include/linux/kvm_host.h

   1 #ifndef __KVM_HOST_H
   2 #define __KVM_HOST_H
   3
   4 /*
   5  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
   6  * the COPYING file in the top-level directory.
   7  */
   8
   9 #include <linux/types.h>
  10 #include <linux/hardirq.h>
  11 #include <linux/list.h>
  12 #include <linux/mutex.h>
  13 #include <linux/spinlock.h>
  14 #include <linux/signal.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/bug.h>
  17 #include <linux/mm.h>
  18 #include <linux/mmu_notifier.h>
  19 #include <linux/preempt.h>
  20 #include <linux/msi.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <linux/vmalloc.h>
  23 #include <linux/rcupdate.h>
  24 #include <linux/ratelimit.h>
  25 #include <linux/err.h>
  26 #include <linux/irqflags.h>
  27 #include <linux/context_tracking.h>
  28 #include <linux/irqbypass.h>
  29 #include <linux/swait.h>
  30 #include <linux/refcount.h>
  31 #include <linux/nospec.h>
  32 #include <asm/signal.h>
  33
  34 #include <linux/kvm.h>
  35 #include <linux/kvm_para.h>
  36
  37 #include <linux/kvm_types.h>
  38
  39 #include <asm/kvm_host.h>
  40
  41 #ifndef KVM_MAX_VCPU_ID
  42 #define KVM_MAX_VCPU_ID KVM_MAX_VCPUS
  43 #endif
  44
  45 /*
  46  * The bit 16 ~ bit 31 of kvm_memory_region::flags are internally used
  47  * in kvm, other bits are visible for userspace which are defined in
  48  * include/linux/kvm_h.
  49  */
  50 #define KVM_MEMSLOT_INVALID     (1UL << 16)
  51
  52 /*
  53  * Bit 63 of the memslot generation number is an "update in-progress flag",
  54  * e.g. is temporarily set for the duration of install_new_memslots().
  55  * This flag effectively creates a unique generation number that is used to
  56  * mark cached memslot data, e.g. MMIO accesses, as potentially being stale,
  57  * i.e. may (or may not) have come from the previous memslots generation.
  58  *
  59  * This is necessary because the actual memslots update is not atomic with
  60  * respect to the generation number update.  Updating the generation number
  61  * first would allow a vCPU to cache a spte from the old memslots using the
  62  * new generation number, and updating the generation number after switching
  63  * to the new memslots would allow cache hits using the old generation number
  64  * to reference the defunct memslots.
  65  *
  66  * This mechanism is used to prevent getting hits in KVM's caches while a
  67  * memslot update is in-progress, and to prevent cache hits *after* updating
  68  * the actual generation number against accesses that were inserted into the
  69  * cache *before* the memslots were updated.
  70  */
  71 #define KVM_MEMSLOT_GEN_UPDATE_IN_PROGRESS      BIT_ULL(63)
  72
  73 /* Two fragments for cross MMIO pages. */
  74 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS  2
  75
  76 #ifndef KVM_ADDRESS_SPACE_NUM
  77 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM   1
  78 #endif
  79
  80 /*
  81  * For the normal pfn, the highest 12 bits should be zero,
  82  * so we can mask bit 62 ~ bit 52  to indicate the error pfn,
  83  * mask bit 63 to indicate the noslot pfn.
  84  */
  85 #define KVM_PFN_ERR_MASK        (0x7ffULL << 52)
  86 #define KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK (0xfffULL << 52)
  87 #define KVM_PFN_NOSLOT          (0x1ULL << 63)
  88
  89 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (KVM_PFN_ERR_MASK)
  90 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (KVM_PFN_ERR_MASK + 1)
  91 #define KVM_PFN_ERR_RO_FAULT    (KVM_PFN_ERR_MASK + 2)
  92
  93 /*
  94  * error pfns indicate that the gfn is in slot but faild to
  95  * translate it to pfn on host.
  96  */
  97 static inline bool is_error_pfn(kvm_pfn_t pfn)
  98 {
  99         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_MASK);
 100 }
 101
 102 /*
 103  * error_noslot pfns indicate that the gfn can not be
 104  * translated to pfn - it is not in slot or failed to
 105  * translate it to pfn.
 106  */
 107 static inline bool is_error_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
 108 {
 109         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK);
 110 }
 111
 112 /* noslot pfn indicates that the gfn is not in slot. */
 113 static inline bool is_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
 114 {
 115         return pfn == KVM_PFN_NOSLOT;
 116 }
 117
 118 /*
 119  * architectures with KVM_HVA_ERR_BAD other than PAGE_OFFSET (e.g. s390)
 120  * provide own defines and kvm_is_error_hva
 121  */
 122 #ifndef KVM_HVA_ERR_BAD
 123
 124 #define KVM_HVA_ERR_BAD         (PAGE_OFFSET)
 125 #define KVM_HVA_ERR_RO_BAD      (PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE)
 126
 127 static inline bool kvm_is_error_hva(unsigned long addr)
 128 {
 129         return addr >= PAGE_OFFSET;
 130 }
 131
 132 #endif
 133
 134 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
 135
 136 static inline bool is_error_page(struct page *page)
 137 {
 138         return IS_ERR(page);
 139 }
 140
 141 #define KVM_REQUEST_MASK           GENMASK(7,0)
 142 #define KVM_REQUEST_NO_WAKEUP      BIT(8)
 143 #define KVM_REQUEST_WAIT           BIT(9)
 144 /*
 145  * Architecture-independent vcpu->requests bit members
 146  * Bits 4-7 are reserved for more arch-independent bits.
 147  */
 148 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH         (0 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 149 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD        (1 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 150 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER     2
 151 #define KVM_REQ_UNHALT            3
 152 #define KVM_REQUEST_ARCH_BASE     8
 153
 154 #define KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, flags) ({ \
 155         BUILD_BUG_ON((unsigned)(nr) >= (FIELD_SIZEOF(struct kvm_vcpu, requests) * 8) - KVM_REQUEST_ARCH_BASE); \
 156         (unsigned)(((nr) + KVM_REQUEST_ARCH_BASE) | (flags)); \
 157 })
 158 #define KVM_ARCH_REQ(nr)           KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, 0)
 159
 160 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID             0
 161 #define KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID        1
 162
 163 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
 164
 165 extern spinlock_t kvm_lock;
 166 extern struct list_head vm_list;
 167
 168 struct kvm_io_range {
 169         gpa_t addr;
 170         int len;
 171         struct kvm_io_device *dev;
 172 };
 173
 174 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
 175
 176 struct kvm_io_bus {
 177         int dev_count;
 178         int ioeventfd_count;
 179         struct kvm_io_range range[];
 180 };
 181
 182 enum kvm_bus {
 183         KVM_MMIO_BUS,
 184         KVM_PIO_BUS,
 185         KVM_VIRTIO_CCW_NOTIFY_BUS,
 186         KVM_FAST_MMIO_BUS,
 187         KVM_NR_BUSES
 188 };
 189
 190 int kvm_io_bus_write(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 191                      int len, const void *val);
 192 int kvm_io_bus_write_cookie(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx,
 193                             gpa_t addr, int len, const void *val, long cookie);
 194 int kvm_io_bus_read(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 195                     int len, void *val);
 196 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 197                             int len, struct kvm_io_device *dev);
 198 void kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 199                                struct kvm_io_device *dev);
 200 struct kvm_io_device *kvm_io_bus_get_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 201                                          gpa_t addr);
 202
 203 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 204 struct kvm_async_pf {
 205         struct work_struct work;
 206         struct list_head link;
 207         struct list_head queue;
 208         struct kvm_vcpu *vcpu;
 209         struct mm_struct *mm;
 210         gva_t gva;
 211         unsigned long addr;
 212         struct kvm_arch_async_pf arch;
 213         bool   wakeup_all;
 214 };
 215
 216 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
 217 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
 218 int kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned long hva,
 219                        struct kvm_arch_async_pf *arch);
 220 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
 221 #endif
 222
 223 enum {
 224         OUTSIDE_GUEST_MODE,
 225         IN_GUEST_MODE,
 226         EXITING_GUEST_MODE,
 227         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
 228 };
 229
 230 #define KVM_UNMAPPED_PAGE       ((void *) 0x500 + POISON_POINTER_DELTA)
 231
 232 struct kvm_host_map {
 233         /*
 234          * Only valid if the 'pfn' is managed by the host kernel (i.e. There is
 235          * a 'struct page' for it. When using mem= kernel parameter some memory
 236          * can be used as guest memory but they are not managed by host
 237          * kernel).
 238          * If 'pfn' is not managed by the host kernel, this field is
 239          * initialized to KVM_UNMAPPED_PAGE.
 240          */
 241         struct page *page;
 242         void *hva;
 243         kvm_pfn_t pfn;
 244         kvm_pfn_t gfn;
 245 };
 246
 247 /*
 248  * Used to check if the mapping is valid or not. Never use 'kvm_host_map'
 249  * directly to check for that.
 250  */
 251 static inline bool kvm_vcpu_mapped(struct kvm_host_map *map)
 252 {
 253         return !!map->hva;
 254 }
 255
 256 /*
 257  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
 258  * exits for userspace servicing.
 259  */
 260 struct kvm_mmio_fragment {
 261         gpa_t gpa;
 262         void *data;
 263         unsigned len;
 264 };
 265
 266 struct kvm_vcpu {
 267         struct kvm *kvm;
 268 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
 269         struct preempt_notifier preempt_notifier;
 270 #endif
 271         int cpu;
 272         int vcpu_id;
 273         int srcu_idx;
 274         int mode;
 275         u64 requests;
 276         unsigned long guest_debug;
 277
 278         int pre_pcpu;
 279         struct list_head blocked_vcpu_list;
 280
 281         struct mutex mutex;
 282         struct kvm_run *run;
 283
 284         int guest_xcr0_loaded;
 285         struct swait_queue_head wq;
 286         struct pid __rcu *pid;
 287         int sigset_active;
 288         sigset_t sigset;
 289         struct kvm_vcpu_stat stat;
 290         unsigned int halt_poll_ns;
 291         bool valid_wakeup;
 292
 293 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
 294         int mmio_needed;
 295         int mmio_read_completed;
 296         int mmio_is_write;
 297         int mmio_cur_fragment;
 298         int mmio_nr_fragments;
 299         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
 300 #endif
 301
 302 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 303         struct {
 304                 u32 queued;
 305                 struct list_head queue;
 306                 struct list_head done;
 307                 spinlock_t lock;
 308         } async_pf;
 309 #endif
 310
 311 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
 312         /*
 313          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
 314          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
 315          *  or cpu relax intercepted.
 316          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
 317          */
 318         struct {
 319                 bool in_spin_loop;
 320                 bool dy_eligible;
 321         } spin_loop;
 322 #endif
 323         bool preempted;
 324         struct kvm_vcpu_arch arch;
 325         struct dentry *debugfs_dentry;
 326 };
 327
 328 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
 329 {
 330         /*
 331          * The memory barrier ensures a previous write to vcpu->requests cannot
 332          * be reordered with the read of vcpu->mode.  It pairs with the general
 333          * memory barrier following the write of vcpu->mode in VCPU RUN.
 334          */
 335         smp_mb__before_atomic();
 336         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
 337 }
 338
 339 /*
 340  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
 341  * This number must be determined not to exceed such limits.
 342  */
 343 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
 344
 345 struct kvm_memory_slot {
 346         gfn_t base_gfn;
 347         unsigned long npages;
 348         unsigned long *dirty_bitmap;
 349         struct kvm_arch_memory_slot arch;
 350         unsigned long userspace_addr;
 351         u32 flags;
 352         short id;
 353 };
 354
 355 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
 356 {
 357         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
 358 }
 359
 360 static inline unsigned long *kvm_second_dirty_bitmap(struct kvm_memory_slot *memslot)
 361 {
 362         unsigned long len = kvm_dirty_bitmap_bytes(memslot);
 363
 364         return memslot->dirty_bitmap + len / sizeof(*memslot->dirty_bitmap);
 365 }
 366
 367 struct kvm_s390_adapter_int {
 368         u64 ind_addr;
 369         u64 summary_addr;
 370         u64 ind_offset;
 371         u32 summary_offset;
 372         u32 adapter_id;
 373 };
 374
 375 struct kvm_hv_sint {
 376         u32 vcpu;
 377         u32 sint;
 378 };
 379
 380 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
 381         u32 gsi;
 382         u32 type;
 383         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 384                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level,
 385                    bool line_status);
 386         union {
 387                 struct {
 388                         unsigned irqchip;
 389                         unsigned pin;
 390                 } irqchip;
 391                 struct {
 392                         u32 address_lo;
 393                         u32 address_hi;
 394                         u32 data;
 395                         u32 flags;
 396                         u32 devid;
 397                 } msi;
 398                 struct kvm_s390_adapter_int adapter;
 399                 struct kvm_hv_sint hv_sint;
 400         };
 401         struct hlist_node link;
 402 };
 403
 404 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
 405 struct kvm_irq_routing_table {
 406         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IRQCHIP_NUM_PINS];
 407         u32 nr_rt_entries;
 408         /*
 409          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
 410          * the gsi is connected to.
 411          */
 412         struct hlist_head map[0];
 413 };
 414 #endif
 415
 416 #ifndef KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS
 417 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 0
 418 #endif
 419
 420 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
 421 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
 422 #endif
 423
 424 #ifndef __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
 425 static inline int kvm_arch_vcpu_memslots_id(struct kvm_vcpu *vcpu)
 426 {
 427         return 0;
 428 }
 429 #endif
 430
 431 /*
 432  * Note:
 433  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
 434  * to get the memslot by its id.
 435  */
 436 struct kvm_memslots {
 437         u64 generation;
 438         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 439         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
 440         short id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 441         atomic_t lru_slot;
 442         int used_slots;
 443 };
 444
 445 struct kvm {
 446         spinlock_t mmu_lock;
 447         struct mutex slots_lock;
 448         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
 449         struct kvm_memslots __rcu *memslots[KVM_ADDRESS_SPACE_NUM];
 450         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
 451
 452         /*
 453          * created_vcpus is protected by kvm->lock, and is incremented
 454          * at the beginning of KVM_CREATE_VCPU.  online_vcpus is only
 455          * incremented after storing the kvm_vcpu pointer in vcpus,
 456          * and is accessed atomically.
 457          */
 458         atomic_t online_vcpus;
 459         int created_vcpus;
 460         int last_boosted_vcpu;
 461         struct list_head vm_list;
 462         struct mutex lock;
 463         struct kvm_io_bus __rcu *buses[KVM_NR_BUSES];
 464 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 465         struct {
 466                 spinlock_t        lock;
 467                 struct list_head  items;
 468                 struct list_head  resampler_list;
 469                 struct mutex      resampler_lock;
 470         } irqfds;
 471         struct list_head ioeventfds;
 472 #endif
 473         struct kvm_vm_stat stat;
 474         struct kvm_arch arch;
 475         refcount_t users_count;
 476 #ifdef CONFIG_KVM_MMIO
 477         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
 478         spinlock_t ring_lock;
 479         struct list_head coalesced_zones;
 480 #endif
 481
 482         struct mutex irq_lock;
 483 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 484         /*
 485          * Update side is protected by irq_lock.
 486          */
 487         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
 488 #endif
 489 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 490         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
 491 #endif
 492
 493 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 494         struct mmu_notifier mmu_notifier;
 495         unsigned long mmu_notifier_seq;
 496         long mmu_notifier_count;
 497 #endif
 498         long tlbs_dirty;
 499         struct list_head devices;
 500         bool manual_dirty_log_protect;
 501         struct dentry *debugfs_dentry;
 502         struct kvm_stat_data **debugfs_stat_data;
 503         struct srcu_struct srcu;
 504         struct srcu_struct irq_srcu;
 505         pid_t userspace_pid;
 506 };
 507
 508 #define kvm_err(fmt, ...) \
 509         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 510 #define kvm_info(fmt, ...) \
 511         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 512 #define kvm_debug(fmt, ...) \
 513         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 514 #define kvm_debug_ratelimited(fmt, ...) \
 515         pr_debug_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), \
 516                              ## __VA_ARGS__)
 517 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
 518         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
 519                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 520
 521 /* The guest did something we don't support. */
 522 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
 523         kvm_pr_unimpl("vcpu%i, guest rIP: 0x%lx " fmt,                  \
 524                         (vcpu)->vcpu_id, kvm_rip_read(vcpu), ## __VA_ARGS__)
 525
 526 #define vcpu_debug(vcpu, fmt, ...)                                      \
 527         kvm_debug("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 528 #define vcpu_debug_ratelimited(vcpu, fmt, ...)                          \
 529         kvm_debug_ratelimited("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id,           \
 530                               ## __VA_ARGS__)
 531 #define vcpu_err(vcpu, fmt, ...)                                        \
 532         kvm_err("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 533
 534 static inline struct kvm_io_bus *kvm_get_bus(struct kvm *kvm, enum kvm_bus idx)
 535 {
 536         return srcu_dereference_check(kvm->buses[idx], &kvm->srcu,
 537                                       lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
 538                                       !refcount_read(&kvm->users_count));
 539 }
 540
 541 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
 542 {
 543         int num_vcpus = atomic_read(&kvm->online_vcpus);
 544         i = array_index_nospec(i, num_vcpus);
 545
 546         /* Pairs with smp_wmb() in kvm_vm_ioctl_create_vcpu.  */
 547         smp_rmb();
 548         return kvm->vcpus[i];
 549 }
 550
 551 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
 552         for (idx = 0; \
 553              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
 554              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
 555              idx++)
 556
 557 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu_by_id(struct kvm *kvm, int id)
 558 {
 559         struct kvm_vcpu *vcpu = NULL;
 560         int i;
 561
 562         if (id < 0)
 563                 return NULL;
 564         if (id < KVM_MAX_VCPUS)
 565                 vcpu = kvm_get_vcpu(kvm, id);
 566         if (vcpu && vcpu->vcpu_id == id)
 567                 return vcpu;
 568         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm)
 569                 if (vcpu->vcpu_id == id)
 570                         return vcpu;
 571         return NULL;
 572 }
 573
 574 static inline int kvm_vcpu_get_idx(struct kvm_vcpu *vcpu)
 575 {
 576         struct kvm_vcpu *tmp;
 577         int idx;
 578
 579         kvm_for_each_vcpu(idx, tmp, vcpu->kvm)
 580                 if (tmp == vcpu)
 581                         return idx;
 582         BUG();
 583 }
 584
 585 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)    \
 586         for (memslot = &slots->memslots[0];     \
 587               memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
 588                 memslot++)
 589
 590 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
 591 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 592
 593 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 594 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 595
 596 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
 597 void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm);
 598 void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
 599 #else
 600 static inline void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm)
 601 {
 602 }
 603 static inline void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
 604 {
 605 }
 606 #endif
 607
 608 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 609 int kvm_irqfd_init(void);
 610 void kvm_irqfd_exit(void);
 611 #else
 612 static inline int kvm_irqfd_init(void)
 613 {
 614         return 0;
 615 }
 616
 617 static inline void kvm_irqfd_exit(void)
 618 {
 619 }
 620 #endif
 621 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
 622                   struct module *module);
 623 void kvm_exit(void);
 624
 625 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
 626 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
 627
 628 static inline struct kvm_memslots *__kvm_memslots(struct kvm *kvm, int as_id)
 629 {
 630         as_id = array_index_nospec(as_id, KVM_ADDRESS_SPACE_NUM);
 631         return srcu_dereference_check(kvm->memslots[as_id], &kvm->srcu,
 632                         lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
 633                         !refcount_read(&kvm->users_count));
 634 }
 635
 636 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
 637 {
 638         return __kvm_memslots(kvm, 0);
 639 }
 640
 641 static inline struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu)
 642 {
 643         int as_id = kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu);
 644
 645         return __kvm_memslots(vcpu->kvm, as_id);
 646 }
 647
 648 static inline struct kvm_memory_slot *
 649 id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
 650 {
 651         int index = slots->id_to_index[id];
 652         struct kvm_memory_slot *slot;
 653
 654         slot = &slots->memslots[index];
 655
 656         WARN_ON(slot->id != id);
 657         return slot;
 658 }
 659
 660 /*
 661  * KVM_SET_USER_MEMORY_REGION ioctl allows the following operations:
 662  * - create a new memory slot
 663  * - delete an existing memory slot
 664  * - modify an existing memory slot
 665  *   -- move it in the guest physical memory space
 666  *   -- just change its flags
 667  *
 668  * Since flags can be changed by some of these operations, the following
 669  * differentiation is the best we can do for __kvm_set_memory_region():
 670  */
 671 enum kvm_mr_change {
 672         KVM_MR_CREATE,
 673         KVM_MR_DELETE,
 674         KVM_MR_MOVE,
 675         KVM_MR_FLAGS_ONLY,
 676 };
 677
 678 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 679                           const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 680 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 681                             const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 682 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *free,
 683                            struct kvm_memory_slot *dont);
 684 int kvm_arch_create_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot,
 685                             unsigned long npages);
 686 void kvm_arch_memslots_updated(struct kvm *kvm, u64 gen);
 687 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
 688                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
 689                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 690                                 enum kvm_mr_change change);
 691 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
 692                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 693                                 const struct kvm_memory_slot *old,
 694                                 const struct kvm_memory_slot *new,
 695                                 enum kvm_mr_change change);
 696 bool kvm_largepages_enabled(void);
 697 void kvm_disable_largepages(void);
 698 /* flush all memory translations */
 699 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm);
 700 /* flush memory translations pointing to 'slot' */
 701 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
 702                                    struct kvm_memory_slot *slot);
 703
 704 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 705                             struct page **pages, int nr_pages);
 706
 707 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 708 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 709 unsigned long gfn_to_hva_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *writable);
 710 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 711 unsigned long gfn_to_hva_memslot_prot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 712                                       bool *writable);
 713 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
 714 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
 715 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
 716
 717 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 718 kvm_pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 719 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
 720                       bool *writable);
 721 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 722 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 723 kvm_pfn_t __gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 724                                bool atomic, bool *async, bool write_fault,
 725                                bool *writable);
 726
 727 void kvm_release_pfn_clean(kvm_pfn_t pfn);
 728 void kvm_release_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
 729 void kvm_set_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
 730 void kvm_set_pfn_accessed(kvm_pfn_t pfn);
 731 void kvm_get_pfn(kvm_pfn_t pfn);
 732
 733 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 734                         int len);
 735 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
 736                           unsigned long len);
 737 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
 738 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 739                            void *data, unsigned long len);
 740 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
 741                          int offset, int len);
 742 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
 743                     unsigned long len);
 744 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 745                            void *data, unsigned long len);
 746 int kvm_write_guest_offset_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 747                                   void *data, unsigned int offset,
 748                                   unsigned long len);
 749 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 750                               gpa_t gpa, unsigned long len);
 751 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
 752 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
 753 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 754 bool kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 755 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 756 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 757
 758 struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu);
 759 struct kvm_memory_slot *kvm_vcpu_gfn_to_memslot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 760 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 761 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 762 int kvm_vcpu_map(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, struct kvm_host_map *map);
 763 struct page *kvm_vcpu_gfn_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 764 void kvm_vcpu_unmap(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_host_map *map, bool dirty);
 765 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 766 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva_prot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool *writable);
 767 int kvm_vcpu_read_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 768                              int len);
 769 int kvm_vcpu_read_guest_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
 770                                unsigned long len);
 771 int kvm_vcpu_read_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
 772                         unsigned long len);
 773 int kvm_vcpu_write_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, const void *data,
 774                               int offset, int len);
 775 int kvm_vcpu_write_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, const void *data,
 776                          unsigned long len);
 777 void kvm_vcpu_mark_page_dirty(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 778
 779 void kvm_sigset_activate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 780 void kvm_sigset_deactivate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 781
 782 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
 783 void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
 784 void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
 785 bool kvm_vcpu_wake_up(struct kvm_vcpu *vcpu);
 786 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 787 int kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
 788 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu, bool usermode_vcpu_not_eligible);
 789
 790 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
 791 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
 792
 793 bool kvm_make_vcpus_request_mask(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 794                                  unsigned long *vcpu_bitmap, cpumask_var_t tmp);
 795 bool kvm_make_all_cpus_request(struct kvm *kvm, unsigned int req);
 796
 797 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
 798                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 799 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
 800                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 801 vm_fault_t kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
 802
 803 int kvm_vm_ioctl_check_extension(struct kvm *kvm, long ext);
 804
 805 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 806                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
 807
 808 int kvm_get_dirty_log_protect(struct kvm *kvm,
 809                               struct kvm_dirty_log *log, bool *flush);
 810 int kvm_clear_dirty_log_protect(struct kvm *kvm,
 811                                 struct kvm_clear_dirty_log *log, bool *flush);
 812
 813 void kvm_arch_mmu_enable_log_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
 814                                         struct kvm_memory_slot *slot,
 815                                         gfn_t gfn_offset,
 816                                         unsigned long mask);
 817
 818 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 819                                 struct kvm_dirty_log *log);
 820 int kvm_vm_ioctl_clear_dirty_log(struct kvm *kvm,
 821                                   struct kvm_clear_dirty_log *log);
 822
 823 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level,
 824                         bool line_status);
 825 int kvm_vm_ioctl_enable_cap(struct kvm *kvm,
 826                             struct kvm_enable_cap *cap);
 827 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
 828                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 829
 830 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 831 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 832
 833 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 834                                     struct kvm_translation *tr);
 835
 836 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 837 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 838 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 839                                   struct kvm_sregs *sregs);
 840 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 841                                   struct kvm_sregs *sregs);
 842 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 843                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 844 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 845                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 846 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 847                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
 848 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
 849
 850 int kvm_arch_init(void *opaque);
 851 void kvm_arch_exit(void);
 852
 853 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 854 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 855
 856 void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 857
 858 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
 859 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 860 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 861 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
 862 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 863 void kvm_arch_vcpu_postcreate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 864 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 865
 866 bool kvm_arch_has_vcpu_debugfs(void);
 867 int kvm_arch_create_vcpu_debugfs(struct kvm_vcpu *vcpu);
 868
 869 int kvm_arch_hardware_enable(void);
 870 void kvm_arch_hardware_disable(void);
 871 int kvm_arch_hardware_setup(void);
 872 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
 873 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
 874 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 875 bool kvm_arch_vcpu_in_kernel(struct kvm_vcpu *vcpu);
 876 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 877
 878 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
 879 /*
 880  * All architectures that want to use vzalloc currently also
 881  * need their own kvm_arch_alloc_vm implementation.
 882  */
 883 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
 884 {
 885         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
 886 }
 887
 888 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
 889 {
 890         kfree(kvm);
 891 }
 892 #endif
 893
 894 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLB
 895 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlb(struct kvm *kvm)
 896 {
 897         return -ENOTSUPP;
 898 }
 899 #endif
 900
 901 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
 902 void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 903 void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 904 bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 905 #else
 906 static inline void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 907 {
 908 }
 909
 910 static inline void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 911 {
 912 }
 913
 914 static inline bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 915 {
 916         return false;
 917 }
 918 #endif
 919 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
 920 void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm);
 921 void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm);
 922 bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm);
 923 #else
 924 static inline void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm)
 925 {
 926 }
 927
 928 static inline void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm)
 929 {
 930 }
 931
 932 static inline bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm)
 933 {
 934         return false;
 935 }
 936 #endif
 937
 938 static inline struct swait_queue_head *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
 939 {
 940 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
 941         return vcpu->arch.wqp;
 942 #else
 943         return &vcpu->wq;
 944 #endif
 945 }
 946
 947 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_INTC_INITIALIZED
 948 /*
 949  * returns true if the virtual interrupt controller is initialized and
 950  * ready to accept virtual IRQ. On some architectures the virtual interrupt
 951  * controller is dynamically instantiated and this is not always true.
 952  */
 953 bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm);
 954 #else
 955 static inline bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm)
 956 {
 957         return true;
 958 }
 959 #endif
 960
 961 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
 962 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
 963 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
 964
 965 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
 966 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 967
 968 bool kvm_is_reserved_pfn(kvm_pfn_t pfn);
 969
 970 struct kvm_irq_ack_notifier {
 971         struct hlist_node link;
 972         unsigned gsi;
 973         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 974 };
 975
 976 int kvm_irq_map_gsi(struct kvm *kvm,
 977                     struct kvm_kernel_irq_routing_entry *entries, int gsi);
 978 int kvm_irq_map_chip_pin(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 979
 980 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
 981                 bool line_status);
 982 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
 983                 int irq_source_id, int level, bool line_status);
 984 int kvm_arch_set_irq_inatomic(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 985                                struct kvm *kvm, int irq_source_id,
 986                                int level, bool line_status);
 987 bool kvm_irq_has_notifier(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 988 void kvm_notify_acked_gsi(struct kvm *kvm, int gsi);
 989 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 990 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 991                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 992 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 993                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 994 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
 995 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
 996
 997 /*
 998  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
 999  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
1000  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
1001  * bloat other code too much.
1002  */
1003 static inline struct kvm_memory_slot *
1004 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
1005 {
1006         int start = 0, end = slots->used_slots;
1007         int slot = atomic_read(&slots->lru_slot);
1008         struct kvm_memory_slot *memslots = slots->memslots;
1009
1010         if (gfn >= memslots[slot].base_gfn &&
1011             gfn < memslots[slot].base_gfn + memslots[slot].npages)
1012                 return &memslots[slot];
1013
1014         while (start < end) {
1015                 slot = start + (end - start) / 2;
1016
1017                 if (gfn >= memslots[slot].base_gfn)
1018                         end = slot;
1019                 else
1020                         start = slot + 1;
1021         }
1022
1023         if (gfn >= memslots[start].base_gfn &&
1024             gfn < memslots[start].base_gfn + memslots[start].npages) {
1025                 atomic_set(&slots->lru_slot, start);
1026                 return &memslots[start];
1027         }
1028
1029         return NULL;
1030 }
1031
1032 static inline struct kvm_memory_slot *
1033 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
1034 {
1035         return search_memslots(slots, gfn);
1036 }
1037
1038 static inline unsigned long
1039 __gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
1040 {
1041         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
1042 }
1043
1044 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
1045 {
1046         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
1047 }
1048
1049 static inline gfn_t
1050 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
1051 {
1052         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
1053
1054         return slot->base_gfn + gfn_offset;
1055 }
1056
1057 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
1058 {
1059         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
1060 }
1061
1062 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
1063 {
1064         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
1065 }
1066
1067 static inline hpa_t pfn_to_hpa(kvm_pfn_t pfn)
1068 {
1069         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
1070 }
1071
1072 static inline struct page *kvm_vcpu_gpa_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu,
1073                                                 gpa_t gpa)
1074 {
1075         return kvm_vcpu_gfn_to_page(vcpu, gpa_to_gfn(gpa));
1076 }
1077
1078 static inline bool kvm_is_error_gpa(struct kvm *kvm, gpa_t gpa)
1079 {
1080         unsigned long hva = gfn_to_hva(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
1081
1082         return kvm_is_error_hva(hva);
1083 }
1084
1085 enum kvm_stat_kind {
1086         KVM_STAT_VM,
1087         KVM_STAT_VCPU,
1088 };
1089
1090 struct kvm_stat_data {
1091         int offset;
1092         struct kvm *kvm;
1093 };
1094
1095 struct kvm_stats_debugfs_item {
1096         const char *name;
1097         int offset;
1098         enum kvm_stat_kind kind;
1099 };
1100 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
1101 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
1102
1103 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
1104 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm *kvm, unsigned long mmu_seq)
1105 {
1106         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count))
1107                 return 1;
1108         /*
1109          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
1110          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
1111          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
1112          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
1113          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
1114          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
1115          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
1116          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
1117          */
1118         smp_rmb();
1119         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
1120                 return 1;
1121         return 0;
1122 }
1123 #endif
1124
1125 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
1126
1127 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 4096 /* might need extension/rework in the future */
1128
1129 bool kvm_arch_can_set_irq_routing(struct kvm *kvm);
1130 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
1131                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
1132                         unsigned nr,
1133                         unsigned flags);
1134 int kvm_set_routing_entry(struct kvm *kvm,
1135                           struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1136                           const struct kvm_irq_routing_entry *ue);
1137 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
1138
1139 #else
1140
1141 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
1142
1143 #endif
1144
1145 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
1146
1147 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
1148
1149 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
1150 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
1151
1152 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
1153 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1154 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
1155 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *);
1156 #else
1157 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1158 {
1159         return -EINVAL;
1160 }
1161
1162 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1163 #endif
1164
1165 #else
1166
1167 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
1168
1169 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1170 {
1171         return -EINVAL;
1172 }
1173
1174 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1175
1176 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
1177 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
1178 {
1179 }
1180 #endif
1181
1182 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
1183 {
1184         return -ENOSYS;
1185 }
1186
1187 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
1188
1189 void kvm_arch_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
1190
1191 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1192 {
1193         /*
1194          * Ensure the rest of the request is published to kvm_check_request's
1195          * caller.  Paired with the smp_mb__after_atomic in kvm_check_request.
1196          */
1197         smp_wmb();
1198         set_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1199 }
1200
1201 static inline bool kvm_request_pending(struct kvm_vcpu *vcpu)
1202 {
1203         return READ_ONCE(vcpu->requests);
1204 }
1205
1206 static inline bool kvm_test_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1207 {
1208         return test_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1209 }
1210
1211 static inline void kvm_clear_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1212 {
1213         clear_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1214 }
1215
1216 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1217 {
1218         if (kvm_test_request(req, vcpu)) {
1219                 kvm_clear_request(req, vcpu);
1220
1221                 /*
1222                  * Ensure the rest of the request is visible to kvm_check_request's
1223                  * caller.  Paired with the smp_wmb in kvm_make_request.
1224                  */
1225                 smp_mb__after_atomic();
1226                 return true;
1227         } else {
1228                 return false;
1229         }
1230 }
1231
1232 extern bool kvm_rebooting;
1233
1234 extern unsigned int halt_poll_ns;
1235 extern unsigned int halt_poll_ns_grow;
1236 extern unsigned int halt_poll_ns_grow_start;
1237 extern unsigned int halt_poll_ns_shrink;
1238
1239 struct kvm_device {
1240         struct kvm_device_ops *ops;
1241         struct kvm *kvm;
1242         void *private;
1243         struct list_head vm_node;
1244 };
1245
1246 /* create, destroy, and name are mandatory */
1247 struct kvm_device_ops {
1248         const char *name;
1249
1250         /*
1251          * create is called holding kvm->lock and any operations not suitable
1252          * to do while holding the lock should be deferred to init (see
1253          * below).
1254          */
1255         int (*create)(struct kvm_device *dev, u32 type);
1256
1257         /*
1258          * init is called after create if create is successful and is called
1259          * outside of holding kvm->lock.
1260          */
1261         void (*init)(struct kvm_device *dev);
1262
1263         /*
1264          * Destroy is responsible for freeing dev.
1265          *
1266          * Destroy may be called before or after destructors are called
1267          * on emulated I/O regions, depending on whether a reference is
1268          * held by a vcpu or other kvm component that gets destroyed
1269          * after the emulated I/O.
1270          */
1271         void (*destroy)(struct kvm_device *dev);
1272
1273         /*
1274          * Release is an alternative method to free the device. It is
1275          * called when the device file descriptor is closed. Once
1276          * release is called, the destroy method will not be called
1277          * anymore as the device is removed from the device list of
1278          * the VM. kvm->lock is held.
1279          */
1280         void (*release)(struct kvm_device *dev);
1281
1282         int (*set_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1283         int (*get_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1284         int (*has_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1285         long (*ioctl)(struct kvm_device *dev, unsigned int ioctl,
1286                       unsigned long arg);
1287         int (*mmap)(struct kvm_device *dev, struct vm_area_struct *vma);
1288 };
1289
1290 void kvm_device_get(struct kvm_device *dev);
1291 void kvm_device_put(struct kvm_device *dev);
1292 struct kvm_device *kvm_device_from_filp(struct file *filp);
1293 int kvm_register_device_ops(struct kvm_device_ops *ops, u32 type);
1294 void kvm_unregister_device_ops(u32 type);
1295
1296 extern struct kvm_device_ops kvm_mpic_ops;
1297 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v2_ops;
1298 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v3_ops;
1299
1300 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
1301
1302 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1303 {
1304         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
1305 }
1306 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1307 {
1308         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
1309 }
1310
1311 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1312
1313 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1314 {
1315 }
1316
1317 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1318 {
1319 }
1320 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1321
1322 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS
1323 bool kvm_arch_has_irq_bypass(void);
1324 int kvm_arch_irq_bypass_add_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1325                            struct irq_bypass_producer *);
1326 void kvm_arch_irq_bypass_del_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1327                            struct irq_bypass_producer *);
1328 void kvm_arch_irq_bypass_stop(struct irq_bypass_consumer *);
1329 void kvm_arch_irq_bypass_start(struct irq_bypass_consumer *);
1330 int kvm_arch_update_irqfd_routing(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1331                                   uint32_t guest_irq, bool set);
1332 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS */
1333
1334 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS
1335 /* If we wakeup during the poll time, was it a sucessful poll? */
1336 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1337 {
1338         return vcpu->valid_wakeup;
1339 }
1340
1341 #else
1342 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1343 {
1344         return true;
1345 }
1346 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS */
1347
1348 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_NO_POLL
1349 /* Callback that tells if we must not poll */
1350 bool kvm_arch_no_poll(struct kvm_vcpu *vcpu);
1351 #else
1352 static inline bool kvm_arch_no_poll(struct kvm_vcpu *vcpu)
1353 {
1354         return false;
1355 }
1356 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_NO_POLL */
1357
1358 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL
1359 long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1360                                unsigned int ioctl, unsigned long arg);
1361 #else
1362 static inline long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1363                                              unsigned int ioctl,
1364                                              unsigned long arg)
1365 {
1366         return -ENOIOCTLCMD;
1367 }
1368 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL */
1369
1370 int kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_range(struct kvm *kvm,
1371                 unsigned long start, unsigned long end, bool blockable);
1372
1373 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE
1374 int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu);
1375 #else
1376 static inline int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu)
1377 {
1378         return 0;
1379 }
1380 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE */
1381
1382 #endif