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/sched/stat.h>
  14 #include <linux/bug.h>
  15 #include <linux/minmax.h>
  16 #include <linux/mm.h>
  17 #include <linux/mmu_notifier.h>
  18 #include <linux/preempt.h>
  19 #include <linux/msi.h>
  20 #include <linux/slab.h>
  21 #include <linux/vmalloc.h>
  22 #include <linux/rcupdate.h>
  23 #include <linux/ratelimit.h>
  24 #include <linux/err.h>
  25 #include <linux/irqflags.h>
  26 #include <linux/context_tracking.h>
  27 #include <linux/irqbypass.h>
  28 #include <linux/rcuwait.h>
  29 #include <linux/refcount.h>
  30 #include <linux/nospec.h>
  31 #include <linux/notifier.h>
  32 #include <asm/signal.h>
  33
  34 #include <linux/kvm.h>
  35 #include <linux/kvm_para.h>
  36
  37 #include <linux/kvm_types.h>
  38
  39 #include <asm/kvm_host.h>
  40 #include <linux/kvm_dirty_ring.h>
  41
  42 #ifndef KVM_MAX_VCPU_ID
  43 #define KVM_MAX_VCPU_ID KVM_MAX_VCPUS
  44 #endif
  45
  46 /*
  47  * The bit 16 ~ bit 31 of kvm_memory_region::flags are internally used
  48  * in kvm, other bits are visible for userspace which are defined in
  49  * include/linux/kvm_h.
  50  */
  51 #define KVM_MEMSLOT_INVALID     (1UL << 16)
  52
  53 /*
  54  * Bit 63 of the memslot generation number is an "update in-progress flag",
  55  * e.g. is temporarily set for the duration of install_new_memslots().
  56  * This flag effectively creates a unique generation number that is used to
  57  * mark cached memslot data, e.g. MMIO accesses, as potentially being stale,
  58  * i.e. may (or may not) have come from the previous memslots generation.
  59  *
  60  * This is necessary because the actual memslots update is not atomic with
  61  * respect to the generation number update.  Updating the generation number
  62  * first would allow a vCPU to cache a spte from the old memslots using the
  63  * new generation number, and updating the generation number after switching
  64  * to the new memslots would allow cache hits using the old generation number
  65  * to reference the defunct memslots.
  66  *
  67  * This mechanism is used to prevent getting hits in KVM's caches while a
  68  * memslot update is in-progress, and to prevent cache hits *after* updating
  69  * the actual generation number against accesses that were inserted into the
  70  * cache *before* the memslots were updated.
  71  */
  72 #define KVM_MEMSLOT_GEN_UPDATE_IN_PROGRESS      BIT_ULL(63)
  73
  74 /* Two fragments for cross MMIO pages. */
  75 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS  2
  76
  77 #ifndef KVM_ADDRESS_SPACE_NUM
  78 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM   1
  79 #endif
  80
  81 /*
  82  * For the normal pfn, the highest 12 bits should be zero,
  83  * so we can mask bit 62 ~ bit 52  to indicate the error pfn,
  84  * mask bit 63 to indicate the noslot pfn.
  85  */
  86 #define KVM_PFN_ERR_MASK        (0x7ffULL << 52)
  87 #define KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK (0xfffULL << 52)
  88 #define KVM_PFN_NOSLOT          (0x1ULL << 63)
  89
  90 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (KVM_PFN_ERR_MASK)
  91 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (KVM_PFN_ERR_MASK + 1)
  92 #define KVM_PFN_ERR_RO_FAULT    (KVM_PFN_ERR_MASK + 2)
  93
  94 /*
  95  * error pfns indicate that the gfn is in slot but faild to
  96  * translate it to pfn on host.
  97  */
  98 static inline bool is_error_pfn(kvm_pfn_t pfn)
  99 {
 100         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_MASK);
 101 }
 102
 103 /*
 104  * error_noslot pfns indicate that the gfn can not be
 105  * translated to pfn - it is not in slot or failed to
 106  * translate it to pfn.
 107  */
 108 static inline bool is_error_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
 109 {
 110         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK);
 111 }
 112
 113 /* noslot pfn indicates that the gfn is not in slot. */
 114 static inline bool is_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
 115 {
 116         return pfn == KVM_PFN_NOSLOT;
 117 }
 118
 119 /*
 120  * architectures with KVM_HVA_ERR_BAD other than PAGE_OFFSET (e.g. s390)
 121  * provide own defines and kvm_is_error_hva
 122  */
 123 #ifndef KVM_HVA_ERR_BAD
 124
 125 #define KVM_HVA_ERR_BAD         (PAGE_OFFSET)
 126 #define KVM_HVA_ERR_RO_BAD      (PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE)
 127
 128 static inline bool kvm_is_error_hva(unsigned long addr)
 129 {
 130         return addr >= PAGE_OFFSET;
 131 }
 132
 133 #endif
 134
 135 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
 136
 137 static inline bool is_error_page(struct page *page)
 138 {
 139         return IS_ERR(page);
 140 }
 141
 142 #define KVM_REQUEST_MASK           GENMASK(7,0)
 143 #define KVM_REQUEST_NO_WAKEUP      BIT(8)
 144 #define KVM_REQUEST_WAIT           BIT(9)
 145 /*
 146  * Architecture-independent vcpu->requests bit members
 147  * Bits 4-7 are reserved for more arch-independent bits.
 148  */
 149 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH         (0 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 150 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD        (1 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 151 #define KVM_REQ_UNBLOCK           2
 152 #define KVM_REQ_UNHALT            3
 153 #define KVM_REQ_VM_BUGGED         (4 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 154 #define KVM_REQUEST_ARCH_BASE     8
 155
 156 #define KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, flags) ({ \
 157         BUILD_BUG_ON((unsigned)(nr) >= (sizeof_field(struct kvm_vcpu, requests) * 8) - KVM_REQUEST_ARCH_BASE); \
 158         (unsigned)(((nr) + KVM_REQUEST_ARCH_BASE) | (flags)); \
 159 })
 160 #define KVM_ARCH_REQ(nr)           KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, 0)
 161
 162 bool kvm_make_vcpus_request_mask(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 163                                  struct kvm_vcpu *except,
 164                                  unsigned long *vcpu_bitmap, cpumask_var_t tmp);
 165 bool kvm_make_all_cpus_request(struct kvm *kvm, unsigned int req);
 166 bool kvm_make_all_cpus_request_except(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 167                                       struct kvm_vcpu *except);
 168 bool kvm_make_cpus_request_mask(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 169                                 unsigned long *vcpu_bitmap);
 170
 171 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID             0
 172 #define KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID        1
 173
 174 extern struct mutex kvm_lock;
 175 extern struct list_head vm_list;
 176
 177 struct kvm_io_range {
 178         gpa_t addr;
 179         int len;
 180         struct kvm_io_device *dev;
 181 };
 182
 183 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
 184
 185 struct kvm_io_bus {
 186         int dev_count;
 187         int ioeventfd_count;
 188         struct kvm_io_range range[];
 189 };
 190
 191 enum kvm_bus {
 192         KVM_MMIO_BUS,
 193         KVM_PIO_BUS,
 194         KVM_VIRTIO_CCW_NOTIFY_BUS,
 195         KVM_FAST_MMIO_BUS,
 196         KVM_NR_BUSES
 197 };
 198
 199 int kvm_io_bus_write(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 200                      int len, const void *val);
 201 int kvm_io_bus_write_cookie(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx,
 202                             gpa_t addr, int len, const void *val, long cookie);
 203 int kvm_io_bus_read(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 204                     int len, void *val);
 205 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 206                             int len, struct kvm_io_device *dev);
 207 int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 208                               struct kvm_io_device *dev);
 209 struct kvm_io_device *kvm_io_bus_get_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 210                                          gpa_t addr);
 211
 212 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 213 struct kvm_async_pf {
 214         struct work_struct work;
 215         struct list_head link;
 216         struct list_head queue;
 217         struct kvm_vcpu *vcpu;
 218         struct mm_struct *mm;
 219         gpa_t cr2_or_gpa;
 220         unsigned long addr;
 221         struct kvm_arch_async_pf arch;
 222         bool   wakeup_all;
 223         bool notpresent_injected;
 224 };
 225
 226 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
 227 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
 228 bool kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa,
 229                         unsigned long hva, struct kvm_arch_async_pf *arch);
 230 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
 231 #endif
 232
 233 #ifdef KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
 234 struct kvm_gfn_range {
 235         struct kvm_memory_slot *slot;
 236         gfn_t start;
 237         gfn_t end;
 238         pte_t pte;
 239         bool may_block;
 240 };
 241 bool kvm_unmap_gfn_range(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
 242 bool kvm_age_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
 243 bool kvm_test_age_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
 244 bool kvm_set_spte_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
 245 #endif
 246
 247 enum {
 248         OUTSIDE_GUEST_MODE,
 249         IN_GUEST_MODE,
 250         EXITING_GUEST_MODE,
 251         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
 252 };
 253
 254 #define KVM_UNMAPPED_PAGE       ((void *) 0x500 + POISON_POINTER_DELTA)
 255
 256 struct kvm_host_map {
 257         /*
 258          * Only valid if the 'pfn' is managed by the host kernel (i.e. There is
 259          * a 'struct page' for it. When using mem= kernel parameter some memory
 260          * can be used as guest memory but they are not managed by host
 261          * kernel).
 262          * If 'pfn' is not managed by the host kernel, this field is
 263          * initialized to KVM_UNMAPPED_PAGE.
 264          */
 265         struct page *page;
 266         void *hva;
 267         kvm_pfn_t pfn;
 268         kvm_pfn_t gfn;
 269 };
 270
 271 /*
 272  * Used to check if the mapping is valid or not. Never use 'kvm_host_map'
 273  * directly to check for that.
 274  */
 275 static inline bool kvm_vcpu_mapped(struct kvm_host_map *map)
 276 {
 277         return !!map->hva;
 278 }
 279
 280 static inline bool kvm_vcpu_can_poll(ktime_t cur, ktime_t stop)
 281 {
 282         return single_task_running() && !need_resched() && ktime_before(cur, stop);
 283 }
 284
 285 /*
 286  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
 287  * exits for userspace servicing.
 288  */
 289 struct kvm_mmio_fragment {
 290         gpa_t gpa;
 291         void *data;
 292         unsigned len;
 293 };
 294
 295 struct kvm_vcpu {
 296         struct kvm *kvm;
 297 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
 298         struct preempt_notifier preempt_notifier;
 299 #endif
 300         int cpu;
 301         int vcpu_id; /* id given by userspace at creation */
 302         int vcpu_idx; /* index in kvm->vcpus array */
 303         int srcu_idx;
 304         int mode;
 305         u64 requests;
 306         unsigned long guest_debug;
 307
 308         int pre_pcpu;
 309         struct list_head blocked_vcpu_list;
 310
 311         struct mutex mutex;
 312         struct kvm_run *run;
 313
 314         struct rcuwait wait;
 315         struct pid __rcu *pid;
 316         int sigset_active;
 317         sigset_t sigset;
 318         unsigned int halt_poll_ns;
 319         bool valid_wakeup;
 320
 321 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
 322         int mmio_needed;
 323         int mmio_read_completed;
 324         int mmio_is_write;
 325         int mmio_cur_fragment;
 326         int mmio_nr_fragments;
 327         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
 328 #endif
 329
 330 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 331         struct {
 332                 u32 queued;
 333                 struct list_head queue;
 334                 struct list_head done;
 335                 spinlock_t lock;
 336         } async_pf;
 337 #endif
 338
 339 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
 340         /*
 341          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
 342          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
 343          *  or cpu relax intercepted.
 344          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
 345          */
 346         struct {
 347                 bool in_spin_loop;
 348                 bool dy_eligible;
 349         } spin_loop;
 350 #endif
 351         bool preempted;
 352         bool ready;
 353         struct kvm_vcpu_arch arch;
 354         struct kvm_vcpu_stat stat;
 355         char stats_id[KVM_STATS_NAME_SIZE];
 356         struct kvm_dirty_ring dirty_ring;
 357
 358         /*
 359          * The index of the most recently used memslot by this vCPU. It's ok
 360          * if this becomes stale due to memslot changes since we always check
 361          * it is a valid slot.
 362          */
 363         int last_used_slot;
 364 };
 365
 366 /* must be called with irqs disabled */
 367 static __always_inline void guest_enter_irqoff(void)
 368 {
 369         /*
 370          * This is running in ioctl context so its safe to assume that it's the
 371          * stime pending cputime to flush.
 372          */
 373         instrumentation_begin();
 374         vtime_account_guest_enter();
 375         instrumentation_end();
 376
 377         /*
 378          * KVM does not hold any references to rcu protected data when it
 379          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
 380          * is very similar to exiting to userspace from rcu point of view. In
 381          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
 382          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
 383          * we do with user-mode execution.
 384          */
 385         if (!context_tracking_guest_enter()) {
 386                 instrumentation_begin();
 387                 rcu_virt_note_context_switch(smp_processor_id());
 388                 instrumentation_end();
 389         }
 390 }
 391
 392 static __always_inline void guest_exit_irqoff(void)
 393 {
 394         context_tracking_guest_exit();
 395
 396         instrumentation_begin();
 397         /* Flush the guest cputime we spent on the guest */
 398         vtime_account_guest_exit();
 399         instrumentation_end();
 400 }
 401
 402 static inline void guest_exit(void)
 403 {
 404         unsigned long flags;
 405
 406         local_irq_save(flags);
 407         guest_exit_irqoff();
 408         local_irq_restore(flags);
 409 }
 410
 411 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
 412 {
 413         /*
 414          * The memory barrier ensures a previous write to vcpu->requests cannot
 415          * be reordered with the read of vcpu->mode.  It pairs with the general
 416          * memory barrier following the write of vcpu->mode in VCPU RUN.
 417          */
 418         smp_mb__before_atomic();
 419         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
 420 }
 421
 422 /*
 423  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
 424  * This number must be determined not to exceed such limits.
 425  */
 426 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
 427
 428 struct kvm_memory_slot {
 429         gfn_t base_gfn;
 430         unsigned long npages;
 431         unsigned long *dirty_bitmap;
 432         struct kvm_arch_memory_slot arch;
 433         unsigned long userspace_addr;
 434         u32 flags;
 435         short id;
 436         u16 as_id;
 437 };
 438
 439 static inline bool kvm_slot_dirty_track_enabled(struct kvm_memory_slot *slot)
 440 {
 441         return slot->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES;
 442 }
 443
 444 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
 445 {
 446         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
 447 }
 448
 449 static inline unsigned long *kvm_second_dirty_bitmap(struct kvm_memory_slot *memslot)
 450 {
 451         unsigned long len = kvm_dirty_bitmap_bytes(memslot);
 452
 453         return memslot->dirty_bitmap + len / sizeof(*memslot->dirty_bitmap);
 454 }
 455
 456 #ifndef KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS
 457 #define KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_PROTECT_ENABLE
 458 #endif
 459
 460 struct kvm_s390_adapter_int {
 461         u64 ind_addr;
 462         u64 summary_addr;
 463         u64 ind_offset;
 464         u32 summary_offset;
 465         u32 adapter_id;
 466 };
 467
 468 struct kvm_hv_sint {
 469         u32 vcpu;
 470         u32 sint;
 471 };
 472
 473 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
 474         u32 gsi;
 475         u32 type;
 476         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 477                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level,
 478                    bool line_status);
 479         union {
 480                 struct {
 481                         unsigned irqchip;
 482                         unsigned pin;
 483                 } irqchip;
 484                 struct {
 485                         u32 address_lo;
 486                         u32 address_hi;
 487                         u32 data;
 488                         u32 flags;
 489                         u32 devid;
 490                 } msi;
 491                 struct kvm_s390_adapter_int adapter;
 492                 struct kvm_hv_sint hv_sint;
 493         };
 494         struct hlist_node link;
 495 };
 496
 497 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
 498 struct kvm_irq_routing_table {
 499         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IRQCHIP_NUM_PINS];
 500         u32 nr_rt_entries;
 501         /*
 502          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
 503          * the gsi is connected to.
 504          */
 505         struct hlist_head map[];
 506 };
 507 #endif
 508
 509 #ifndef KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS
 510 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 0
 511 #endif
 512
 513 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM SHRT_MAX
 514 #define KVM_USER_MEM_SLOTS (KVM_MEM_SLOTS_NUM - KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
 515
 516 #ifndef __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
 517 static inline int kvm_arch_vcpu_memslots_id(struct kvm_vcpu *vcpu)
 518 {
 519         return 0;
 520 }
 521 #endif
 522
 523 /*
 524  * Note:
 525  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
 526  * to get the memslot by its id.
 527  */
 528 struct kvm_memslots {
 529         u64 generation;
 530         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
 531         short id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 532         atomic_t last_used_slot;
 533         int used_slots;
 534         struct kvm_memory_slot memslots[];
 535 };
 536
 537 struct kvm {
 538 #ifdef KVM_HAVE_MMU_RWLOCK
 539         rwlock_t mmu_lock;
 540 #else
 541         spinlock_t mmu_lock;
 542 #endif /* KVM_HAVE_MMU_RWLOCK */
 543
 544         struct mutex slots_lock;
 545
 546         /*
 547          * Protects the arch-specific fields of struct kvm_memory_slots in
 548          * use by the VM. To be used under the slots_lock (above) or in a
 549          * kvm->srcu critical section where acquiring the slots_lock would
 550          * lead to deadlock with the synchronize_srcu in
 551          * install_new_memslots.
 552          */
 553         struct mutex slots_arch_lock;
 554         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
 555         struct kvm_memslots __rcu *memslots[KVM_ADDRESS_SPACE_NUM];
 556         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
 557
 558         /* Used to wait for completion of MMU notifiers.  */
 559         spinlock_t mn_invalidate_lock;
 560         unsigned long mn_active_invalidate_count;
 561         struct rcuwait mn_memslots_update_rcuwait;
 562
 563         /*
 564          * created_vcpus is protected by kvm->lock, and is incremented
 565          * at the beginning of KVM_CREATE_VCPU.  online_vcpus is only
 566          * incremented after storing the kvm_vcpu pointer in vcpus,
 567          * and is accessed atomically.
 568          */
 569         atomic_t online_vcpus;
 570         int created_vcpus;
 571         int last_boosted_vcpu;
 572         struct list_head vm_list;
 573         struct mutex lock;
 574         struct kvm_io_bus __rcu *buses[KVM_NR_BUSES];
 575 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 576         struct {
 577                 spinlock_t        lock;
 578                 struct list_head  items;
 579                 struct list_head  resampler_list;
 580                 struct mutex      resampler_lock;
 581         } irqfds;
 582         struct list_head ioeventfds;
 583 #endif
 584         struct kvm_vm_stat stat;
 585         struct kvm_arch arch;
 586         refcount_t users_count;
 587 #ifdef CONFIG_KVM_MMIO
 588         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
 589         spinlock_t ring_lock;
 590         struct list_head coalesced_zones;
 591 #endif
 592
 593         struct mutex irq_lock;
 594 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 595         /*
 596          * Update side is protected by irq_lock.
 597          */
 598         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
 599 #endif
 600 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 601         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
 602 #endif
 603
 604 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 605         struct mmu_notifier mmu_notifier;
 606         unsigned long mmu_notifier_seq;
 607         long mmu_notifier_count;
 608         unsigned long mmu_notifier_range_start;
 609         unsigned long mmu_notifier_range_end;
 610 #endif
 611         struct list_head devices;
 612         u64 manual_dirty_log_protect;
 613         struct dentry *debugfs_dentry;
 614         struct kvm_stat_data **debugfs_stat_data;
 615         struct srcu_struct srcu;
 616         struct srcu_struct irq_srcu;
 617         pid_t userspace_pid;
 618         unsigned int max_halt_poll_ns;
 619         u32 dirty_ring_size;
 620         bool vm_bugged;
 621
 622 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_PM_NOTIFIER
 623         struct notifier_block pm_notifier;
 624 #endif
 625         char stats_id[KVM_STATS_NAME_SIZE];
 626 };
 627
 628 #define kvm_err(fmt, ...) \
 629         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 630 #define kvm_info(fmt, ...) \
 631         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 632 #define kvm_debug(fmt, ...) \
 633         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 634 #define kvm_debug_ratelimited(fmt, ...) \
 635         pr_debug_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), \
 636                              ## __VA_ARGS__)
 637 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
 638         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
 639                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 640
 641 /* The guest did something we don't support. */
 642 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
 643         kvm_pr_unimpl("vcpu%i, guest rIP: 0x%lx " fmt,                  \
 644                         (vcpu)->vcpu_id, kvm_rip_read(vcpu), ## __VA_ARGS__)
 645
 646 #define vcpu_debug(vcpu, fmt, ...)                                      \
 647         kvm_debug("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 648 #define vcpu_debug_ratelimited(vcpu, fmt, ...)                          \
 649         kvm_debug_ratelimited("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id,           \
 650                               ## __VA_ARGS__)
 651 #define vcpu_err(vcpu, fmt, ...)                                        \
 652         kvm_err("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 653
 654 static inline void kvm_vm_bugged(struct kvm *kvm)
 655 {
 656         kvm->vm_bugged = true;
 657         kvm_make_all_cpus_request(kvm, KVM_REQ_VM_BUGGED);
 658 }
 659
 660 #define KVM_BUG(cond, kvm, fmt...)                              \
 661 ({                                                              \
 662         int __ret = (cond);                                     \
 663                                                                 \
 664         if (WARN_ONCE(__ret && !(kvm)->vm_bugged, fmt))         \
 665                 kvm_vm_bugged(kvm);                             \
 666         unlikely(__ret);                                        \
 667 })
 668
 669 #define KVM_BUG_ON(cond, kvm)                                   \
 670 ({                                                              \
 671         int __ret = (cond);                                     \
 672                                                                 \
 673         if (WARN_ON_ONCE(__ret && !(kvm)->vm_bugged))           \
 674                 kvm_vm_bugged(kvm);                             \
 675         unlikely(__ret);                                        \
 676 })
 677
 678 static inline bool kvm_dirty_log_manual_protect_and_init_set(struct kvm *kvm)
 679 {
 680         return !!(kvm->manual_dirty_log_protect & KVM_DIRTY_LOG_INITIALLY_SET);
 681 }
 682
 683 static inline struct kvm_io_bus *kvm_get_bus(struct kvm *kvm, enum kvm_bus idx)
 684 {
 685         return srcu_dereference_check(kvm->buses[idx], &kvm->srcu,
 686                                       lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
 687                                       !refcount_read(&kvm->users_count));
 688 }
 689
 690 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
 691 {
 692         int num_vcpus = atomic_read(&kvm->online_vcpus);
 693         i = array_index_nospec(i, num_vcpus);
 694
 695         /* Pairs with smp_wmb() in kvm_vm_ioctl_create_vcpu.  */
 696         smp_rmb();
 697         return kvm->vcpus[i];
 698 }
 699
 700 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
 701         for (idx = 0; \
 702              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
 703              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
 704              idx++)
 705
 706 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu_by_id(struct kvm *kvm, int id)
 707 {
 708         struct kvm_vcpu *vcpu = NULL;
 709         int i;
 710
 711         if (id < 0)
 712                 return NULL;
 713         if (id < KVM_MAX_VCPUS)
 714                 vcpu = kvm_get_vcpu(kvm, id);
 715         if (vcpu && vcpu->vcpu_id == id)
 716                 return vcpu;
 717         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm)
 718                 if (vcpu->vcpu_id == id)
 719                         return vcpu;
 720         return NULL;
 721 }
 722
 723 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)                            \
 724         for (memslot = &slots->memslots[0];                             \
 725              memslot < slots->memslots + slots->used_slots; memslot++)  \
 726                 if (WARN_ON_ONCE(!memslot->npages)) {                   \
 727                 } else
 728
 729 void kvm_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 730
 731 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 732 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 733
 734 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
 735 void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm);
 736 void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
 737 #else
 738 static inline void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm)
 739 {
 740 }
 741 static inline void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
 742 {
 743 }
 744 #endif
 745
 746 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 747 int kvm_irqfd_init(void);
 748 void kvm_irqfd_exit(void);
 749 #else
 750 static inline int kvm_irqfd_init(void)
 751 {
 752         return 0;
 753 }
 754
 755 static inline void kvm_irqfd_exit(void)
 756 {
 757 }
 758 #endif
 759 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
 760                   struct module *module);
 761 void kvm_exit(void);
 762
 763 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
 764 bool kvm_get_kvm_safe(struct kvm *kvm);
 765 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
 766 bool file_is_kvm(struct file *file);
 767 void kvm_put_kvm_no_destroy(struct kvm *kvm);
 768
 769 static inline struct kvm_memslots *__kvm_memslots(struct kvm *kvm, int as_id)
 770 {
 771         as_id = array_index_nospec(as_id, KVM_ADDRESS_SPACE_NUM);
 772         return srcu_dereference_check(kvm->memslots[as_id], &kvm->srcu,
 773                         lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
 774                         !refcount_read(&kvm->users_count));
 775 }
 776
 777 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
 778 {
 779         return __kvm_memslots(kvm, 0);
 780 }
 781
 782 static inline struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu)
 783 {
 784         int as_id = kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu);
 785
 786         return __kvm_memslots(vcpu->kvm, as_id);
 787 }
 788
 789 static inline
 790 struct kvm_memory_slot *id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
 791 {
 792         int index = slots->id_to_index[id];
 793         struct kvm_memory_slot *slot;
 794
 795         if (index < 0)
 796                 return NULL;
 797
 798         slot = &slots->memslots[index];
 799
 800         WARN_ON(slot->id != id);
 801         return slot;
 802 }
 803
 804 /*
 805  * KVM_SET_USER_MEMORY_REGION ioctl allows the following operations:
 806  * - create a new memory slot
 807  * - delete an existing memory slot
 808  * - modify an existing memory slot
 809  *   -- move it in the guest physical memory space
 810  *   -- just change its flags
 811  *
 812  * Since flags can be changed by some of these operations, the following
 813  * differentiation is the best we can do for __kvm_set_memory_region():
 814  */
 815 enum kvm_mr_change {
 816         KVM_MR_CREATE,
 817         KVM_MR_DELETE,
 818         KVM_MR_MOVE,
 819         KVM_MR_FLAGS_ONLY,
 820 };
 821
 822 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 823                           const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 824 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 825                             const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 826 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
 827 void kvm_arch_memslots_updated(struct kvm *kvm, u64 gen);
 828 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
 829                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
 830                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 831                                 enum kvm_mr_change change);
 832 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
 833                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 834                                 struct kvm_memory_slot *old,
 835                                 const struct kvm_memory_slot *new,
 836                                 enum kvm_mr_change change);
 837 /* flush all memory translations */
 838 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm);
 839 /* flush memory translations pointing to 'slot' */
 840 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
 841                                    struct kvm_memory_slot *slot);
 842
 843 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 844                             struct page **pages, int nr_pages);
 845
 846 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 847 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 848 unsigned long gfn_to_hva_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *writable);
 849 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 850 unsigned long gfn_to_hva_memslot_prot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 851                                       bool *writable);
 852 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
 853 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
 854 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
 855
 856 kvm_pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 857 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
 858                       bool *writable);
 859 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 860 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 861 kvm_pfn_t __gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 862                                bool atomic, bool *async, bool write_fault,
 863                                bool *writable, hva_t *hva);
 864
 865 void kvm_release_pfn_clean(kvm_pfn_t pfn);
 866 void kvm_release_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
 867 void kvm_set_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
 868 void kvm_set_pfn_accessed(kvm_pfn_t pfn);
 869
 870 void kvm_release_pfn(kvm_pfn_t pfn, bool dirty, struct gfn_to_pfn_cache *cache);
 871 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 872                         int len);
 873 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
 874 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 875                            void *data, unsigned long len);
 876 int kvm_read_guest_offset_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 877                                  void *data, unsigned int offset,
 878                                  unsigned long len);
 879 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
 880                          int offset, int len);
 881 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
 882                     unsigned long len);
 883 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 884                            void *data, unsigned long len);
 885 int kvm_write_guest_offset_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 886                                   void *data, unsigned int offset,
 887                                   unsigned long len);
 888 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 889                               gpa_t gpa, unsigned long len);
 890
 891 #define __kvm_get_guest(kvm, gfn, offset, v)                            \
 892 ({                                                                      \
 893         unsigned long __addr = gfn_to_hva(kvm, gfn);                    \
 894         typeof(v) __user *__uaddr = (typeof(__uaddr))(__addr + offset); \
 895         int __ret = -EFAULT;                                            \
 896                                                                         \
 897         if (!kvm_is_error_hva(__addr))                                  \
 898                 __ret = get_user(v, __uaddr);                           \
 899         __ret;                                                          \
 900 })
 901
 902 #define kvm_get_guest(kvm, gpa, v)                                      \
 903 ({                                                                      \
 904         gpa_t __gpa = gpa;                                              \
 905         struct kvm *__kvm = kvm;                                        \
 906                                                                         \
 907         __kvm_get_guest(__kvm, __gpa >> PAGE_SHIFT,                     \
 908                         offset_in_page(__gpa), v);                      \
 909 })
 910
 911 #define __kvm_put_guest(kvm, gfn, offset, v)                            \
 912 ({                                                                      \
 913         unsigned long __addr = gfn_to_hva(kvm, gfn);                    \
 914         typeof(v) __user *__uaddr = (typeof(__uaddr))(__addr + offset); \
 915         int __ret = -EFAULT;                                            \
 916                                                                         \
 917         if (!kvm_is_error_hva(__addr))                                  \
 918                 __ret = put_user(v, __uaddr);                           \
 919         if (!__ret)                                                     \
 920                 mark_page_dirty(kvm, gfn);                              \
 921         __ret;                                                          \
 922 })
 923
 924 #define kvm_put_guest(kvm, gpa, v)                                      \
 925 ({                                                                      \
 926         gpa_t __gpa = gpa;                                              \
 927         struct kvm *__kvm = kvm;                                        \
 928                                                                         \
 929         __kvm_put_guest(__kvm, __gpa >> PAGE_SHIFT,                     \
 930                         offset_in_page(__gpa), v);                      \
 931 })
 932
 933 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
 934 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 935 bool kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 936 bool kvm_vcpu_is_visible_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 937 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 938 void mark_page_dirty_in_slot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot, gfn_t gfn);
 939 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 940
 941 struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu);
 942 struct kvm_memory_slot *kvm_vcpu_gfn_to_memslot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 943 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 944 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 945 int kvm_vcpu_map(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, struct kvm_host_map *map);
 946 int kvm_map_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, struct kvm_host_map *map,
 947                 struct gfn_to_pfn_cache *cache, bool atomic);
 948 struct page *kvm_vcpu_gfn_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 949 void kvm_vcpu_unmap(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_host_map *map, bool dirty);
 950 int kvm_unmap_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_host_map *map,
 951                   struct gfn_to_pfn_cache *cache, bool dirty, bool atomic);
 952 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 953 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva_prot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool *writable);
 954 int kvm_vcpu_read_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 955                              int len);
 956 int kvm_vcpu_read_guest_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
 957                                unsigned long len);
 958 int kvm_vcpu_read_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
 959                         unsigned long len);
 960 int kvm_vcpu_write_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, const void *data,
 961                               int offset, int len);
 962 int kvm_vcpu_write_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, const void *data,
 963                          unsigned long len);
 964 void kvm_vcpu_mark_page_dirty(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 965
 966 void kvm_sigset_activate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 967 void kvm_sigset_deactivate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 968
 969 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
 970 void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
 971 void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
 972 bool kvm_vcpu_wake_up(struct kvm_vcpu *vcpu);
 973 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 974 int kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
 975 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu, bool usermode_vcpu_not_eligible);
 976
 977 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
 978 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
 979
 980 #ifdef KVM_ARCH_NR_OBJS_PER_MEMORY_CACHE
 981 int kvm_mmu_topup_memory_cache(struct kvm_mmu_memory_cache *mc, int min);
 982 int kvm_mmu_memory_cache_nr_free_objects(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
 983 void kvm_mmu_free_memory_cache(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
 984 void *kvm_mmu_memory_cache_alloc(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
 985 #endif
 986
 987 void kvm_inc_notifier_count(struct kvm *kvm, unsigned long start,
 988                                    unsigned long end);
 989 void kvm_dec_notifier_count(struct kvm *kvm, unsigned long start,
 990                                    unsigned long end);
 991
 992 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
 993                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 994 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
 995                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 996 vm_fault_t kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
 997
 998 int kvm_vm_ioctl_check_extension(struct kvm *kvm, long ext);
 999
1000 void kvm_arch_mmu_enable_log_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
1001                                         struct kvm_memory_slot *slot,
1002                                         gfn_t gfn_offset,
1003                                         unsigned long mask);
1004 void kvm_arch_sync_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot);
1005
1006 #ifdef CONFIG_KVM_GENERIC_DIRTYLOG_READ_PROTECT
1007 void kvm_arch_flush_remote_tlbs_memslot(struct kvm *kvm,
1008                                         const struct kvm_memory_slot *memslot);
1009 #else /* !CONFIG_KVM_GENERIC_DIRTYLOG_READ_PROTECT */
1010 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log);
1011 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log,
1012                       int *is_dirty, struct kvm_memory_slot **memslot);
1013 #endif
1014
1015 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level,
1016                         bool line_status);
1017 int kvm_vm_ioctl_enable_cap(struct kvm *kvm,
1018                             struct kvm_enable_cap *cap);
1019 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
1020                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
1021
1022 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
1023 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
1024
1025 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
1026                                     struct kvm_translation *tr);
1027
1028 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
1029 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
1030 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
1031                                   struct kvm_sregs *sregs);
1032 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
1033                                   struct kvm_sregs *sregs);
1034 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
1035                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
1036 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
1037                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
1038 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
1039                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
1040 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu);
1041
1042 int kvm_arch_init(void *opaque);
1043 void kvm_arch_exit(void);
1044
1045 void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1046
1047 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1048 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
1049 int kvm_arch_vcpu_precreate(struct kvm *kvm, unsigned int id);
1050 int kvm_arch_vcpu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
1051 void kvm_arch_vcpu_postcreate(struct kvm_vcpu *vcpu);
1052 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1053
1054 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_PM_NOTIFIER
1055 int kvm_arch_pm_notifier(struct kvm *kvm, unsigned long state);
1056 #endif
1057
1058 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_VCPU_DEBUGFS
1059 void kvm_arch_create_vcpu_debugfs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct dentry *debugfs_dentry);
1060 #endif
1061
1062 int kvm_arch_hardware_enable(void);
1063 void kvm_arch_hardware_disable(void);
1064 int kvm_arch_hardware_setup(void *opaque);
1065 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
1066 int kvm_arch_check_processor_compat(void *opaque);
1067 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
1068 bool kvm_arch_vcpu_in_kernel(struct kvm_vcpu *vcpu);
1069 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
1070 bool kvm_arch_dy_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
1071 bool kvm_arch_dy_has_pending_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1072 int kvm_arch_post_init_vm(struct kvm *kvm);
1073 void kvm_arch_pre_destroy_vm(struct kvm *kvm);
1074 int kvm_arch_create_vm_debugfs(struct kvm *kvm);
1075
1076 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
1077 /*
1078  * All architectures that want to use vzalloc currently also
1079  * need their own kvm_arch_alloc_vm implementation.
1080  */
1081 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
1082 {
1083         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
1084 }
1085
1086 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
1087 {
1088         kfree(kvm);
1089 }
1090 #endif
1091
1092 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLB
1093 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlb(struct kvm *kvm)
1094 {
1095         return -ENOTSUPP;
1096 }
1097 #endif
1098
1099 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
1100 void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
1101 void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
1102 bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
1103 #else
1104 static inline void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
1105 {
1106 }
1107
1108 static inline void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
1109 {
1110 }
1111
1112 static inline bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
1113 {
1114         return false;
1115 }
1116 #endif
1117 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
1118 void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm);
1119 void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm);
1120 bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm);
1121 #else
1122 static inline void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm)
1123 {
1124 }
1125
1126 static inline void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm)
1127 {
1128 }
1129
1130 static inline bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm)
1131 {
1132         return false;
1133 }
1134 #endif
1135
1136 static inline struct rcuwait *kvm_arch_vcpu_get_wait(struct kvm_vcpu *vcpu)
1137 {
1138 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
1139         return vcpu->arch.waitp;
1140 #else
1141         return &vcpu->wait;
1142 #endif
1143 }
1144
1145 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_INTC_INITIALIZED
1146 /*
1147  * returns true if the virtual interrupt controller is initialized and
1148  * ready to accept virtual IRQ. On some architectures the virtual interrupt
1149  * controller is dynamically instantiated and this is not always true.
1150  */
1151 bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm);
1152 #else
1153 static inline bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm)
1154 {
1155         return true;
1156 }
1157 #endif
1158
1159 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
1160 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
1161 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
1162
1163 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
1164
1165 bool kvm_is_reserved_pfn(kvm_pfn_t pfn);
1166 bool kvm_is_zone_device_pfn(kvm_pfn_t pfn);
1167 bool kvm_is_transparent_hugepage(kvm_pfn_t pfn);
1168
1169 struct kvm_irq_ack_notifier {
1170         struct hlist_node link;
1171         unsigned gsi;
1172         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1173 };
1174
1175 int kvm_irq_map_gsi(struct kvm *kvm,
1176                     struct kvm_kernel_irq_routing_entry *entries, int gsi);
1177 int kvm_irq_map_chip_pin(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1178
1179 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
1180                 bool line_status);
1181 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
1182                 int irq_source_id, int level, bool line_status);
1183 int kvm_arch_set_irq_inatomic(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1184                                struct kvm *kvm, int irq_source_id,
1185                                int level, bool line_status);
1186 bool kvm_irq_has_notifier(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1187 void kvm_notify_acked_gsi(struct kvm *kvm, int gsi);
1188 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1189 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
1190                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1191 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
1192                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1193 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
1194 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
1195 bool kvm_arch_irqfd_allowed(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1196
1197 /*
1198  * Returns a pointer to the memslot at slot_index if it contains gfn.
1199  * Otherwise returns NULL.
1200  */
1201 static inline struct kvm_memory_slot *
1202 try_get_memslot(struct kvm_memslots *slots, int slot_index, gfn_t gfn)
1203 {
1204         struct kvm_memory_slot *slot;
1205
1206         if (slot_index < 0 || slot_index >= slots->used_slots)
1207                 return NULL;
1208
1209         /*
1210          * slot_index can come from vcpu->last_used_slot which is not kept
1211          * in sync with userspace-controllable memslot deletion. So use nospec
1212          * to prevent the CPU from speculating past the end of memslots[].
1213          */
1214         slot_index = array_index_nospec(slot_index, slots->used_slots);
1215         slot = &slots->memslots[slot_index];
1216
1217         if (gfn >= slot->base_gfn && gfn < slot->base_gfn + slot->npages)
1218                 return slot;
1219         else
1220                 return NULL;
1221 }
1222
1223 /*
1224  * Returns a pointer to the memslot that contains gfn and records the index of
1225  * the slot in index. Otherwise returns NULL.
1226  *
1227  * IMPORTANT: Slots are sorted from highest GFN to lowest GFN!
1228  */
1229 static inline struct kvm_memory_slot *
1230 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn, int *index)
1231 {
1232         int start = 0, end = slots->used_slots;
1233         struct kvm_memory_slot *memslots = slots->memslots;
1234         struct kvm_memory_slot *slot;
1235
1236         if (unlikely(!slots->used_slots))
1237                 return NULL;
1238
1239         while (start < end) {
1240                 int slot = start + (end - start) / 2;
1241
1242                 if (gfn >= memslots[slot].base_gfn)
1243                         end = slot;
1244                 else
1245                         start = slot + 1;
1246         }
1247
1248         slot = try_get_memslot(slots, start, gfn);
1249         if (slot) {
1250                 *index = start;
1251                 return slot;
1252         }
1253
1254         return NULL;
1255 }
1256
1257 /*
1258  * __gfn_to_memslot() and its descendants are here because it is called from
1259  * non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_64_vio{,_hv}.c. gfn_to_memslot()
1260  * itself isn't here as an inline because that would bloat other code too much.
1261  */
1262 static inline struct kvm_memory_slot *
1263 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
1264 {
1265         struct kvm_memory_slot *slot;
1266         int slot_index = atomic_read(&slots->last_used_slot);
1267
1268         slot = try_get_memslot(slots, slot_index, gfn);
1269         if (slot)
1270                 return slot;
1271
1272         slot = search_memslots(slots, gfn, &slot_index);
1273         if (slot) {
1274                 atomic_set(&slots->last_used_slot, slot_index);
1275                 return slot;
1276         }
1277
1278         return NULL;
1279 }
1280
1281 static inline unsigned long
1282 __gfn_to_hva_memslot(const struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
1283 {
1284         /*
1285          * The index was checked originally in search_memslots.  To avoid
1286          * that a malicious guest builds a Spectre gadget out of e.g. page
1287          * table walks, do not let the processor speculate loads outside
1288          * the guest's registered memslots.
1289          */
1290         unsigned long offset = gfn - slot->base_gfn;
1291         offset = array_index_nospec(offset, slot->npages);
1292         return slot->userspace_addr + offset * PAGE_SIZE;
1293 }
1294
1295 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
1296 {
1297         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
1298 }
1299
1300 static inline gfn_t
1301 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
1302 {
1303         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
1304
1305         return slot->base_gfn + gfn_offset;
1306 }
1307
1308 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
1309 {
1310         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
1311 }
1312
1313 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
1314 {
1315         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
1316 }
1317
1318 static inline hpa_t pfn_to_hpa(kvm_pfn_t pfn)
1319 {
1320         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
1321 }
1322
1323 static inline struct page *kvm_vcpu_gpa_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu,
1324                                                 gpa_t gpa)
1325 {
1326         return kvm_vcpu_gfn_to_page(vcpu, gpa_to_gfn(gpa));
1327 }
1328
1329 static inline bool kvm_is_error_gpa(struct kvm *kvm, gpa_t gpa)
1330 {
1331         unsigned long hva = gfn_to_hva(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
1332
1333         return kvm_is_error_hva(hva);
1334 }
1335
1336 enum kvm_stat_kind {
1337         KVM_STAT_VM,
1338         KVM_STAT_VCPU,
1339 };
1340
1341 struct kvm_stat_data {
1342         struct kvm *kvm;
1343         const struct _kvm_stats_desc *desc;
1344         enum kvm_stat_kind kind;
1345 };
1346
1347 struct _kvm_stats_desc {
1348         struct kvm_stats_desc desc;
1349         char name[KVM_STATS_NAME_SIZE];
1350 };
1351
1352 #define STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz)                      \
1353         .flags = type | unit | base |                                          \
1354                  BUILD_BUG_ON_ZERO(type & ~KVM_STATS_TYPE_MASK) |              \
1355                  BUILD_BUG_ON_ZERO(unit & ~KVM_STATS_UNIT_MASK) |              \
1356                  BUILD_BUG_ON_ZERO(base & ~KVM_STATS_BASE_MASK),               \
1357         .exponent = exp,                                                       \
1358         .size = sz,                                                            \
1359         .bucket_size = bsz
1360
1361 #define VM_GENERIC_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)            \
1362         {                                                                      \
1363                 {                                                              \
1364                         STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz),     \
1365                         .offset = offsetof(struct kvm_vm_stat, generic.stat)   \
1366                 },                                                             \
1367                 .name = #stat,                                                 \
1368         }
1369 #define VCPU_GENERIC_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)          \
1370         {                                                                      \
1371                 {                                                              \
1372                         STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz),     \
1373                         .offset = offsetof(struct kvm_vcpu_stat, generic.stat) \
1374                 },                                                             \
1375                 .name = #stat,                                                 \
1376         }
1377 #define VM_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)                    \
1378         {                                                                      \
1379                 {                                                              \
1380                         STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz),     \
1381                         .offset = offsetof(struct kvm_vm_stat, stat)           \
1382                 },                                                             \
1383                 .name = #stat,                                                 \
1384         }
1385 #define VCPU_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)                  \
1386         {                                                                      \
1387                 {                                                              \
1388                         STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz),     \
1389                         .offset = offsetof(struct kvm_vcpu_stat, stat)         \
1390                 },                                                             \
1391                 .name = #stat,                                                 \
1392         }
1393 /* SCOPE: VM, VM_GENERIC, VCPU, VCPU_GENERIC */
1394 #define STATS_DESC(SCOPE, stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)                \
1395         SCOPE##_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)
1396
1397 #define STATS_DESC_CUMULATIVE(SCOPE, name, unit, base, exponent)               \
1398         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_CUMULATIVE,                     \
1399                 unit, base, exponent, 1, 0)
1400 #define STATS_DESC_INSTANT(SCOPE, name, unit, base, exponent)                  \
1401         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_INSTANT,                        \
1402                 unit, base, exponent, 1, 0)
1403 #define STATS_DESC_PEAK(SCOPE, name, unit, base, exponent)                     \
1404         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_PEAK,                           \
1405                 unit, base, exponent, 1, 0)
1406 #define STATS_DESC_LINEAR_HIST(SCOPE, name, unit, base, exponent, sz, bsz)     \
1407         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_LINEAR_HIST,                    \
1408                 unit, base, exponent, sz, bsz)
1409 #define STATS_DESC_LOG_HIST(SCOPE, name, unit, base, exponent, sz)             \
1410         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_LOG_HIST,                       \
1411                 unit, base, exponent, sz, 0)
1412
1413 /* Cumulative counter, read/write */
1414 #define STATS_DESC_COUNTER(SCOPE, name)                                        \
1415         STATS_DESC_CUMULATIVE(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_NONE,                \
1416                 KVM_STATS_BASE_POW10, 0)
1417 /* Instantaneous counter, read only */
1418 #define STATS_DESC_ICOUNTER(SCOPE, name)                                       \
1419         STATS_DESC_INSTANT(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_NONE,                   \
1420                 KVM_STATS_BASE_POW10, 0)
1421 /* Peak counter, read/write */
1422 #define STATS_DESC_PCOUNTER(SCOPE, name)                                       \
1423         STATS_DESC_PEAK(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_NONE,                      \
1424                 KVM_STATS_BASE_POW10, 0)
1425
1426 /* Cumulative time in nanosecond */
1427 #define STATS_DESC_TIME_NSEC(SCOPE, name)                                      \
1428         STATS_DESC_CUMULATIVE(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_SECONDS,             \
1429                 KVM_STATS_BASE_POW10, -9)
1430 /* Linear histogram for time in nanosecond */
1431 #define STATS_DESC_LINHIST_TIME_NSEC(SCOPE, name, sz, bsz)                     \
1432         STATS_DESC_LINEAR_HIST(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_SECONDS,            \
1433                 KVM_STATS_BASE_POW10, -9, sz, bsz)
1434 /* Logarithmic histogram for time in nanosecond */
1435 #define STATS_DESC_LOGHIST_TIME_NSEC(SCOPE, name, sz)                          \
1436         STATS_DESC_LOG_HIST(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_SECONDS,               \
1437                 KVM_STATS_BASE_POW10, -9, sz)
1438
1439 #define KVM_GENERIC_VM_STATS()                                                 \
1440         STATS_DESC_COUNTER(VM_GENERIC, remote_tlb_flush),                      \
1441         STATS_DESC_COUNTER(VM_GENERIC, remote_tlb_flush_requests)
1442
1443 #define KVM_GENERIC_VCPU_STATS()                                               \
1444         STATS_DESC_COUNTER(VCPU_GENERIC, halt_successful_poll),                \
1445         STATS_DESC_COUNTER(VCPU_GENERIC, halt_attempted_poll),                 \
1446         STATS_DESC_COUNTER(VCPU_GENERIC, halt_poll_invalid),                   \
1447         STATS_DESC_COUNTER(VCPU_GENERIC, halt_wakeup),                         \
1448         STATS_DESC_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_poll_success_ns),              \
1449         STATS_DESC_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_poll_fail_ns),                 \
1450         STATS_DESC_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_wait_ns),                      \
1451         STATS_DESC_LOGHIST_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_poll_success_hist,     \
1452                         HALT_POLL_HIST_COUNT),                                 \
1453         STATS_DESC_LOGHIST_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_poll_fail_hist,        \
1454                         HALT_POLL_HIST_COUNT),                                 \
1455         STATS_DESC_LOGHIST_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_wait_hist,             \
1456                         HALT_POLL_HIST_COUNT)
1457
1458 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
1459
1460 ssize_t kvm_stats_read(char *id, const struct kvm_stats_header *header,
1461                        const struct _kvm_stats_desc *desc,
1462                        void *stats, size_t size_stats,
1463                        char __user *user_buffer, size_t size, loff_t *offset);
1464
1465 /**
1466  * kvm_stats_linear_hist_update() - Update bucket value for linear histogram
1467  * statistics data.
1468  *
1469  * @data: start address of the stats data
1470  * @size: the number of bucket of the stats data
1471  * @value: the new value used to update the linear histogram's bucket
1472  * @bucket_size: the size (width) of a bucket
1473  */
1474 static inline void kvm_stats_linear_hist_update(u64 *data, size_t size,
1475                                                 u64 value, size_t bucket_size)
1476 {
1477         size_t index = div64_u64(value, bucket_size);
1478
1479         index = min(index, size - 1);
1480         ++data[index];
1481 }
1482
1483 /**
1484  * kvm_stats_log_hist_update() - Update bucket value for logarithmic histogram
1485  * statistics data.
1486  *
1487  * @data: start address of the stats data
1488  * @size: the number of bucket of the stats data
1489  * @value: the new value used to update the logarithmic histogram's bucket
1490  */
1491 static inline void kvm_stats_log_hist_update(u64 *data, size_t size, u64 value)
1492 {
1493         size_t index = fls64(value);
1494
1495         index = min(index, size - 1);
1496         ++data[index];
1497 }
1498
1499 #define KVM_STATS_LINEAR_HIST_UPDATE(array, value, bsize)                      \
1500         kvm_stats_linear_hist_update(array, ARRAY_SIZE(array), value, bsize)
1501 #define KVM_STATS_LOG_HIST_UPDATE(array, value)                                \
1502         kvm_stats_log_hist_update(array, ARRAY_SIZE(array), value)
1503
1504
1505 extern const struct kvm_stats_header kvm_vm_stats_header;
1506 extern const struct _kvm_stats_desc kvm_vm_stats_desc[];
1507 extern const struct kvm_stats_header kvm_vcpu_stats_header;
1508 extern const struct _kvm_stats_desc kvm_vcpu_stats_desc[];
1509
1510 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
1511 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm *kvm, unsigned long mmu_seq)
1512 {
1513         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count))
1514                 return 1;
1515         /*
1516          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
1517          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
1518          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
1519          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
1520          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
1521          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
1522          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
1523          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
1524          */
1525         smp_rmb();
1526         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
1527                 return 1;
1528         return 0;
1529 }
1530
1531 static inline int mmu_notifier_retry_hva(struct kvm *kvm,
1532                                          unsigned long mmu_seq,
1533                                          unsigned long hva)
1534 {
1535         lockdep_assert_held(&kvm->mmu_lock);
1536         /*
1537          * If mmu_notifier_count is non-zero, then the range maintained by
1538          * kvm_mmu_notifier_invalidate_range_start contains all addresses that
1539          * might be being invalidated. Note that it may include some false
1540          * positives, due to shortcuts when handing concurrent invalidations.
1541          */
1542         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count) &&
1543             hva >= kvm->mmu_notifier_range_start &&
1544             hva < kvm->mmu_notifier_range_end)
1545                 return 1;
1546         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
1547                 return 1;
1548         return 0;
1549 }
1550 #endif
1551
1552 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
1553
1554 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 4096 /* might need extension/rework in the future */
1555
1556 bool kvm_arch_can_set_irq_routing(struct kvm *kvm);
1557 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
1558                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
1559                         unsigned nr,
1560                         unsigned flags);
1561 int kvm_set_routing_entry(struct kvm *kvm,
1562                           struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1563                           const struct kvm_irq_routing_entry *ue);
1564 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
1565
1566 #else
1567
1568 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
1569
1570 #endif
1571
1572 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
1573
1574 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
1575
1576 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
1577 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
1578
1579 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
1580 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1581 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
1582 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *);
1583 #else
1584 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1585 {
1586         return -EINVAL;
1587 }
1588
1589 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1590 #endif
1591
1592 #else
1593
1594 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
1595
1596 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1597 {
1598         return -EINVAL;
1599 }
1600
1601 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1602
1603 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
1604 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
1605 {
1606 }
1607 #endif
1608
1609 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
1610 {
1611         return -ENOSYS;
1612 }
1613
1614 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
1615
1616 void kvm_arch_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
1617
1618 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1619 {
1620         /*
1621          * Ensure the rest of the request is published to kvm_check_request's
1622          * caller.  Paired with the smp_mb__after_atomic in kvm_check_request.
1623          */
1624         smp_wmb();
1625         set_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1626 }
1627
1628 static inline bool kvm_request_pending(struct kvm_vcpu *vcpu)
1629 {
1630         return READ_ONCE(vcpu->requests);
1631 }
1632
1633 static inline bool kvm_test_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1634 {
1635         return test_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1636 }
1637
1638 static inline void kvm_clear_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1639 {
1640         clear_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1641 }
1642
1643 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1644 {
1645         if (kvm_test_request(req, vcpu)) {
1646                 kvm_clear_request(req, vcpu);
1647
1648                 /*
1649                  * Ensure the rest of the request is visible to kvm_check_request's
1650                  * caller.  Paired with the smp_wmb in kvm_make_request.
1651                  */
1652                 smp_mb__after_atomic();
1653                 return true;
1654         } else {
1655                 return false;
1656         }
1657 }
1658
1659 extern bool kvm_rebooting;
1660
1661 extern unsigned int halt_poll_ns;
1662 extern unsigned int halt_poll_ns_grow;
1663 extern unsigned int halt_poll_ns_grow_start;
1664 extern unsigned int halt_poll_ns_shrink;
1665
1666 struct kvm_device {
1667         const struct kvm_device_ops *ops;
1668         struct kvm *kvm;
1669         void *private;
1670         struct list_head vm_node;
1671 };
1672
1673 /* create, destroy, and name are mandatory */
1674 struct kvm_device_ops {
1675         const char *name;
1676
1677         /*
1678          * create is called holding kvm->lock and any operations not suitable
1679          * to do while holding the lock should be deferred to init (see
1680          * below).
1681          */
1682         int (*create)(struct kvm_device *dev, u32 type);
1683
1684         /*
1685          * init is called after create if create is successful and is called
1686          * outside of holding kvm->lock.
1687          */
1688         void (*init)(struct kvm_device *dev);
1689
1690         /*
1691          * Destroy is responsible for freeing dev.
1692          *
1693          * Destroy may be called before or after destructors are called
1694          * on emulated I/O regions, depending on whether a reference is
1695          * held by a vcpu or other kvm component that gets destroyed
1696          * after the emulated I/O.
1697          */
1698         void (*destroy)(struct kvm_device *dev);
1699
1700         /*
1701          * Release is an alternative method to free the device. It is
1702          * called when the device file descriptor is closed. Once
1703          * release is called, the destroy method will not be called
1704          * anymore as the device is removed from the device list of
1705          * the VM. kvm->lock is held.
1706          */
1707         void (*release)(struct kvm_device *dev);
1708
1709         int (*set_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1710         int (*get_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1711         int (*has_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1712         long (*ioctl)(struct kvm_device *dev, unsigned int ioctl,
1713                       unsigned long arg);
1714         int (*mmap)(struct kvm_device *dev, struct vm_area_struct *vma);
1715 };
1716
1717 void kvm_device_get(struct kvm_device *dev);
1718 void kvm_device_put(struct kvm_device *dev);
1719 struct kvm_device *kvm_device_from_filp(struct file *filp);
1720 int kvm_register_device_ops(const struct kvm_device_ops *ops, u32 type);
1721 void kvm_unregister_device_ops(u32 type);
1722
1723 extern struct kvm_device_ops kvm_mpic_ops;
1724 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v2_ops;
1725 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v3_ops;
1726
1727 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
1728
1729 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1730 {
1731         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
1732 }
1733 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1734 {
1735         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
1736 }
1737
1738 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1739
1740 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1741 {
1742 }
1743
1744 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1745 {
1746 }
1747 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1748
1749 static inline bool kvm_is_visible_memslot(struct kvm_memory_slot *memslot)
1750 {
1751         return (memslot && memslot->id < KVM_USER_MEM_SLOTS &&
1752                 !(memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID));
1753 }
1754
1755 struct kvm_vcpu *kvm_get_running_vcpu(void);
1756 struct kvm_vcpu * __percpu *kvm_get_running_vcpus(void);
1757
1758 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS
1759 bool kvm_arch_has_irq_bypass(void);
1760 int kvm_arch_irq_bypass_add_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1761                            struct irq_bypass_producer *);
1762 void kvm_arch_irq_bypass_del_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1763                            struct irq_bypass_producer *);
1764 void kvm_arch_irq_bypass_stop(struct irq_bypass_consumer *);
1765 void kvm_arch_irq_bypass_start(struct irq_bypass_consumer *);
1766 int kvm_arch_update_irqfd_routing(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1767                                   uint32_t guest_irq, bool set);
1768 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS */
1769
1770 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS
1771 /* If we wakeup during the poll time, was it a sucessful poll? */
1772 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1773 {
1774         return vcpu->valid_wakeup;
1775 }
1776
1777 #else
1778 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1779 {
1780         return true;
1781 }
1782 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS */
1783
1784 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_NO_POLL
1785 /* Callback that tells if we must not poll */
1786 bool kvm_arch_no_poll(struct kvm_vcpu *vcpu);
1787 #else
1788 static inline bool kvm_arch_no_poll(struct kvm_vcpu *vcpu)
1789 {
1790         return false;
1791 }
1792 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_NO_POLL */
1793
1794 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL
1795 long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1796                                unsigned int ioctl, unsigned long arg);
1797 #else
1798 static inline long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1799                                              unsigned int ioctl,
1800                                              unsigned long arg)
1801 {
1802         return -ENOIOCTLCMD;
1803 }
1804 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL */
1805
1806 void kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_range(struct kvm *kvm,
1807                                             unsigned long start, unsigned long end);
1808
1809 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE
1810 int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu);
1811 #else
1812 static inline int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu)
1813 {
1814         return 0;
1815 }
1816 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE */
1817
1818 typedef int (*kvm_vm_thread_fn_t)(struct kvm *kvm, uintptr_t data);
1819
1820 int kvm_vm_create_worker_thread(struct kvm *kvm, kvm_vm_thread_fn_t thread_fn,
1821                                 uintptr_t data, const char *name,
1822                                 struct task_struct **thread_ptr);
1823
1824 #ifdef CONFIG_KVM_XFER_TO_GUEST_WORK
1825 static inline void kvm_handle_signal_exit(struct kvm_vcpu *vcpu)
1826 {
1827         vcpu->run->exit_reason = KVM_EXIT_INTR;
1828         vcpu->stat.signal_exits++;
1829 }
1830 #endif /* CONFIG_KVM_XFER_TO_GUEST_WORK */
1831
1832 /*
1833  * This defines how many reserved entries we want to keep before we
1834  * kick the vcpu to the userspace to avoid dirty ring full.  This
1835  * value can be tuned to higher if e.g. PML is enabled on the host.
1836  */
1837 #define  KVM_DIRTY_RING_RSVD_ENTRIES  64
1838
1839 /* Max number of entries allowed for each kvm dirty ring */
1840 #define  KVM_DIRTY_RING_MAX_ENTRIES  65536
1841
1842 #endif