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