include/linux/kvm_host.h

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