include/linux/kvm_host.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 #ifndef __KVM_HOST_H
   3 #define __KVM_HOST_H
   4
   5
   6 #include <linux/types.h>
   7 #include <linux/hardirq.h>
   8 #include <linux/list.h>
   9 #include <linux/mutex.h>
  10 #include <linux/spinlock.h>
  11 #include <linux/signal.h>
  12 #include <linux/sched.h>
  13 #include <linux/bug.h>
  14 #include <linux/minmax.h>
  15 #include <linux/mm.h>
  16 #include <linux/mmu_notifier.h>
  17 #include <linux/preempt.h>
  18 #include <linux/msi.h>
  19 #include <linux/slab.h>
  20 #include <linux/vmalloc.h>
  21 #include <linux/rcupdate.h>
  22 #include <linux/ratelimit.h>
  23 #include <linux/err.h>
  24 #include <linux/irqflags.h>
  25 #include <linux/context_tracking.h>
  26 #include <linux/irqbypass.h>
  27 #include <linux/rcuwait.h>
  28 #include <linux/refcount.h>
  29 #include <linux/nospec.h>
  30 #include <asm/signal.h>
  31
  32 #include <linux/kvm.h>
  33 #include <linux/kvm_para.h>
  34
  35 #include <linux/kvm_types.h>
  36
  37 #include <asm/kvm_host.h>
  38 #include <linux/kvm_dirty_ring.h>
  39
  40 #ifndef KVM_MAX_VCPU_ID
  41 #define KVM_MAX_VCPU_ID KVM_MAX_VCPUS
  42 #endif
  43
  44 /*
  45  * The bit 16 ~ bit 31 of kvm_memory_region::flags are internally used
  46  * in kvm, other bits are visible for userspace which are defined in
  47  * include/linux/kvm_h.
  48  */
  49 #define KVM_MEMSLOT_INVALID     (1UL << 16)
  50
  51 /*
  52  * Bit 63 of the memslot generation number is an "update in-progress flag",
  53  * e.g. is temporarily set for the duration of install_new_memslots().
  54  * This flag effectively creates a unique generation number that is used to
  55  * mark cached memslot data, e.g. MMIO accesses, as potentially being stale,
  56  * i.e. may (or may not) have come from the previous memslots generation.
  57  *
  58  * This is necessary because the actual memslots update is not atomic with
  59  * respect to the generation number update.  Updating the generation number
  60  * first would allow a vCPU to cache a spte from the old memslots using the
  61  * new generation number, and updating the generation number after switching
  62  * to the new memslots would allow cache hits using the old generation number
  63  * to reference the defunct memslots.
  64  *
  65  * This mechanism is used to prevent getting hits in KVM's caches while a
  66  * memslot update is in-progress, and to prevent cache hits *after* updating
  67  * the actual generation number against accesses that were inserted into the
  68  * cache *before* the memslots were updated.
  69  */
  70 #define KVM_MEMSLOT_GEN_UPDATE_IN_PROGRESS      BIT_ULL(63)
  71
  72 /* Two fragments for cross MMIO pages. */
  73 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS  2
  74
  75 #ifndef KVM_ADDRESS_SPACE_NUM
  76 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM   1
  77 #endif
  78
  79 /*
  80  * For the normal pfn, the highest 12 bits should be zero,
  81  * so we can mask bit 62 ~ bit 52  to indicate the error pfn,
  82  * mask bit 63 to indicate the noslot pfn.
  83  */
  84 #define KVM_PFN_ERR_MASK        (0x7ffULL << 52)
  85 #define KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK (0xfffULL << 52)
  86 #define KVM_PFN_NOSLOT          (0x1ULL << 63)
  87
  88 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (KVM_PFN_ERR_MASK)
  89 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (KVM_PFN_ERR_MASK + 1)
  90 #define KVM_PFN_ERR_RO_FAULT    (KVM_PFN_ERR_MASK + 2)
  91
  92 /*
  93  * error pfns indicate that the gfn is in slot but faild to
  94  * translate it to pfn on host.
  95  */
  96 static inline bool is_error_pfn(kvm_pfn_t pfn)
  97 {
  98         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_MASK);
  99 }
 100
 101 /*
 102  * error_noslot pfns indicate that the gfn can not be
 103  * translated to pfn - it is not in slot or failed to
 104  * translate it to pfn.
 105  */
 106 static inline bool is_error_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
 107 {
 108         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK);
 109 }
 110
 111 /* noslot pfn indicates that the gfn is not in slot. */
 112 static inline bool is_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
 113 {
 114         return pfn == KVM_PFN_NOSLOT;
 115 }
 116
 117 /*
 118  * architectures with KVM_HVA_ERR_BAD other than PAGE_OFFSET (e.g. s390)
 119  * provide own defines and kvm_is_error_hva
 120  */
 121 #ifndef KVM_HVA_ERR_BAD
 122
 123 #define KVM_HVA_ERR_BAD         (PAGE_OFFSET)
 124 #define KVM_HVA_ERR_RO_BAD      (PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE)
 125
 126 static inline bool kvm_is_error_hva(unsigned long addr)
 127 {
 128         return addr >= PAGE_OFFSET;
 129 }
 130
 131 #endif
 132
 133 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
 134
 135 static inline bool is_error_page(struct page *page)
 136 {
 137         return IS_ERR(page);
 138 }
 139
 140 #define KVM_REQUEST_MASK           GENMASK(7,0)
 141 #define KVM_REQUEST_NO_WAKEUP      BIT(8)
 142 #define KVM_REQUEST_WAIT           BIT(9)
 143 /*
 144  * Architecture-independent vcpu->requests bit members
 145  * Bits 4-7 are reserved for more arch-independent bits.
 146  */
 147 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH         (0 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 148 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD        (1 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 149 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER     2
 150 #define KVM_REQ_UNHALT            3
 151 #define KVM_REQUEST_ARCH_BASE     8
 152
 153 #define KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, flags) ({ \
 154         BUILD_BUG_ON((unsigned)(nr) >= (sizeof_field(struct kvm_vcpu, requests) * 8) - KVM_REQUEST_ARCH_BASE); \
 155         (unsigned)(((nr) + KVM_REQUEST_ARCH_BASE) | (flags)); \
 156 })
 157 #define KVM_ARCH_REQ(nr)           KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, 0)
 158
 159 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID             0
 160 #define KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID        1
 161
 162 extern struct mutex kvm_lock;
 163 extern struct list_head vm_list;
 164
 165 struct kvm_io_range {
 166         gpa_t addr;
 167         int len;
 168         struct kvm_io_device *dev;
 169 };
 170
 171 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
 172
 173 struct kvm_io_bus {
 174         int dev_count;
 175         int ioeventfd_count;
 176         struct kvm_io_range range[];
 177 };
 178
 179 enum kvm_bus {
 180         KVM_MMIO_BUS,
 181         KVM_PIO_BUS,
 182         KVM_VIRTIO_CCW_NOTIFY_BUS,
 183         KVM_FAST_MMIO_BUS,
 184         KVM_NR_BUSES
 185 };
 186
 187 int kvm_io_bus_write(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 188                      int len, const void *val);
 189 int kvm_io_bus_write_cookie(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx,
 190                             gpa_t addr, int len, const void *val, long cookie);
 191 int kvm_io_bus_read(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 192                     int len, void *val);
 193 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 194                             int len, struct kvm_io_device *dev);
 195 void kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 196                                struct kvm_io_device *dev);
 197 struct kvm_io_device *kvm_io_bus_get_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 198                                          gpa_t addr);
 199
 200 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 201 struct kvm_async_pf {
 202         struct work_struct work;
 203         struct list_head link;
 204         struct list_head queue;
 205         struct kvm_vcpu *vcpu;
 206         struct mm_struct *mm;
 207         gpa_t cr2_or_gpa;
 208         unsigned long addr;
 209         struct kvm_arch_async_pf arch;
 210         bool   wakeup_all;
 211         bool notpresent_injected;
 212 };
 213
 214 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
 215 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
 216 bool kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa,
 217                         unsigned long hva, struct kvm_arch_async_pf *arch);
 218 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
 219 #endif
 220
 221 #ifdef KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
 222 #ifdef KVM_ARCH_WANT_NEW_MMU_NOTIFIER_APIS
 223 struct kvm_gfn_range {
 224         struct kvm_memory_slot *slot;
 225         gfn_t start;
 226         gfn_t end;
 227         pte_t pte;
 228         bool may_block;
 229 };
 230 bool kvm_unmap_gfn_range(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
 231 bool kvm_age_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
 232 bool kvm_test_age_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
 233 bool kvm_set_spte_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
 234 #else
 235 int kvm_unmap_hva_range(struct kvm *kvm,
 236                         unsigned long start, unsigned long end, unsigned flags);
 237 int kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
 238 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
 239 int kvm_test_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 240 #endif /* KVM_ARCH_WANT_NEW_MMU_NOTIFIER_APIS */
 241 #endif
 242
 243 enum {
 244         OUTSIDE_GUEST_MODE,
 245         IN_GUEST_MODE,
 246         EXITING_GUEST_MODE,
 247         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
 248 };
 249
 250 #define KVM_UNMAPPED_PAGE       ((void *) 0x500 + POISON_POINTER_DELTA)
 251
 252 struct kvm_host_map {
 253         /*
 254          * Only valid if the 'pfn' is managed by the host kernel (i.e. There is
 255          * a 'struct page' for it. When using mem= kernel parameter some memory
 256          * can be used as guest memory but they are not managed by host
 257          * kernel).
 258          * If 'pfn' is not managed by the host kernel, this field is
 259          * initialized to KVM_UNMAPPED_PAGE.
 260          */
 261         struct page *page;
 262         void *hva;
 263         kvm_pfn_t pfn;
 264         kvm_pfn_t gfn;
 265 };
 266
 267 /*
 268  * Used to check if the mapping is valid or not. Never use 'kvm_host_map'
 269  * directly to check for that.
 270  */
 271 static inline bool kvm_vcpu_mapped(struct kvm_host_map *map)
 272 {
 273         return !!map->hva;
 274 }
 275
 276 /*
 277  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
 278  * exits for userspace servicing.
 279  */
 280 struct kvm_mmio_fragment {
 281         gpa_t gpa;
 282         void *data;
 283         unsigned len;
 284 };
 285
 286 struct kvm_vcpu {
 287         struct kvm *kvm;
 288 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
 289         struct preempt_notifier preempt_notifier;
 290 #endif
 291         int cpu;
 292         int vcpu_id; /* id given by userspace at creation */
 293         int vcpu_idx; /* index in kvm->vcpus array */
 294         int srcu_idx;
 295         int mode;
 296         u64 requests;
 297         unsigned long guest_debug;
 298
 299         int pre_pcpu;
 300         struct list_head blocked_vcpu_list;
 301
 302         struct mutex mutex;
 303         struct kvm_run *run;
 304
 305         struct rcuwait wait;
 306         struct pid __rcu *pid;
 307         int sigset_active;
 308         sigset_t sigset;
 309         struct kvm_vcpu_stat stat;
 310         unsigned int halt_poll_ns;
 311         bool valid_wakeup;
 312
 313 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
 314         int mmio_needed;
 315         int mmio_read_completed;
 316         int mmio_is_write;
 317         int mmio_cur_fragment;
 318         int mmio_nr_fragments;
 319         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
 320 #endif
 321
 322 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 323         struct {
 324                 u32 queued;
 325                 struct list_head queue;
 326                 struct list_head done;
 327                 spinlock_t lock;
 328         } async_pf;
 329 #endif
 330
 331 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
 332         /*
 333          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
 334          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
 335          *  or cpu relax intercepted.
 336          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
 337          */
 338         struct {
 339                 bool in_spin_loop;
 340                 bool dy_eligible;
 341         } spin_loop;
 342 #endif
 343         bool preempted;
 344         bool ready;
 345         struct kvm_vcpu_arch arch;
 346         struct kvm_dirty_ring dirty_ring;
 347 };
 348
 349 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
 350 {
 351         /*
 352          * The memory barrier ensures a previous write to vcpu->requests cannot
 353          * be reordered with the read of vcpu->mode.  It pairs with the general
 354          * memory barrier following the write of vcpu->mode in VCPU RUN.
 355          */
 356         smp_mb__before_atomic();
 357         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
 358 }
 359
 360 /*
 361  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
 362  * This number must be determined not to exceed such limits.
 363  */
 364 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
 365
 366 struct kvm_memory_slot {
 367         gfn_t base_gfn;
 368         unsigned long npages;
 369         unsigned long *dirty_bitmap;
 370         struct kvm_arch_memory_slot arch;
 371         unsigned long userspace_addr;
 372         u32 flags;
 373         short id;
 374         u16 as_id;
 375 };
 376
 377 static inline bool kvm_slot_dirty_track_enabled(struct kvm_memory_slot *slot)
 378 {
 379         return slot->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES;
 380 }
 381
 382 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
 383 {
 384         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
 385 }
 386
 387 static inline unsigned long *kvm_second_dirty_bitmap(struct kvm_memory_slot *memslot)
 388 {
 389         unsigned long len = kvm_dirty_bitmap_bytes(memslot);
 390
 391         return memslot->dirty_bitmap + len / sizeof(*memslot->dirty_bitmap);
 392 }
 393
 394 #ifndef KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS
 395 #define KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_PROTECT_ENABLE
 396 #endif
 397
 398 struct kvm_s390_adapter_int {
 399         u64 ind_addr;
 400         u64 summary_addr;
 401         u64 ind_offset;
 402         u32 summary_offset;
 403         u32 adapter_id;
 404 };
 405
 406 struct kvm_hv_sint {
 407         u32 vcpu;
 408         u32 sint;
 409 };
 410
 411 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
 412         u32 gsi;
 413         u32 type;
 414         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 415                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level,
 416                    bool line_status);
 417         union {
 418                 struct {
 419                         unsigned irqchip;
 420                         unsigned pin;
 421                 } irqchip;
 422                 struct {
 423                         u32 address_lo;
 424                         u32 address_hi;
 425                         u32 data;
 426                         u32 flags;
 427                         u32 devid;
 428                 } msi;
 429                 struct kvm_s390_adapter_int adapter;
 430                 struct kvm_hv_sint hv_sint;
 431         };
 432         struct hlist_node link;
 433 };
 434
 435 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
 436 struct kvm_irq_routing_table {
 437         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IRQCHIP_NUM_PINS];
 438         u32 nr_rt_entries;
 439         /*
 440          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
 441          * the gsi is connected to.
 442          */
 443         struct hlist_head map[];
 444 };
 445 #endif
 446
 447 #ifndef KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS
 448 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 0
 449 #endif
 450
 451 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM SHRT_MAX
 452 #define KVM_USER_MEM_SLOTS (KVM_MEM_SLOTS_NUM - KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
 453
 454 #ifndef __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
 455 static inline int kvm_arch_vcpu_memslots_id(struct kvm_vcpu *vcpu)
 456 {
 457         return 0;
 458 }
 459 #endif
 460
 461 /*
 462  * Note:
 463  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
 464  * to get the memslot by its id.
 465  */
 466 struct kvm_memslots {
 467         u64 generation;
 468         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
 469         short id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 470         atomic_t lru_slot;
 471         int used_slots;
 472         struct kvm_memory_slot memslots[];
 473 };
 474
 475 struct kvm {
 476 #ifdef KVM_HAVE_MMU_RWLOCK
 477         rwlock_t mmu_lock;
 478 #else
 479         spinlock_t mmu_lock;
 480 #endif /* KVM_HAVE_MMU_RWLOCK */
 481
 482         struct mutex slots_lock;
 483         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
 484         struct kvm_memslots __rcu *memslots[KVM_ADDRESS_SPACE_NUM];
 485         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
 486
 487         /*
 488          * created_vcpus is protected by kvm->lock, and is incremented
 489          * at the beginning of KVM_CREATE_VCPU.  online_vcpus is only
 490          * incremented after storing the kvm_vcpu pointer in vcpus,
 491          * and is accessed atomically.
 492          */
 493         atomic_t online_vcpus;
 494         int created_vcpus;
 495         int last_boosted_vcpu;
 496         struct list_head vm_list;
 497         struct mutex lock;
 498         struct kvm_io_bus __rcu *buses[KVM_NR_BUSES];
 499 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 500         struct {
 501                 spinlock_t        lock;
 502                 struct list_head  items;
 503                 struct list_head  resampler_list;
 504                 struct mutex      resampler_lock;
 505         } irqfds;
 506         struct list_head ioeventfds;
 507 #endif
 508         struct kvm_vm_stat stat;
 509         struct kvm_arch arch;
 510         refcount_t users_count;
 511 #ifdef CONFIG_KVM_MMIO
 512         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
 513         spinlock_t ring_lock;
 514         struct list_head coalesced_zones;
 515 #endif
 516
 517         struct mutex irq_lock;
 518 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 519         /*
 520          * Update side is protected by irq_lock.
 521          */
 522         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
 523 #endif
 524 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 525         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
 526 #endif
 527
 528 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 529         struct mmu_notifier mmu_notifier;
 530         unsigned long mmu_notifier_seq;
 531         long mmu_notifier_count;
 532         unsigned long mmu_notifier_range_start;
 533         unsigned long mmu_notifier_range_end;
 534 #endif
 535         long tlbs_dirty;
 536         struct list_head devices;
 537         u64 manual_dirty_log_protect;
 538         struct dentry *debugfs_dentry;
 539         struct kvm_stat_data **debugfs_stat_data;
 540         struct srcu_struct srcu;
 541         struct srcu_struct irq_srcu;
 542         pid_t userspace_pid;
 543         unsigned int max_halt_poll_ns;
 544         u32 dirty_ring_size;
 545 };
 546
 547 #define kvm_err(fmt, ...) \
 548         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 549 #define kvm_info(fmt, ...) \
 550         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 551 #define kvm_debug(fmt, ...) \
 552         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 553 #define kvm_debug_ratelimited(fmt, ...) \
 554         pr_debug_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), \
 555                              ## __VA_ARGS__)
 556 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
 557         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
 558                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 559
 560 /* The guest did something we don't support. */
 561 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
 562         kvm_pr_unimpl("vcpu%i, guest rIP: 0x%lx " fmt,                  \
 563                         (vcpu)->vcpu_id, kvm_rip_read(vcpu), ## __VA_ARGS__)
 564
 565 #define vcpu_debug(vcpu, fmt, ...)                                      \
 566         kvm_debug("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 567 #define vcpu_debug_ratelimited(vcpu, fmt, ...)                          \
 568         kvm_debug_ratelimited("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id,           \
 569                               ## __VA_ARGS__)
 570 #define vcpu_err(vcpu, fmt, ...)                                        \
 571         kvm_err("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 572
 573 static inline bool kvm_dirty_log_manual_protect_and_init_set(struct kvm *kvm)
 574 {
 575         return !!(kvm->manual_dirty_log_protect & KVM_DIRTY_LOG_INITIALLY_SET);
 576 }
 577
 578 static inline struct kvm_io_bus *kvm_get_bus(struct kvm *kvm, enum kvm_bus idx)
 579 {
 580         return srcu_dereference_check(kvm->buses[idx], &kvm->srcu,
 581                                       lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
 582                                       !refcount_read(&kvm->users_count));
 583 }
 584
 585 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
 586 {
 587         int num_vcpus = atomic_read(&kvm->online_vcpus);
 588         i = array_index_nospec(i, num_vcpus);
 589
 590         /* Pairs with smp_wmb() in kvm_vm_ioctl_create_vcpu.  */
 591         smp_rmb();
 592         return kvm->vcpus[i];
 593 }
 594
 595 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
 596         for (idx = 0; \
 597              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
 598              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
 599              idx++)
 600
 601 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu_by_id(struct kvm *kvm, int id)
 602 {
 603         struct kvm_vcpu *vcpu = NULL;
 604         int i;
 605
 606         if (id < 0)
 607                 return NULL;
 608         if (id < KVM_MAX_VCPUS)
 609                 vcpu = kvm_get_vcpu(kvm, id);
 610         if (vcpu && vcpu->vcpu_id == id)
 611                 return vcpu;
 612         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm)
 613                 if (vcpu->vcpu_id == id)
 614                         return vcpu;
 615         return NULL;
 616 }
 617
 618 static inline int kvm_vcpu_get_idx(struct kvm_vcpu *vcpu)
 619 {
 620         return vcpu->vcpu_idx;
 621 }
 622
 623 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)                            \
 624         for (memslot = &slots->memslots[0];                             \
 625              memslot < slots->memslots + slots->used_slots; memslot++)  \
 626                 if (WARN_ON_ONCE(!memslot->npages)) {                   \
 627                 } else
 628
 629 void kvm_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 630
 631 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 632 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 633
 634 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
 635 void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm);
 636 void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
 637 #else
 638 static inline void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm)
 639 {
 640 }
 641 static inline void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
 642 {
 643 }
 644 #endif
 645
 646 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 647 int kvm_irqfd_init(void);
 648 void kvm_irqfd_exit(void);
 649 #else
 650 static inline int kvm_irqfd_init(void)
 651 {
 652         return 0;
 653 }
 654
 655 static inline void kvm_irqfd_exit(void)
 656 {
 657 }
 658 #endif
 659 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
 660                   struct module *module);
 661 void kvm_exit(void);
 662
 663 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
 664 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
 665 void kvm_put_kvm_no_destroy(struct kvm *kvm);
 666
 667 static inline struct kvm_memslots *__kvm_memslots(struct kvm *kvm, int as_id)
 668 {
 669         as_id = array_index_nospec(as_id, KVM_ADDRESS_SPACE_NUM);
 670         return srcu_dereference_check(kvm->memslots[as_id], &kvm->srcu,
 671                         lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
 672                         !refcount_read(&kvm->users_count));
 673 }
 674
 675 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
 676 {
 677         return __kvm_memslots(kvm, 0);
 678 }
 679
 680 static inline struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu)
 681 {
 682         int as_id = kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu);
 683
 684         return __kvm_memslots(vcpu->kvm, as_id);
 685 }
 686
 687 static inline
 688 struct kvm_memory_slot *id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
 689 {
 690         int index = slots->id_to_index[id];
 691         struct kvm_memory_slot *slot;
 692
 693         if (index < 0)
 694                 return NULL;
 695
 696         slot = &slots->memslots[index];
 697
 698         WARN_ON(slot->id != id);
 699         return slot;
 700 }
 701
 702 /*
 703  * KVM_SET_USER_MEMORY_REGION ioctl allows the following operations:
 704  * - create a new memory slot
 705  * - delete an existing memory slot
 706  * - modify an existing memory slot
 707  *   -- move it in the guest physical memory space
 708  *   -- just change its flags
 709  *
 710  * Since flags can be changed by some of these operations, the following
 711  * differentiation is the best we can do for __kvm_set_memory_region():
 712  */
 713 enum kvm_mr_change {
 714         KVM_MR_CREATE,
 715         KVM_MR_DELETE,
 716         KVM_MR_MOVE,
 717         KVM_MR_FLAGS_ONLY,
 718 };
 719
 720 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 721                           const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 722 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 723                             const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 724 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
 725 void kvm_arch_memslots_updated(struct kvm *kvm, u64 gen);
 726 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
 727                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
 728                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 729                                 enum kvm_mr_change change);
 730 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
 731                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 732                                 struct kvm_memory_slot *old,
 733                                 const struct kvm_memory_slot *new,
 734                                 enum kvm_mr_change change);
 735 /* flush all memory translations */
 736 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm);
 737 /* flush memory translations pointing to 'slot' */
 738 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
 739                                    struct kvm_memory_slot *slot);
 740
 741 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 742                             struct page **pages, int nr_pages);
 743
 744 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 745 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 746 unsigned long gfn_to_hva_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *writable);
 747 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 748 unsigned long gfn_to_hva_memslot_prot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 749                                       bool *writable);
 750 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
 751 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
 752 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
 753
 754 kvm_pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 755 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
 756                       bool *writable);
 757 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 758 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 759 kvm_pfn_t __gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 760                                bool atomic, bool *async, bool write_fault,
 761                                bool *writable, hva_t *hva);
 762
 763 void kvm_release_pfn_clean(kvm_pfn_t pfn);
 764 void kvm_release_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
 765 void kvm_set_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
 766 void kvm_set_pfn_accessed(kvm_pfn_t pfn);
 767 void kvm_get_pfn(kvm_pfn_t pfn);
 768
 769 void kvm_release_pfn(kvm_pfn_t pfn, bool dirty, struct gfn_to_pfn_cache *cache);
 770 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 771                         int len);
 772 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
 773 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 774                            void *data, unsigned long len);
 775 int kvm_read_guest_offset_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 776                                  void *data, unsigned int offset,
 777                                  unsigned long len);
 778 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
 779                          int offset, int len);
 780 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
 781                     unsigned long len);
 782 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 783                            void *data, unsigned long len);
 784 int kvm_write_guest_offset_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 785                                   void *data, unsigned int offset,
 786                                   unsigned long len);
 787 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 788                               gpa_t gpa, unsigned long len);
 789
 790 #define __kvm_get_guest(kvm, gfn, offset, v)                            \
 791 ({                                                                      \
 792         unsigned long __addr = gfn_to_hva(kvm, gfn);                    \
 793         typeof(v) __user *__uaddr = (typeof(__uaddr))(__addr + offset); \
 794         int __ret = -EFAULT;                                            \
 795                                                                         \
 796         if (!kvm_is_error_hva(__addr))                                  \
 797                 __ret = get_user(v, __uaddr);                           \
 798         __ret;                                                          \
 799 })
 800
 801 #define kvm_get_guest(kvm, gpa, v)                                      \
 802 ({                                                                      \
 803         gpa_t __gpa = gpa;                                              \
 804         struct kvm *__kvm = kvm;                                        \
 805                                                                         \
 806         __kvm_get_guest(__kvm, __gpa >> PAGE_SHIFT,                     \
 807                         offset_in_page(__gpa), v);                      \
 808 })
 809
 810 #define __kvm_put_guest(kvm, gfn, offset, v)                            \
 811 ({                                                                      \
 812         unsigned long __addr = gfn_to_hva(kvm, gfn);                    \
 813         typeof(v) __user *__uaddr = (typeof(__uaddr))(__addr + offset); \
 814         int __ret = -EFAULT;                                            \
 815                                                                         \
 816         if (!kvm_is_error_hva(__addr))                                  \
 817                 __ret = put_user(v, __uaddr);                           \
 818         if (!__ret)                                                     \
 819                 mark_page_dirty(kvm, gfn);                              \
 820         __ret;                                                          \
 821 })
 822
 823 #define kvm_put_guest(kvm, gpa, v)                                      \
 824 ({                                                                      \
 825         gpa_t __gpa = gpa;                                              \
 826         struct kvm *__kvm = kvm;                                        \
 827                                                                         \
 828         __kvm_put_guest(__kvm, __gpa >> PAGE_SHIFT,                     \
 829                         offset_in_page(__gpa), v);                      \
 830 })
 831
 832 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
 833 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 834 bool kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 835 bool kvm_vcpu_is_visible_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 836 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 837 void mark_page_dirty_in_slot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot, gfn_t gfn);
 838 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 839
 840 struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu);
 841 struct kvm_memory_slot *kvm_vcpu_gfn_to_memslot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 842 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 843 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 844 int kvm_vcpu_map(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, struct kvm_host_map *map);
 845 int kvm_map_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, struct kvm_host_map *map,
 846                 struct gfn_to_pfn_cache *cache, bool atomic);
 847 struct page *kvm_vcpu_gfn_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 848 void kvm_vcpu_unmap(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_host_map *map, bool dirty);
 849 int kvm_unmap_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_host_map *map,
 850                   struct gfn_to_pfn_cache *cache, bool dirty, bool atomic);
 851 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 852 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva_prot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool *writable);
 853 int kvm_vcpu_read_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 854                              int len);
 855 int kvm_vcpu_read_guest_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
 856                                unsigned long len);
 857 int kvm_vcpu_read_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
 858                         unsigned long len);
 859 int kvm_vcpu_write_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, const void *data,
 860                               int offset, int len);
 861 int kvm_vcpu_write_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, const void *data,
 862                          unsigned long len);
 863 void kvm_vcpu_mark_page_dirty(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 864
 865 void kvm_sigset_activate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 866 void kvm_sigset_deactivate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 867
 868 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
 869 void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
 870 void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
 871 bool kvm_vcpu_wake_up(struct kvm_vcpu *vcpu);
 872 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 873 int kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
 874 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu, bool usermode_vcpu_not_eligible);
 875
 876 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
 877 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
 878
 879 #ifdef KVM_ARCH_NR_OBJS_PER_MEMORY_CACHE
 880 int kvm_mmu_topup_memory_cache(struct kvm_mmu_memory_cache *mc, int min);
 881 int kvm_mmu_memory_cache_nr_free_objects(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
 882 void kvm_mmu_free_memory_cache(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
 883 void *kvm_mmu_memory_cache_alloc(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
 884 #endif
 885
 886 bool kvm_make_vcpus_request_mask(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 887                                  struct kvm_vcpu *except,
 888                                  unsigned long *vcpu_bitmap, cpumask_var_t tmp);
 889 bool kvm_make_all_cpus_request(struct kvm *kvm, unsigned int req);
 890 bool kvm_make_all_cpus_request_except(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 891                                       struct kvm_vcpu *except);
 892 bool kvm_make_cpus_request_mask(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 893                                 unsigned long *vcpu_bitmap);
 894
 895 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
 896                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 897 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
 898                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 899 vm_fault_t kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
 900
 901 int kvm_vm_ioctl_check_extension(struct kvm *kvm, long ext);
 902
 903 void kvm_arch_mmu_enable_log_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
 904                                         struct kvm_memory_slot *slot,
 905                                         gfn_t gfn_offset,
 906                                         unsigned long mask);
 907 void kvm_arch_sync_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot);
 908
 909 #ifdef CONFIG_KVM_GENERIC_DIRTYLOG_READ_PROTECT
 910 void kvm_arch_flush_remote_tlbs_memslot(struct kvm *kvm,
 911                                         const struct kvm_memory_slot *memslot);
 912 #else /* !CONFIG_KVM_GENERIC_DIRTYLOG_READ_PROTECT */
 913 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log);
 914 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log,
 915                       int *is_dirty, struct kvm_memory_slot **memslot);
 916 #endif
 917
 918 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level,
 919                         bool line_status);
 920 int kvm_vm_ioctl_enable_cap(struct kvm *kvm,
 921                             struct kvm_enable_cap *cap);
 922 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
 923                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 924
 925 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 926 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 927
 928 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 929                                     struct kvm_translation *tr);
 930
 931 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 932 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 933 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 934                                   struct kvm_sregs *sregs);
 935 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 936                                   struct kvm_sregs *sregs);
 937 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 938                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 939 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 940                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 941 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 942                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
 943 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu);
 944
 945 int kvm_arch_init(void *opaque);
 946 void kvm_arch_exit(void);
 947
 948 void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 949
 950 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 951 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 952 int kvm_arch_vcpu_precreate(struct kvm *kvm, unsigned int id);
 953 int kvm_arch_vcpu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
 954 void kvm_arch_vcpu_postcreate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 955 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 956
 957 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_VCPU_DEBUGFS
 958 void kvm_arch_create_vcpu_debugfs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct dentry *debugfs_dentry);
 959 #endif
 960
 961 int kvm_arch_hardware_enable(void);
 962 void kvm_arch_hardware_disable(void);
 963 int kvm_arch_hardware_setup(void *opaque);
 964 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
 965 int kvm_arch_check_processor_compat(void *opaque);
 966 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 967 bool kvm_arch_vcpu_in_kernel(struct kvm_vcpu *vcpu);
 968 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 969 bool kvm_arch_dy_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 970 int kvm_arch_post_init_vm(struct kvm *kvm);
 971 void kvm_arch_pre_destroy_vm(struct kvm *kvm);
 972
 973 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
 974 /*
 975  * All architectures that want to use vzalloc currently also
 976  * need their own kvm_arch_alloc_vm implementation.
 977  */
 978 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
 979 {
 980         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
 981 }
 982
 983 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
 984 {
 985         kfree(kvm);
 986 }
 987 #endif
 988
 989 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLB
 990 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlb(struct kvm *kvm)
 991 {
 992         return -ENOTSUPP;
 993 }
 994 #endif
 995
 996 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
 997 void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 998 void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 999 bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
1000 #else
1001 static inline void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
1002 {
1003 }
1004
1005 static inline void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
1006 {
1007 }
1008
1009 static inline bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
1010 {
1011         return false;
1012 }
1013 #endif
1014 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
1015 void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm);
1016 void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm);
1017 bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm);
1018 #else
1019 static inline void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm)
1020 {
1021 }
1022
1023 static inline void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm)
1024 {
1025 }
1026
1027 static inline bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm)
1028 {
1029         return false;
1030 }
1031 #endif
1032
1033 static inline struct rcuwait *kvm_arch_vcpu_get_wait(struct kvm_vcpu *vcpu)
1034 {
1035 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
1036         return vcpu->arch.waitp;
1037 #else
1038         return &vcpu->wait;
1039 #endif
1040 }
1041
1042 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_INTC_INITIALIZED
1043 /*
1044  * returns true if the virtual interrupt controller is initialized and
1045  * ready to accept virtual IRQ. On some architectures the virtual interrupt
1046  * controller is dynamically instantiated and this is not always true.
1047  */
1048 bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm);
1049 #else
1050 static inline bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm)
1051 {
1052         return true;
1053 }
1054 #endif
1055
1056 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
1057 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
1058 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
1059
1060 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
1061
1062 bool kvm_is_reserved_pfn(kvm_pfn_t pfn);
1063 bool kvm_is_zone_device_pfn(kvm_pfn_t pfn);
1064 bool kvm_is_transparent_hugepage(kvm_pfn_t pfn);
1065
1066 struct kvm_irq_ack_notifier {
1067         struct hlist_node link;
1068         unsigned gsi;
1069         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1070 };
1071
1072 int kvm_irq_map_gsi(struct kvm *kvm,
1073                     struct kvm_kernel_irq_routing_entry *entries, int gsi);
1074 int kvm_irq_map_chip_pin(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1075
1076 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
1077                 bool line_status);
1078 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
1079                 int irq_source_id, int level, bool line_status);
1080 int kvm_arch_set_irq_inatomic(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1081                                struct kvm *kvm, int irq_source_id,
1082                                int level, bool line_status);
1083 bool kvm_irq_has_notifier(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1084 void kvm_notify_acked_gsi(struct kvm *kvm, int gsi);
1085 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1086 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
1087                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1088 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
1089                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1090 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
1091 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
1092 bool kvm_arch_irqfd_allowed(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1093
1094 /*
1095  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
1096  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
1097  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
1098  * bloat other code too much.
1099  *
1100  * IMPORTANT: Slots are sorted from highest GFN to lowest GFN!
1101  */
1102 static inline struct kvm_memory_slot *
1103 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
1104 {
1105         int start = 0, end = slots->used_slots;
1106         int slot = atomic_read(&slots->lru_slot);
1107         struct kvm_memory_slot *memslots = slots->memslots;
1108
1109         if (unlikely(!slots->used_slots))
1110                 return NULL;
1111
1112         if (gfn >= memslots[slot].base_gfn &&
1113             gfn < memslots[slot].base_gfn + memslots[slot].npages)
1114                 return &memslots[slot];
1115
1116         while (start < end) {
1117                 slot = start + (end - start) / 2;
1118
1119                 if (gfn >= memslots[slot].base_gfn)
1120                         end = slot;
1121                 else
1122                         start = slot + 1;
1123         }
1124
1125         if (start < slots->used_slots && gfn >= memslots[start].base_gfn &&
1126             gfn < memslots[start].base_gfn + memslots[start].npages) {
1127                 atomic_set(&slots->lru_slot, start);
1128                 return &memslots[start];
1129         }
1130
1131         return NULL;
1132 }
1133
1134 static inline struct kvm_memory_slot *
1135 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
1136 {
1137         return search_memslots(slots, gfn);
1138 }
1139
1140 static inline unsigned long
1141 __gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
1142 {
1143         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
1144 }
1145
1146 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
1147 {
1148         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
1149 }
1150
1151 static inline gfn_t
1152 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
1153 {
1154         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
1155
1156         return slot->base_gfn + gfn_offset;
1157 }
1158
1159 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
1160 {
1161         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
1162 }
1163
1164 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
1165 {
1166         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
1167 }
1168
1169 static inline hpa_t pfn_to_hpa(kvm_pfn_t pfn)
1170 {
1171         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
1172 }
1173
1174 static inline struct page *kvm_vcpu_gpa_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu,
1175                                                 gpa_t gpa)
1176 {
1177         return kvm_vcpu_gfn_to_page(vcpu, gpa_to_gfn(gpa));
1178 }
1179
1180 static inline bool kvm_is_error_gpa(struct kvm *kvm, gpa_t gpa)
1181 {
1182         unsigned long hva = gfn_to_hva(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
1183
1184         return kvm_is_error_hva(hva);
1185 }
1186
1187 enum kvm_stat_kind {
1188         KVM_STAT_VM,
1189         KVM_STAT_VCPU,
1190 };
1191
1192 struct kvm_stat_data {
1193         struct kvm *kvm;
1194         struct kvm_stats_debugfs_item *dbgfs_item;
1195 };
1196
1197 struct kvm_stats_debugfs_item {
1198         const char *name;
1199         int offset;
1200         enum kvm_stat_kind kind;
1201         int mode;
1202 };
1203
1204 #define KVM_DBGFS_GET_MODE(dbgfs_item)                                         \
1205         ((dbgfs_item)->mode ? (dbgfs_item)->mode : 0644)
1206
1207 #define VM_STAT(n, x, ...)                                                      \
1208         { n, offsetof(struct kvm, stat.x), KVM_STAT_VM, ## __VA_ARGS__ }
1209 #define VCPU_STAT(n, x, ...)                                                    \
1210         { n, offsetof(struct kvm_vcpu, stat.x), KVM_STAT_VCPU, ## __VA_ARGS__ }
1211
1212 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
1213 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
1214
1215 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
1216 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm *kvm, unsigned long mmu_seq)
1217 {
1218         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count))
1219                 return 1;
1220         /*
1221          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
1222          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
1223          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
1224          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
1225          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
1226          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
1227          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
1228          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
1229          */
1230         smp_rmb();
1231         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
1232                 return 1;
1233         return 0;
1234 }
1235
1236 static inline int mmu_notifier_retry_hva(struct kvm *kvm,
1237                                          unsigned long mmu_seq,
1238                                          unsigned long hva)
1239 {
1240         lockdep_assert_held(&kvm->mmu_lock);
1241         /*
1242          * If mmu_notifier_count is non-zero, then the range maintained by
1243          * kvm_mmu_notifier_invalidate_range_start contains all addresses that
1244          * might be being invalidated. Note that it may include some false
1245          * positives, due to shortcuts when handing concurrent invalidations.
1246          */
1247         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count) &&
1248             hva >= kvm->mmu_notifier_range_start &&
1249             hva < kvm->mmu_notifier_range_end)
1250                 return 1;
1251         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
1252                 return 1;
1253         return 0;
1254 }
1255 #endif
1256
1257 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
1258
1259 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 4096 /* might need extension/rework in the future */
1260
1261 bool kvm_arch_can_set_irq_routing(struct kvm *kvm);
1262 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
1263                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
1264                         unsigned nr,
1265                         unsigned flags);
1266 int kvm_set_routing_entry(struct kvm *kvm,
1267                           struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1268                           const struct kvm_irq_routing_entry *ue);
1269 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
1270
1271 #else
1272
1273 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
1274
1275 #endif
1276
1277 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
1278
1279 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
1280
1281 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
1282 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
1283
1284 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
1285 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1286 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
1287 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *);
1288 #else
1289 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1290 {
1291         return -EINVAL;
1292 }
1293
1294 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1295 #endif
1296
1297 #else
1298
1299 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
1300
1301 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1302 {
1303         return -EINVAL;
1304 }
1305
1306 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1307
1308 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
1309 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
1310 {
1311 }
1312 #endif
1313
1314 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
1315 {
1316         return -ENOSYS;
1317 }
1318
1319 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
1320
1321 void kvm_arch_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
1322
1323 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1324 {
1325         /*
1326          * Ensure the rest of the request is published to kvm_check_request's
1327          * caller.  Paired with the smp_mb__after_atomic in kvm_check_request.
1328          */
1329         smp_wmb();
1330         set_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1331 }
1332
1333 static inline bool kvm_request_pending(struct kvm_vcpu *vcpu)
1334 {
1335         return READ_ONCE(vcpu->requests);
1336 }
1337
1338 static inline bool kvm_test_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1339 {
1340         return test_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1341 }
1342
1343 static inline void kvm_clear_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1344 {
1345         clear_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1346 }
1347
1348 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1349 {
1350         if (kvm_test_request(req, vcpu)) {
1351                 kvm_clear_request(req, vcpu);
1352
1353                 /*
1354                  * Ensure the rest of the request is visible to kvm_check_request's
1355                  * caller.  Paired with the smp_wmb in kvm_make_request.
1356                  */
1357                 smp_mb__after_atomic();
1358                 return true;
1359         } else {
1360                 return false;
1361         }
1362 }
1363
1364 extern bool kvm_rebooting;
1365
1366 extern unsigned int halt_poll_ns;
1367 extern unsigned int halt_poll_ns_grow;
1368 extern unsigned int halt_poll_ns_grow_start;
1369 extern unsigned int halt_poll_ns_shrink;
1370
1371 struct kvm_device {
1372         const struct kvm_device_ops *ops;
1373         struct kvm *kvm;
1374         void *private;
1375         struct list_head vm_node;
1376 };
1377
1378 /* create, destroy, and name are mandatory */
1379 struct kvm_device_ops {
1380         const char *name;
1381
1382         /*
1383          * create is called holding kvm->lock and any operations not suitable
1384          * to do while holding the lock should be deferred to init (see
1385          * below).
1386          */
1387         int (*create)(struct kvm_device *dev, u32 type);
1388
1389         /*
1390          * init is called after create if create is successful and is called
1391          * outside of holding kvm->lock.
1392          */
1393         void (*init)(struct kvm_device *dev);
1394
1395         /*
1396          * Destroy is responsible for freeing dev.
1397          *
1398          * Destroy may be called before or after destructors are called
1399          * on emulated I/O regions, depending on whether a reference is
1400          * held by a vcpu or other kvm component that gets destroyed
1401          * after the emulated I/O.
1402          */
1403         void (*destroy)(struct kvm_device *dev);
1404
1405         /*
1406          * Release is an alternative method to free the device. It is
1407          * called when the device file descriptor is closed. Once
1408          * release is called, the destroy method will not be called
1409          * anymore as the device is removed from the device list of
1410          * the VM. kvm->lock is held.
1411          */
1412         void (*release)(struct kvm_device *dev);
1413
1414         int (*set_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1415         int (*get_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1416         int (*has_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1417         long (*ioctl)(struct kvm_device *dev, unsigned int ioctl,
1418                       unsigned long arg);
1419         int (*mmap)(struct kvm_device *dev, struct vm_area_struct *vma);
1420 };
1421
1422 void kvm_device_get(struct kvm_device *dev);
1423 void kvm_device_put(struct kvm_device *dev);
1424 struct kvm_device *kvm_device_from_filp(struct file *filp);
1425 int kvm_register_device_ops(const struct kvm_device_ops *ops, u32 type);
1426 void kvm_unregister_device_ops(u32 type);
1427
1428 extern struct kvm_device_ops kvm_mpic_ops;
1429 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v2_ops;
1430 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v3_ops;
1431
1432 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
1433
1434 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1435 {
1436         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
1437 }
1438 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1439 {
1440         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
1441 }
1442
1443 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1444
1445 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1446 {
1447 }
1448
1449 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1450 {
1451 }
1452 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1453
1454 static inline bool kvm_is_visible_memslot(struct kvm_memory_slot *memslot)
1455 {
1456         return (memslot && memslot->id < KVM_USER_MEM_SLOTS &&
1457                 !(memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID));
1458 }
1459
1460 struct kvm_vcpu *kvm_get_running_vcpu(void);
1461 struct kvm_vcpu * __percpu *kvm_get_running_vcpus(void);
1462
1463 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS
1464 bool kvm_arch_has_irq_bypass(void);
1465 int kvm_arch_irq_bypass_add_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1466                            struct irq_bypass_producer *);
1467 void kvm_arch_irq_bypass_del_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1468                            struct irq_bypass_producer *);
1469 void kvm_arch_irq_bypass_stop(struct irq_bypass_consumer *);
1470 void kvm_arch_irq_bypass_start(struct irq_bypass_consumer *);
1471 int kvm_arch_update_irqfd_routing(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1472                                   uint32_t guest_irq, bool set);
1473 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS */
1474
1475 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS
1476 /* If we wakeup during the poll time, was it a sucessful poll? */
1477 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1478 {
1479         return vcpu->valid_wakeup;
1480 }
1481
1482 #else
1483 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1484 {
1485         return true;
1486 }
1487 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS */
1488
1489 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_NO_POLL
1490 /* Callback that tells if we must not poll */
1491 bool kvm_arch_no_poll(struct kvm_vcpu *vcpu);
1492 #else
1493 static inline bool kvm_arch_no_poll(struct kvm_vcpu *vcpu)
1494 {
1495         return false;
1496 }
1497 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_NO_POLL */
1498
1499 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL
1500 long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1501                                unsigned int ioctl, unsigned long arg);
1502 #else
1503 static inline long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1504                                              unsigned int ioctl,
1505                                              unsigned long arg)
1506 {
1507         return -ENOIOCTLCMD;
1508 }
1509 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL */
1510
1511 void kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_range(struct kvm *kvm,
1512                                             unsigned long start, unsigned long end);
1513
1514 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE
1515 int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu);
1516 #else
1517 static inline int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu)
1518 {
1519         return 0;
1520 }
1521 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE */
1522
1523 typedef int (*kvm_vm_thread_fn_t)(struct kvm *kvm, uintptr_t data);
1524
1525 int kvm_vm_create_worker_thread(struct kvm *kvm, kvm_vm_thread_fn_t thread_fn,
1526                                 uintptr_t data, const char *name,
1527                                 struct task_struct **thread_ptr);
1528
1529 #ifdef CONFIG_KVM_XFER_TO_GUEST_WORK
1530 static inline void kvm_handle_signal_exit(struct kvm_vcpu *vcpu)
1531 {
1532         vcpu->run->exit_reason = KVM_EXIT_INTR;
1533         vcpu->stat.signal_exits++;
1534 }
1535 #endif /* CONFIG_KVM_XFER_TO_GUEST_WORK */
1536
1537 /*
1538  * This defines how many reserved entries we want to keep before we
1539  * kick the vcpu to the userspace to avoid dirty ring full.  This
1540  * value can be tuned to higher if e.g. PML is enabled on the host.
1541  */
1542 #define  KVM_DIRTY_RING_RSVD_ENTRIES  64
1543
1544 /* Max number of entries allowed for each kvm dirty ring */
1545 #define  KVM_DIRTY_RING_MAX_ENTRIES  65536
1546
1547 #endif