-kernel irqchip support via KVM_CREATE_IRQCHIP. The following
1995 parameters have to be passed:
1996
1997 struct kvm_pit_config {
1998         __u32 flags;
1999         __u32 pad[15];
2000 };
2001
2002 Valid flags are:
2003
2004 #define KVM_PIT_SPEAKER_DUMMY     1 /* emulate speaker port stub */
2005
2006 PIT timer interrupts may use a per-VM kernel thread for injection. If it
2007 exists, this thread will have a name of the following pattern:
2008
2009 kvm-pit/<owner-process-pid>
2010
2011 When running a guest with elevated priorities, the scheduling parameters of
2012 this thread may have to be adjusted accordingly.
2013
2014 This IOCTL replaces the obsolete KVM_CREATE_PIT.
2015
2016
2017 4.72 KVM_GET_PIT2
2018
2019 Capability: KVM_CAP_PIT_STATE2
2020 Architectures: x86
2021 Type: vm ioctl
2022 Parameters: struct kvm_pit_state2 (out)
2023 Returns: 0 on success, -1 on error
2024
2025 Retrieves the state of the in-kernel PIT model. Only valid after
2026 KVM_CREATE_PIT2. The state is returned in the following structure:
2027
2028 struct kvm_pit_state2 {
2029         struct kvm_pit_channel_state channels[3];
2030         __u32 flags;
2031         __u32 reserved[9];
2032 };
2033
2034 Valid flags are:
2035
2036 /* disable PIT in HPET legacy mode */
2037 #define KVM_PIT_FLAGS_HPET_LEGACY  0x00000001
2038
2039 This IOCTL replaces the obsolete KVM_GET_PIT.
2040
2041
2042 4.73 KVM_SET_PIT2
2043
2044 Capability: KVM_CAP_PIT_STATE2
2045 Architectures: x86
2046 Type: vm ioctl
2047 Parameters: struct kvm_pit_state2 (in)
2048 Returns: 0 on success, -1 on error
2049
2050 Sets the state of the in-kernel PIT model. Only valid after KVM_CREATE_PIT2.
2051 See KVM_GET_PIT2 for details on struct kvm_pit_state2.
2052
2053 This IOCTL replaces the obsolete KVM_SET_PIT.
2054
2055
2056 4.74 KVM_PPC_GET_SMMU_INFO
2057
2058 Capability: KVM_CAP_PPC_GET_SMMU_INFO
2059 Architectures: powerpc
2060 Type: vm ioctl
2061 Parameters: None
2062 Returns: 0 on success, -1 on error
2063
2064 This populates and returns a structure describing the features of
2065 the "Server" class MMU emulation supported by KVM.
2066 This can in turn be used by userspace to generate the appropriate
2067 device-tree properties for the guest operating system.
2068
2069 The structure contains some global informations, followed by an
2070 array of supported segment page sizes:
2071
2072       struct kvm_ppc_smmu_info {
2073              __u64 flags;
2074              __u32 slb_size;
2075              __u32 pad;
2076              struct kvm_ppc_one_seg_page_size sps[KVM_PPC_PAGE_SIZES_MAX_SZ];
2077       };
2078
2079 The supported flags are:
2080
2081     - KVM_PPC_PAGE_SIZES_REAL:
2082         When that flag is set, guest page sizes must "fit" the backing
2083         store page sizes. When not set, any page size in the list can
2084         be used regardless of how they are backed by userspace.
2085
2086     - KVM_PPC_1T_SEGMENTS
2087         The emulated MMU supports 1T segments in addition to the
2088         standard 256M ones.
2089
2090 The "slb_size" field indicates how many SLB entries are supported
2091
2092 The "sps" array contains 8 entries indicating the supported base
2093 page sizes for a segment in increasing order. Each entry is defined
2094 as follow:
2095
2096    struct kvm_ppc_one_seg_page_size {
2097         __u32 page_shift;       /* Base page shift of segment (or 0) */
2098         __u32 slb_enc;          /* SLB encoding for BookS */
2099         struct kvm_ppc_one_page_size enc[KVM_PPC_PAGE_SIZES_MAX_SZ];
2100    };
2101
2102 An entry with a "page_shift" of 0 is unused. Because the array is
2103 organized in increasing order, a lookup can stop when encoutering
2104 such an entry.
2105
2106 The "slb_enc" field provides the encoding to use in the SLB for the
2107 page size. The bits are in positions such as the value can directly
2108 be OR'ed into the "vsid" argument of the slbmte instruction.
2109
2110 The "enc" array is a list which for each of those segment base page
2111 size provides the list of supported actual page sizes (which can be
2112 only larger or equal to the base page size), along with the
2113 corresponding encoding in the hash PTE. Similarly, the array is
2114 8 entries sorted by increasing sizes and an entry with a "0" shift
2115 is an empty entry and a terminator:
2116
2117    struct kvm_ppc_one_page_size {
2118         __u32 page_shift;       /* Page shift (or 0) */
2119         __u32 pte_enc;          /* Encoding in the HPTE (>>12) */
2120    };
2121
2122 The "pte_enc" field provides a value that can OR'ed into the hash
2123 PTE's RPN field (ie, it needs to be shifted left by 12 to OR it
2124 into the hash PTE second double word).
2125
2126 4.75 KVM_IRQFD
2127
2128 Capability: KVM_CAP_IRQFD
2129 Architectures: x86
2130 Type: vm ioctl
2131 Parameters: struct kvm_irqfd (in)
2132 Returns: 0 on success, -1 on error
2133
2134 Allows setting an eventfd to directly trigger a guest interrupt.
2135 kvm_irqfd.fd specifies the file descriptor to use as the eventfd and
2136 kvm_irqfd.gsi specifies the irqchip pin toggled by this event.  When
2137 an event is triggered on the eventfd, an interrupt is injected into
2138 the guest using the specified gsi pin.  The irqfd is removed using
2139 the KVM_IRQFD_FLAG_DEASSIGN flag, specifying both kvm_irqfd.fd
2140 and kvm_irqfd.gsi.
2141
2142 With KVM_CAP_IRQFD_RESAMPLE, KVM_IRQFD supports a de-assert and notify
2143 mechanism allowing emulation of level-triggered, irqfd-based
2144 interrupts.  When KVM_IRQFD_FLAG_RESAMPLE is set the user must pass an
2145 additional eventfd in the kvm_irqfd.resamplefd field.  When operating
2146 in resample mode, posting of an interrupt through kvm_irq.fd asserts
2147 the specified gsi in the irqchip.  When the irqchip is resampled, such
2148 as from an EOI, the gsi is de-asserted and the user is notified via
2149 kvm_irqfd.resamplefd.  It is the user's responsibility to re-queue
2150 the interrupt if the device making use of it still requires service.
2151 Note that closing the resamplefd is not sufficient to disable the
2152 irqfd.  The KVM_IRQFD_FLAG_RESAMPLE is only necessary on assignment
2153 and need not be specified with KVM_IRQFD_FLAG_DEASSIGN.
2154
2155 4.76 KVM_PPC_ALLOCATE_HTAB
2156
2157 Capability: KVM_CAP_PPC_ALLOC_HTAB
2158 Architectures: powerpc
2159 Type: vm ioctl
2160 Parameters: Pointer to u32 containing hash table order (in/out)
2161 Returns: 0 on success, -1 on error
2162
2163 This requests the host kernel to allocate an MMU hash table for a
2164 guest using the PAPR paravirtualization interface.  This only does
2165 anything if the kernel is configured to use the Book 3S HV style of
2166 virtualization.  Otherwise the capability doesn't exist and the ioctl
2167 returns an ENOTTY error.  The rest of this description assumes Book 3S
2168 HV.
2169
2170 There must be no vcpus running when this ioctl is called; if there
2171 are, it will do nothing and return an EBUSY error.
2172
2173 The parameter is a pointer to a 32-bit unsigned integer variable
2174 containing the order (log base 2) of the desired size of the hash
2175 table, which must be between 18 and 46.  On successful return from the
2176 ioctl, it will have been updated with the order of the hash table that
2177 was allocated.
2178
2179 If no hash table has been allocated when any vcpu is asked to run
2180 (with the KVM_RUN ioctl), the host kernel will allocate a
2181 default-sized hash table (16 MB).
2182
2183 If this ioctl is called when a hash table has already been allocated,
2184 the kernel will clear out the existing hash table (zero all HPTEs) and
2185 return the hash table order in the parameter.  (If the guest is using
2186 the virtualized real-mode area (VRMA) facility, the kernel will
2187 re-create the VMRA HPTEs on the next KVM_RUN of any vcpu.)
2188
2189 4.77 KVM_S390_INTERRUPT
2190
2191 Capability: basic
2192 Architectures: s390
2193 Type: vm ioctl, vcpu ioctl
2194 Parameters: struct kvm_s390_interrupt (in)
2195 Returns: 0 on success, -1 on error
2196
2197 Allows to inject an interrupt to the guest. Interrupts can be floating
2198 (vm ioctl) or per cpu (vcpu ioctl), depending on the interrupt type.
2199
2200 Interrupt parameters are passed via kvm_s390_interrupt:
2201
2202 struct kvm_s390_interrupt {
2203         __u32 type;
2204         __u32 parm;
2205         __u64 parm64;
2206 };
2207
2208 type can be one of the following:
2209
2210 KVM_S390_SIGP_STOP (vcpu) - sigp restart
2211 KVM_S390_PROGRAM_INT (vcpu) - program check; code in parm
2212 KVM_S390_SIGP_SET_PREFIX (vcpu) - sigp set prefix; prefix address in parm
2213 KVM_S390_RESTART (vcpu) - restart
2214 KVM_S390_INT_VIRTIO (vm) - virtio external interrupt; external interrupt
2215                            parameters in parm and parm64
2216 KVM_S390_INT_SERVICE (vm) - sclp external interrupt; sclp parameter in parm
2217 KVM_S390_INT_EMERGENCY (vcpu) - sigp emergency; source cpu in parm
2218 KVM_S390_INT_EXTERNAL_CALL (vcpu) - sigp external call; source cpu in parm
2219 KVM_S390_INT_IO(ai,cssid,ssid,schid) (vm) - compound value to indicate an
2220     I/O interrupt (ai - adapter interrupt; cssid,ssid,schid - subchannel);
2221     I/O interruption parameters in parm (subchannel) and parm64 (intparm,
2222     interruption subclass)
2223 KVM_S390_MCHK (vm, vcpu) - machine check interrupt; cr 14 bits in parm,
2224                            machine check interrupt code in parm64 (note that
2225                            machine checks needing further payload are not
2226                            supported by this ioctl)
2227
2228 Note that the vcpu ioctl is asynchronous to vcpu execution.
2229
2230 4.78 KVM_PPC_GET_HTAB_FD
2231
2232 Capability: KVM_CAP_PPC_HTAB_FD
2233 Architectures: powerpc
2234 Type: vm ioctl
2235 Parameters: Pointer to struct kvm_get_htab_fd (in)
2236 Returns: file descriptor number (>= 0) on success, -1 on error
2237
2238 This returns a file descriptor that can be used either to read out the
2239 entries in the guest's hashed page table (HPT), or to write entries to
2240 initialize the HPT.  The returned fd can only be written to if the
2241 KVM_GET_HTAB_WRITE bit is set in the flags field of the argument, and
2242 can only be read if that bit is clear.  The argument struct looks like
2243 this:
2244
2245 /* For KVM_PPC_GET_HTAB_FD */
2246 struct kvm_get_htab_fd {
2247         __u64   flags;
2248         __u64   start_index;
2249         __u64   reserved[2];
2250 };
2251
2252 /* Values for kvm_get_htab_fd.flags */
2253 #define KVM_GET_HTAB_BOLTED_ONLY        ((__u64)0x1)
2254 #define KVM_GET_HTAB_WRITE              ((__u64)0x2)
2255
2256 The `start_index' field gives the index in the HPT of the entry at
2257 which to start reading.  It is ignored when writing.
2258
2259 Reads on the fd will initially supply information about all
2260 "interesting" HPT entries.  Interesting entries are those with the
2261 bolted bit set, if the KVM_GET_HTAB_BOLTED_ONLY bit is set, otherwise
2262 all entries.  When the end of the HPT is reached, the read() will
2263 return.  If read() is called again on the fd, it will start again from
2264 the beginning of the HPT, but will only return HPT entries that have
2265 changed since they were last read.
2266
2267 Data read or written is structured as a header (8 bytes) followed by a
2268 series of valid HPT entries (16 bytes) each.  The header indicates how
2269 many valid HPT entries there are and how many invalid entries follow
2270 the valid entries.  The invalid entries are not represented explicitly
2271 in the stream.  The header format is:
2272
2273 struct kvm_get_htab_header {
2274         __u32   index;
2275         __u16   n_valid;
2276         __u16   n_invalid;
2277 };
2278
2279 Writes to the fd create HPT entries starting at the index given in the
2280 header; first `n_valid' valid entries with contents from the data
2281 written, then `n_invalid' invalid entries, invalidating any previously
2282 valid entries found.
2283
2284 4.79 KVM_CREATE_DEVICE
2285
2286 Capability: KVM_CAP_DEVICE_CTRL
2287 Type: vm ioctl
2288 Parameters: struct kvm_create_device (in/out)
2289 Returns: 0 on success, -1 on error
2290 Errors:
2291   ENODEV: The device type is unknown or unsupported
2292   EEXIST: Device already created, and this type of device may not
2293           be instantiated multiple times
2294
2295   Other error conditions may be defined by individual device types or
2296   have their standard meanings.
2297
2298 Creates an emulated device in the kernel.  The file descriptor returned
2299 in fd can be used with KVM_SET/GET/HAS_DEVICE_ATTR.
2300
2301 If the KVM_CREATE_DEVICE_TEST flag is set, only test whether the
2302 device type is supported (not necessarily whether it can be created
2303 in the current vm).
2304
2305 Individual devices should not define flags.  Attributes should be used
2306 for specifying any behavior that is not implied by the device type
2307 number.
2308
2309 struct kvm_create_device {
2310         __u32   type;   /* in: KVM_DEV_TYPE_xxx */
2311         __u32   fd;     /* out: device handle */
2312         __u32   flags;  /* in: KVM_CREATE_DEVICE_xxx */
2313 };
2314
2315 4.80 KVM_SET_DEVICE_ATTR/KVM_GET_DEVICE_ATTR
2316
2317 Capability: KVM_CAP_DEVICE_CTRL
2318 Type: device ioctl
2319 Parameters: struct kvm_device_attr
2320 Returns: 0 on success, -1 on error
2321 Errors:
2322   ENXIO:  The group or attribute is unknown/unsupported for this device
2323   EPERM:  The attribute cannot (currently) be accessed this way
2324           (e.g. read-only attribute, or attribute that only makes
2325           sense when the device is in a different state)
2326
2327   Other error conditions may be defined by individual device types.
2328
2329 Gets/sets a specified piece of device configuration and/or state.  The
2330 semantics are device-specific.  See individual device documentation in
2331 the "devices" directory.  As with ONE_REG, the size of the data
2332 transferred is defined by the particular attribute.
2333
2334 struct kvm_device_attr {
2335         __u32   flags;          /* no flags currently defined */
2336         __u32   group;          /* device-defined */
2337         __u64   attr;           /* group-defined */
2338         __u64   addr;           /* userspace address of attr data */
2339 };
2340
2341 4.81 KVM_HAS_DEVICE_ATTR
2342
2343 Capability: KVM_CAP_DEVICE_CTRL
2344 Type: device ioctl
2345 Parameters: struct kvm_device_attr
2346 Returns: 0 on success, -1 on error
2347 Errors:
2348   ENXIO:  The group or attribute is unknown/unsupported for this device
2349
2350 Tests whether a device supports a particular attribute.  A successful
2351 return indicates the attribute is implemented.  It does not necessarily
2352 indicate that the attribute can be read or written in the device's
2353 current state.  "addr" is ignored.
2354
2355 4.82 KVM_ARM_VCPU_INIT
2356
2357 Capability: basic
2358 Architectures: arm, arm64
2359 Type: vcpu ioctl
2360 Parameters: struct kvm_vcpu_init (in)
2361 Returns: 0 on success; -1 on error
2362 Errors:
2363  Â EINVAL: Â Â Â the target is unknown, or the combination of features is invalid.
2364  Â ENOENT: Â Â Â a features bit specified is unknown.
2365
2366 This tells KVM what type of CPU to present to the guest, and what
2367 optional features it should have. Â This will cause a reset of the cpu
2368 registers to their initial values. Â If this is not called, KVM_RUN will
2369 return ENOEXEC for that vcpu.
2370
2371 Note that because some registers reflect machine topology, all vcpus
2372 should be created before this ioctl is invoked.
2373
2374 Possible features:
2375         - KVM_ARM_VCPU_POWER_OFF: Starts the CPU in a power-off state.
2376           Depends on KVM_CAP_ARM_PSCI.
2377         - KVM_ARM_VCPU_EL1_32BIT: Starts the CPU in a 32bit mode.
2378           Depends on KVM_CAP_ARM_EL1_32BIT (arm64 only).
2379
2380
2381 4.83 KVM_ARM_PREFERRED_TARGET
2382
2383 Capability: basic
2384 Architectures: arm, arm64
2385 Type: vm ioctl
2386 Parameters: struct struct kvm_vcpu_init (out)
2387 Returns: 0 on success; -1 on error
2388 Errors:
2389   ENODEV:    no preferred target available for the host
2390
2391 This queries KVM for preferred CPU target type which can be emulated
2392 by KVM on underlying host.
2393
2394 The ioctl returns struct kvm_vcpu_init instance containing information
2395 about preferred CPU target type and recommended features for it.  The
2396 kvm_vcpu_init->features bitmap returned will have feature bits set if
2397 the preferred target recommends setting these features, but this is
2398 not mandatory.
2399
2400 The information returned by this ioctl can be used to prepare an instance
2401 of struct kvm_vcpu_init for KVM_ARM_VCPU_INIT ioctl which will result in
2402 in VCPU matching underlying host.
2403
2404
2405 4.84 KVM_GET_REG_LIST
2406
2407 Capability: basic
2408 Architectures: arm, arm64
2409 Type: vcpu ioctl
2410 Parameters: struct kvm_reg_list (in/out)
2411 Returns: 0 on success; -1 on error
2412 Errors:
2413  Â E2BIG: Â Â Â Â the reg index list is too big to fit in the array specified by
2414  Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â the user (the number required will be written into n).
2415
2416 struct kvm_reg_list {
2417         __u64 n; /* number of registers in reg[] */
2418         __u64 reg[0];
2419 };
2420
2421 This ioctl returns the guest registers that are supported for the
2422 KVM_GET_ONE_REG/KVM_SET_ONE_REG calls.
2423
2424
2425 4.85 KVM_ARM_SET_DEVICE_ADDR (deprecated)
2426
2427 Capability: KVM_CAP_ARM_SET_DEVICE_ADDR
2428 Architectures: arm, arm64
2429 Type: vm ioctl
2430 Parameters: struct kvm_arm_device_address (in)
2431 Returns: 0 on success, -1 on error
2432 Errors:
2433   ENODEV: The device id is unknown
2434   ENXIO:  Device not supported on current system
2435   EEXIST: Address already set
2436   E2BIG:  Address outside guest physical address space
2437   EBUSY:  Address overlaps with other device range
2438
2439 struct kvm_arm_device_addr {
2440         __u64 id;
2441         __u64 addr;
2442 };
2443
2444 Specify a device address in the guest's physical address space where guests
2445 can access emulated or directly exposed devices, which the host kernel needs
2446 to know about. The id field is an architecture specific identifier for a
2447 specific device.
2448
2449 ARM/arm64 divides the id field into two parts, a device id and an
2450 address type id specific to the individual device.
2451
2452  Â bits:  | 63        ...       32 | 31    ...    16 | 15    ...    0 |
2453   field: |        0x00000000      |     device id   |  addr type id  |
2454
2455 ARM/arm64 currently only require this when using the in-kernel GIC
2456 support for the hardware VGIC features, using KVM_ARM_DEVICE_VGIC_V2
2457 as the device id.  When setting the base address for the guest's
2458 mapping of the VGIC virtual CPU and distributor interface, the ioctl
2459 must be called after calling KVM_CREATE_IRQCHIP, but before calling
2460 KVM_RUN on any of the VCPUs.  Calling this ioctl twice for any of the
2461 base addresses will return -EEXIST.
2462
2463 Note, this IOCTL is deprecated and the more flexible SET/GET_DEVICE_ATTR API
2464 should be used instead.
2465
2466
2467 4.86 KVM_PPC_RTAS_DEFINE_TOKEN
2468
2469 Capability: KVM_CAP_PPC_RTAS
2470 Architectures: ppc
2471 Type: vm ioctl
2472 Parameters: struct kvm_rtas_token_args
2473 Returns: 0 on success, -1 on error
2474
2475 Defines a token value for a RTAS (Run Time Abstraction Services)
2476 service in order to allow it to be handled in the kernel.  The
2477 argument struct gives the name of the service, which must be the name
2478 of a service that has a kernel-side implementation.  If the token
2479 value is non-zero, it will be associated with that service, and
2480 subsequent RTAS calls by the guest specifying that token will be
2481 handled by the kernel.  If the token value is 0, then any token
2482 associated with the service will be forgotten, and subsequent RTAS
2483 calls by the guest for that service will be passed to userspace to be
2484 handled.
2485
2486
2487 5. The kvm_run structure
2488 ------------------------
2489
2490 Application code obtains a pointer to the kvm_run structure by
2491 mmap()ing a vcpu fd.  From that point, application code can control
2492 execution by changing fields in kvm_run prior to calling the KVM_RUN
2493 ioctl, and obtain information about the reason KVM_RUN returned by
2494 looking up structure members.
2495
2496 struct kvm_run {
2497         /* in */
2498         __u8 request_interrupt_window;
2499
2500 Request that KVM_RUN return when it becomes possible to inject external
2501 interrupts into the guest.  Useful in conjunction with KVM_INTERRUPT.
2502
2503         __u8 padding1[7];
2504
2505         /* out */
2506         __u32 exit_reason;
2507
2508 When KVM_RUN has returned successfully (return value 0), this informs
2509 application code why KVM_RUN has returned.  Allowable values for this
2510 field are detailed below.
2511
2512         __u8 ready_for_interrupt_injection;
2513
2514 If request_interrupt_window has been specified, this field indicates
2515 an interrupt can be injected now with KVM_INTERRUPT.
2516
2517         __u8 if_flag;
2518
2519 The value of the current interrupt flag.  Only valid if in-kernel
2520 local APIC is not used.
2521
2522         __u8 padding2[2];
2523
2524         /* in (pre_kvm_run), out (post_kvm_run) */
2525         __u64 cr8;
2526
2527 The value of the cr8 register.  Only valid if in-kernel local APIC is
2528 not used.  Both input and output.
2529
2530         __u64 apic_base;
2531
2532 The value of the APIC BASE msr.  Only valid if in-kernel local
2533 APIC is not used.  Both input and output.
2534
2535         union {
2536                 /* KVM_EXIT_UNKNOWN */
2537                 struct {
2538                         __u64 hardware_exit_reason;
2539                 } hw;
2540
2541 If exit_reason is KVM_EXIT_UNKNOWN, the vcpu has exited due to unknown
2542 reasons.  Further architecture-specific information is available in
2543 hardware_exit_reason.
2544
2545                 /* KVM_EXIT_FAIL_ENTRY */
2546                 struct {
2547                         __u64 hardware_entry_failure_reason;
2548                 } fail_entry;
2549
2550 If exit_reason is KVM_EXIT_FAIL_ENTRY, the vcpu could not be run due
2551 to unknown reasons.  Further architecture-specific information is
2552 available in hardware_entry_failure_reason.
2553
2554                 /* KVM_EXIT_EXCEPTION */
2555                 struct {
2556                         __u32 exception;
2557                         __u32 error_code;
2558                 } ex;
2559
2560 Unused.
2561
2562                 /* KVM_EXIT_IO */
2563                 struct {
2564 #define KVM_EXIT_IO_IN  0
2565 #define KVM_EXIT_IO_OUT 1
2566                         __u8 direction;
2567                         __u8 size; /* bytes */
2568                         __u16 port;
2569                         __u32 count;
2570                         __u64 data_offset; /* relative to kvm_run start */
2571                 } io;
2572
2573 If exit_reason is KVM_EXIT_IO, then the vcpu has
2574 executed a port I/O instruction which could not be satisfied by kvm.
2575 data_offset describes where the data is located (KVM_EXIT_IO_OUT) or
2576 where kvm expects application code to place the data for the next
2577 KVM_RUN invocation (KVM_EXIT_IO_IN).  Data format is a packed array.
2578
2579                 struct {
2580                         struct kvm_debug_exit_arch arch;
2581                 } debug;
2582
2583 Unused.
2584
2585                 /* KVM_EXIT_MMIO */
2586                 struct {
2587                         __u64 phys_addr;
2588                         __u8  data[8];
2589                         __u32 len;
2590                         __u8  is_write;
2591                 } mmio;
2592
2593 If exit_reason is KVM_EXIT_MMIO, then the vcpu has
2594 executed a memory-mapped I/O instruction which could not be satisfied
2595 by kvm.  The 'data' member contains the written data if 'is_write' is
2596 true, and should be filled by application code otherwise.
2597
2598 The 'data' member contains, in its first 'len' bytes, the value as it would
2599 appear if the VCPU performed a load or store of the appropriate width directly
2600 to the byte array.
2601
2602 NOTE: For KVM_EXIT_IO, KVM_EXIT_MMIO, KVM_EXIT_OSI, KVM_EXIT_DCR,
2603       KVM_EXIT_PAPR and KVM_EXIT_EPR the corresponding
2604 operations are complete (and guest state is consistent) only after userspace
2605 has re-entered the kernel with KVM_RUN.  The kernel side will first finish
2606 incomplete operations and then check for pending signals.  Userspace
2607 can re-enter the guest with an unmasked signal pending to complete
2608 pending operations.
2609
2610                 /* KVM_EXIT_HYPERCALL */
2611                 struct {
2612                         __u64 nr;
2613                         __u64 args[6];
2614                         __u64 ret;
2615                         __u32 longmode;
2616                         __u32 pad;
2617                 } hypercall;
2618
2619 Unused.  This was once used for 'hypercall to userspace'.  To implement
2620 such functionality, use KVM_EXIT_IO (x86) or KVM_EXIT_MMIO (all except s390).
2621 Note KVM_EXIT_IO is significantly faster than KVM_EXIT_MMIO.
2622
2623                 /* KVM_EXIT_TPR_ACCESS */
2624                 struct {
2625                         __u64 rip;
2626                         __u32 is_write;
2627                         __u32 pad;
2628                 } tpr_access;
2629
2630 To be documented (KVM_TPR_ACCESS_REPORTING).
2631
2632                 /* KVM_EXIT_S390_SIEIC */
2633                 struct {
2634                         __u8 icptcode;
2635                         __u64 mask; /* psw upper half */
2636                         __u64 addr; /* psw lower half */
2637                         __u16 ipa;
2638                         __u32 ipb;
2639                 } s390_sieic;
2640
2641 s390 specific.
2642
2643                 /* KVM_EXIT_S390_RESET */
2644 #define KVM_S390_RESET_POR       1
2645 #define KVM_S390_RESET_CLEAR     2
2646 #define KVM_S390_RESET_SUBSYSTEM 4
2647 #define KVM_S390_RESET_CPU_INIT  8
2648 #define KVM_S390_RESET_IPL       16
2649                 __u64 s390_reset_flags;
2650
2651 s390 specific.
2652
2653                 /* KVM_EXIT_S390_UCONTROL */
2654                 struct {
2655                         __u64 trans_exc_code;
2656                         __u32 pgm_code;
2657                 } s390_ucontrol;
2658
2659 s390 specific. A page fault has occurred for a user controlled virtual
2660 machine (KVM_VM_S390_UNCONTROL) on it's host page table that cannot be
2661 resolved by the kernel.
2662 The program code and the translation exception code that were placed
2663 in the cpu's lowcore are presented here as defined by the z Architecture
2664 Principles of Operation Book in the Chapter for Dynamic Address Translation
2665 (DAT)
2666
2667                 /* KVM_EXIT_DCR */
2668                 struct {
2669                         __u32 dcrn;
2670                         __u32 data;
2671                         __u8  is_write;
2672                 } dcr;
2673
2674 powerpc specific.
2675
2676                 /* KVM_EXIT_OSI */
2677                 struct {
2678                         __u64 gprs[32];
2679                 } osi;
2680
2681 MOL uses a special hypercall interface it calls 'OSI'. To enable it, we catch
2682 hypercalls and exit with this exit struct that contains all the guest gprs.
2683
2684 If exit_reason is KVM_EXIT_OSI, then the vcpu has triggered such a hypercall.
2685 Userspace can now handle the hypercall and when it's done modify the gprs as
2686 necessary. Upon guest entry all guest GPRs will then be replaced by the values
2687 in this struct.
2688
2689                 /* KVM_EXIT_PAPR_HCALL */
2690                 struct {
2691                         __u64 nr;
2692                         __u64 ret;
2693                         __u64 args[9];
2694                 } papr_hcall;
2695
2696 This is used on 64-bit PowerPC when emulating a pSeries partition,
2697 e.g. with the 'pseries' machine type in qemu.  It occurs when the
2698 guest does a hypercall using the 'sc 1' instruction.  The 'nr' field
2699 contains the hypercall number (from the guest R3), and 'args' contains
2700 the arguments (from the guest R4 - R12).  Userspace should put the
2701 return code in 'ret' and any extra returned values in args[].
2702 The possible hypercalls are defined in the Power Architecture Platform
2703 Requirements (PAPR) document available from www.power.org (free
2704 developer registration required to access it).
2705
2706                 /* KVM_EXIT_S390_TSCH */
2707                 struct {
2708                         __u16 subchannel_id;
2709                         __u16 subchannel_nr;
2710                         __u32 io_int_parm;
2711                         __u32 io_int_word;
2712                         __u32 ipb;
2713                         __u8 dequeued;
2714                 } s390_tsch;
2715
2716 s390 specific. This exit occurs when KVM_CAP_S390_CSS_SUPPORT has been enabled
2717 and TEST SUBCHANNEL was intercepted. If dequeued is set, a pending I/O
2718 interrupt for the target subchannel has been dequeued and subchannel_id,
2719 subchannel_nr, io_int_parm and io_int_word contain the parameters for that
2720 interrupt. ipb is needed for instruction parameter decoding.
2721
2722                 /* KVM_EXIT_EPR */
2723                 struct {
2724                         __u32 epr;
2725                 } epr;
2726
2727 On FSL BookE PowerPC chips, the interrupt controller has a fast patch
2728 interrupt acknowledge path to the core. When the core successfully
2729 delivers an interrupt, it automatically populates the EPR register with
2730 the interrupt vector number and acknowledges the interrupt inside
2731 the interrupt controller.
2732
2733 In case the interrupt controller lives in user space, we need to do
2734 the interrupt acknowledge cycle through it to fetch the next to be
2735 delivered interrupt vector using this exit.
2736
2737 It gets triggered whenever both KVM_CAP_PPC_EPR are enabled and an
2738 external interrupt has just been delivered into the guest. User space
2739 should put the acknowledged interrupt vector into the 'epr' field.
2740
2741                 /* Fix the size of the union. */
2742                 char padding[256];
2743         };
2744
2745         /*
2746          * shared registers between kvm and userspace.
2747          * kvm_valid_regs specifies the register classes set by the host
2748          * kvm_dirty_regs specified the register classes dirtied by userspace
2749          * struct kvm_sync_regs is architecture specific, as well as the
2750          * bits for kvm_valid_regs and kvm_dirty_regs
2751          */
2752         __u64 kvm_valid_regs;
2753         __u64 kvm_dirty_regs;
2754         union {
2755                 struct kvm_sync_regs regs;
2756                 char padding[1024];
2757         } s;
2758
2759 If KVM_CAP_SYNC_REGS is defined, these fields allow userspace to access
2760 certain guest registers without having to call SET/GET_*REGS. Thus we can
2761 avoid some system call overhead if userspace has to handle the exit.
2762 Userspace can query the validity of the structure by checking
2763 kvm_valid_regs for specific bits. These bits are architecture specific
2764 and usually define the validity of a groups of registers. (e.g. one bit
2765  for general purpose registers)
2766
2767 };
2768
2769
2770 4.81 KVM_GET_EMULATED_CPUID
2771
2772 Capability: KVM_CAP_EXT_EMUL_CPUID
2773 Architectures: x86
2774 Type: system ioctl
2775 Parameters: struct kvm_cpuid2 (in/out)
2776 Returns: 0 on success, -1 on error
2777
2778 struct kvm_cpuid2 {
2779         __u32 nent;
2780         __u32 flags;
2781         struct kvm_cpuid_entry2 entries[0];
2782 };
2783
2784 The member 'flags' is used for passing flags from userspace.
2785
2786 #define KVM_CPUID_FLAG_SIGNIFCANT_INDEX         BIT(0)
2787 #define KVM_CPUID_FLAG_STATEFUL_FUNC            BIT(1)
2788 #define KVM_CPUID_FLAG_STATE_READ_NEXT          BIT(2)
2789
2790 struct kvm_cpuid_entry2 {
2791         __u32 function;
2792         __u32 index;
2793         __u32 flags;
2794         __u32 eax;
2795         __u32 ebx;
2796         __u32 ecx;
2797         __u32 edx;
2798         __u32 padding[3];
2799 };
2800
2801 This ioctl returns x86 cpuid features which are emulated by
2802 kvm.Userspace can use the information returned by this ioctl to query
2803 which features are emulated by kvm instead of being present natively.
2804
2805 Userspace invokes KVM_GET_EMULATED_CPUID by passing a kvm_cpuid2
2806 structure with the 'nent' field indicating the number of entries in
2807 the variable-size array 'entries'. If the number of entries is too low
2808 to describe the cpu capabilities, an error (E2BIG) is returned. If the
2809 number is too high, the 'nent' field is adjusted and an error (ENOMEM)
2810 is returned. If the number is just right, the 'nent' field is adjusted
2811 to the number of valid entries in the 'entries' array, which is then
2812 filled.
2813
2814 The entries returned are the set CPUID bits of the respective features
2815 which kvm emulates, as returned by the CPUID instruction, with unknown
2816 or unsupported feature bits cleared.
2817
2818 Features like x2apic, for example, may not be present in the host cpu
2819 but are exposed by kvm in KVM_GET_SUPPORTED_CPUID because they can be
2820 emulated efficiently and thus not included here.
2821
2822 The fields in each entry are defined as follows:
2823
2824   function: the eax value used to obtain the entry
2825   index: the ecx value used to obtain the entry (for entries that are
2826          affected by ecx)
2827   flags: an OR of zero or more of the following:
2828         KVM_CPUID_FLAG_SIGNIFCANT_INDEX:
2829            if the index field is valid
2830         KVM_CPUID_FLAG_STATEFUL_FUNC:
2831            if cpuid for this function returns different values for successive
2832            invocations; there will be several entries with the same function,
2833            all with this flag set
2834         KVM_CPUID_FLAG_STATE_READ_NEXT:
2835            for KVM_CPUID_FLAG_STATEFUL_FUNC entries, set if this entry is
2836            the first entry to be read by a cpu
2837    eax, ebx, ecx, edx: the values returned by the cpuid instruction for
2838          this function/index combination
2839
2840
2841 6. Capabilities that can be enabled
2842 -----------------------------------
2843
2844 There are certain capabilities that change the behavior of the virtual CPU when
2845 enabled. To enable them, please see section 4.37. Below you can find a list of
2846 capabilities and what their effect on the vCPU is when enabling them.
2847
2848 The following information is provided along with the description:
2849
2850   Architectures: which instruction set architectures provide this ioctl.
2851       x86 includes both i386 and x86_64.
2852
2853   Parameters: what parameters are accepted by the capability.
2854
2855   Returns: the return value.  General error numbers (EBADF, ENOMEM, EINVAL)
2856       are not detailed, but errors with specific meanings are.
2857
2858
2859 6.1 KVM_CAP_PPC_OSI
2860
2861 Architectures: ppc
2862 Parameters: none
2863 Returns: 0 on success; -1 on error
2864
2865 This capability enables interception of OSI hypercalls that otherwise would
2866 be treated as normal system calls to be injected into the guest. OSI hypercalls
2867 were invented by Mac-on-Linux to have a standardized communication mechanism
2868 between the guest and the host.
2869
2870 When this capability is enabled, KVM_EXIT_OSI can occur.
2871
2872
2873 6.2 KVM_CAP_PPC_PAPR
2874
2875 Architectures: ppc
2876 Parameters: none
2877 Returns: 0 on success; -1 on error
2878
2879 This capability enables interception of PAPR hypercalls. PAPR hypercalls are
2880 done using the hypercall instruction "sc 1".
2881
2882 It also sets the guest privilege level to "supervisor" mode. Usually the guest
2883 runs in "hypervisor" privilege mode with a few missing features.
2884
2885 In addition to the above, it changes the semantics of SDR1. In this mode, the
2886 HTAB address part of SDR1 contains an HVA instead of a GPA, as PAPR keeps the
2887 HTAB invisible to the guest.
2888
2889 When this capability is enabled, KVM_EXIT_PAPR_HCALL can occur.
2890
2891
2892 6.3 KVM_CAP_SW_TLB
2893
2894 Architectures: ppc
2895 Parameters: args[0] is the address of a struct kvm_config_tlb
2896 Returns: 0 on success; -1 on error
2897
2898 struct kvm_config_tlb {
2899         __u64 params;
2900         __u64 array;
2901         __u32 mmu_type;
2902         __u32 array_len;
2903 };
2904
2905 Configures the virtual CPU's TLB array, establishing a shared memory area
2906 between userspace and KVM.  The "params" and "array" fields are userspace
2907 addresses of mmu-type-specific data structures.  The "array_len" field is an
2908 safety mechanism, and should be set to the size in bytes of the memory that
2909 userspace has reserved for the array.  It must be at least the size dictated
2910 by "mmu_type" and "params".
2911
2912 While KVM_RUN is active, the shared region is under control of KVM.  Its
2913 contents are undefined, and any modification by userspace results in
2914 boundedly undefined behavior.
2915
2916 On return from KVM_RUN, the shared region will reflect the current state of
2917 the guest's TLB.  If userspace makes any changes, it must call KVM_DIRTY_TLB
2918 to tell KVM which entries have been changed, prior to calling KVM_RUN again
2919 on this vcpu.
2920
2921 For mmu types KVM_MMU_FSL_BOOKE_NOHV and KVM_MMU_FSL_BOOKE_HV:
2922  - The "params" field is of type "struct kvm_book3e_206_tlb_params".
2923  - The "array" field points to an array of type "struct
2924    kvm_book3e_206_tlb_entry".
2925  - The array consists of all entries in the first TLB, followed by all
2926    entries in the second TLB.
2927  - Within a TLB, entries are ordered first by increasing set number.  Within a
2928    set, entries are ordered by way (increasing ESEL).
2929  - The hash for determining set number in TLB0 is: (MAS2 >> 12) & (num_sets - 1)
2930    where "num_sets" is the tlb_sizes[] value divided by the tlb_ways[] value.
2931  - The tsize field of mas1 shall be set to 4K on TLB0, even though the
2932    hardware ignores this value for TLB0.
2933
2934 6.4 KVM_CAP_S390_CSS_SUPPORT
2935
2936 Architectures: s390
2937 Parameters: none
2938 Returns: 0 on success; -1 on error
2939
2940 This capability enables support for handling of channel I/O instructions.
2941
2942 TEST PENDING INTERRUPTION and the interrupt portion of TEST SUBCHANNEL are
2943 handled in-kernel, while the other I/O instructions are passed to userspace.
2944
2945 When this capability is enabled, KVM_EXIT_S390_TSCH will occur on TEST
2946 SUBCHANNEL intercepts.
2947
2948 6.5 KVM_CAP_PPC_EPR
2949
2950 Architectures: ppc
2951 Parameters: args[0] defines whether the proxy facility is active
2952 Returns: 0 on success; -1 on error
2953
2954 This capability enables or disables the delivery of interrupts through the
2955 external proxy facility.
2956
2957 When enabled (args[0] != 0), every time the guest gets an external interrupt
2958 delivered, it automatically exits into user space with a KVM_EXIT_EPR exit
2959 to receive the topmost interrupt vector.
2960
2961 When disabled (args[0] == 0), behavior is as if this facility is unsupported.
2962
2963 When this capability is enabled, KVM_EXIT_EPR can occur.
2964
2965 6.6 KVM_CAP_IRQ_MPIC
2966
2967 Architectures: ppc
2968 Parameters: args[0] is the MPIC device fd
2969             args[1] is the MPIC CPU number for this vcpu
2970
2971 This capability connects the vcpu to an in-kernel MPIC device.
2972
2973 6.7 KVM_CAP_IRQ_XICS
2974
2975 Architectures: ppc
2976 Parameters: args[0] is the XICS device fd
2977             args[1] is the XICS CPU number (server ID) for this vcpu
2978
2979 This capability connects the vcpu to an in-kernel XICS device.