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