include/linux/kvm_host.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 #ifndef __KVM_HOST_H
   3 #define __KVM_HOST_H
   4
   5
   6 #include <linux/types.h>
   7 #include <linux/hardirq.h>
   8 #include <linux/list.h>
   9 #include <linux/mutex.h>
  10 #include <linux/spinlock.h>
  11 #include <linux/signal.h>
  12 #include <linux/sched.h>
  13 #include <linux/bug.h>
  14 #include <linux/mm.h>
  15 #include <linux/mmu_notifier.h>
  16 #include <linux/preempt.h>
  17 #include <linux/msi.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/vmalloc.h>
  20 #include <linux/rcupdate.h>
  21 #include <linux/ratelimit.h>
  22 #include <linux/err.h>
  23 #include <linux/irqflags.h>
  24 #include <linux/context_tracking.h>
  25 #include <linux/irqbypass.h>
  26 #include <linux/rcuwait.h>
  27 #include <linux/refcount.h>
  28 #include <linux/nospec.h>
  29 #include <asm/signal.h>
  30
  31 #include <linux/kvm.h>
  32 #include <linux/kvm_para.h>
  33
  34 #include <linux/kvm_types.h>
  35
  36 #include <asm/kvm_host.h>
  37
  38 #ifndef KVM_MAX_VCPU_ID
  39 #define KVM_MAX_VCPU_ID KVM_MAX_VCPUS
  40 #endif
  41
  42 /*
  43  * The bit 16 ~ bit 31 of kvm_memory_region::flags are internally used
  44  * in kvm, other bits are visible for userspace which are defined in
  45  * include/linux/kvm_h.
  46  */
  47 #define KVM_MEMSLOT_INVALID     (1UL << 16)
  48
  49 /*
  50  * Bit 63 of the memslot generation number is an "update in-progress flag",
  51  * e.g. is temporarily set for the duration of install_new_memslots().
  52  * This flag effectively creates a unique generation number that is used to
  53  * mark cached memslot data, e.g. MMIO accesses, as potentially being stale,
  54  * i.e. may (or may not) have come from the previous memslots generation.
  55  *
  56  * This is necessary because the actual memslots update is not atomic with
  57  * respect to the generation number update.  Updating the generation number
  58  * first would allow a vCPU to cache a spte from the old memslots using the
  59  * new generation number, and updating the generation number after switching
  60  * to the new memslots would allow cache hits using the old generation number
  61  * to reference the defunct memslots.
  62  *
  63  * This mechanism is used to prevent getting hits in KVM's caches while a
  64  * memslot update is in-progress, and to prevent cache hits *after* updating
  65  * the actual generation number against accesses that were inserted into the
  66  * cache *before* the memslots were updated.
  67  */
  68 #define KVM_MEMSLOT_GEN_UPDATE_IN_PROGRESS      BIT_ULL(63)
  69
  70 /* Two fragments for cross MMIO pages. */
  71 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS  2
  72
  73 #ifndef KVM_ADDRESS_SPACE_NUM
  74 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM   1
  75 #endif
  76
  77 /*
  78  * For the normal pfn, the highest 12 bits should be zero,
  79  * so we can mask bit 62 ~ bit 52  to indicate the error pfn,
  80  * mask bit 63 to indicate the noslot pfn.
  81  */
  82 #define KVM_PFN_ERR_MASK        (0x7ffULL << 52)
  83 #define KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK (0xfffULL << 52)
  84 #define KVM_PFN_NOSLOT          (0x1ULL << 63)
  85
  86 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (KVM_PFN_ERR_MASK)
  87 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (KVM_PFN_ERR_MASK + 1)
  88 #define KVM_PFN_ERR_RO_FAULT    (KVM_PFN_ERR_MASK + 2)
  89
  90 /*
  91  * error pfns indicate that the gfn is in slot but faild to
  92  * translate it to pfn on host.
  93  */
  94 static inline bool is_error_pfn(kvm_pfn_t pfn)
  95 {
  96         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_MASK);
  97 }
  98
  99 /*
 100  * error_noslot pfns indicate that the gfn can not be
 101  * translated to pfn - it is not in slot or failed to
 102  * translate it to pfn.
 103  */
 104 static inline bool is_error_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
 105 {
 106         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK);
 107 }
 108
 109 /* noslot pfn indicates that the gfn is not in slot. */
 110 static inline bool is_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
 111 {
 112         return pfn == KVM_PFN_NOSLOT;
 113 }
 114
 115 /*
 116  * architectures with KVM_HVA_ERR_BAD other than PAGE_OFFSET (e.g. s390)
 117  * provide own defines and kvm_is_error_hva
 118  */
 119 #ifndef KVM_HVA_ERR_BAD
 120
 121 #define KVM_HVA_ERR_BAD         (PAGE_OFFSET)
 122 #define KVM_HVA_ERR_RO_BAD      (PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE)
 123
 124 static inline bool kvm_is_error_hva(unsigned long addr)
 125 {
 126         return addr >= PAGE_OFFSET;
 127 }
 128
 129 #endif
 130
 131 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
 132
 133 static inline bool is_error_page(struct page *page)
 134 {
 135         return IS_ERR(page);
 136 }
 137
 138 #define KVM_REQUEST_MASK           GENMASK(7,0)
 139 #define KVM_REQUEST_NO_WAKEUP      BIT(8)
 140 #define KVM_REQUEST_WAIT           BIT(9)
 141 /*
 142  * Architecture-independent vcpu->requests bit members
 143  * Bits 4-7 are reserved for more arch-independent bits.
 144  */
 145 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH         (0 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 146 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD        (1 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 147 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER     2
 148 #define KVM_REQ_UNHALT            3
 149 #define KVM_REQUEST_ARCH_BASE     8
 150
 151 #define KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, flags) ({ \
 152         BUILD_BUG_ON((unsigned)(nr) >= (sizeof_field(struct kvm_vcpu, requests) * 8) - KVM_REQUEST_ARCH_BASE); \
 153         (unsigned)(((nr) + KVM_REQUEST_ARCH_BASE) | (flags)); \
 154 })
 155 #define KVM_ARCH_REQ(nr)           KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, 0)
 156
 157 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID             0
 158 #define KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID        1
 159
 160 extern struct mutex kvm_lock;
 161 extern struct list_head vm_list;
 162
 163 struct kvm_io_range {
 164         gpa_t addr;
 165         int len;
 166         struct kvm_io_device *dev;
 167 };
 168
 169 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
 170
 171 struct kvm_io_bus {
 172         int dev_count;
 173         int ioeventfd_count;
 174         struct kvm_io_range range[];
 175 };
 176
 177 enum kvm_bus {
 178         KVM_MMIO_BUS,
 179         KVM_PIO_BUS,
 180         KVM_VIRTIO_CCW_NOTIFY_BUS,
 181         KVM_FAST_MMIO_BUS,
 182         KVM_NR_BUSES
 183 };
 184
 185 int kvm_io_bus_write(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 186                      int len, const void *val);
 187 int kvm_io_bus_write_cookie(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx,
 188                             gpa_t addr, int len, const void *val, long cookie);
 189 int kvm_io_bus_read(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 190                     int len, void *val);
 191 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 192                             int len, struct kvm_io_device *dev);
 193 void kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 194                                struct kvm_io_device *dev);
 195 struct kvm_io_device *kvm_io_bus_get_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 196                                          gpa_t addr);
 197
 198 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 199 struct kvm_async_pf {
 200         struct work_struct work;
 201         struct list_head link;
 202         struct list_head queue;
 203         struct kvm_vcpu *vcpu;
 204         struct mm_struct *mm;
 205         gpa_t cr2_or_gpa;
 206         unsigned long addr;
 207         struct kvm_arch_async_pf arch;
 208         bool   wakeup_all;
 209         bool notpresent_injected;
 210 };
 211
 212 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
 213 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
 214 bool kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa,
 215                         unsigned long hva, struct kvm_arch_async_pf *arch);
 216 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
 217 #endif
 218
 219 enum {
 220         OUTSIDE_GUEST_MODE,
 221         IN_GUEST_MODE,
 222         EXITING_GUEST_MODE,
 223         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
 224 };
 225
 226 #define KVM_UNMAPPED_PAGE       ((void *) 0x500 + POISON_POINTER_DELTA)
 227
 228 struct kvm_host_map {
 229         /*
 230          * Only valid if the 'pfn' is managed by the host kernel (i.e. There is
 231          * a 'struct page' for it. When using mem= kernel parameter some memory
 232          * can be used as guest memory but they are not managed by host
 233          * kernel).
 234          * If 'pfn' is not managed by the host kernel, this field is
 235          * initialized to KVM_UNMAPPED_PAGE.
 236          */
 237         struct page *page;
 238         void *hva;
 239         kvm_pfn_t pfn;
 240         kvm_pfn_t gfn;
 241 };
 242
 243 /*
 244  * Used to check if the mapping is valid or not. Never use 'kvm_host_map'
 245  * directly to check for that.
 246  */
 247 static inline bool kvm_vcpu_mapped(struct kvm_host_map *map)
 248 {
 249         return !!map->hva;
 250 }
 251
 252 /*
 253  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
 254  * exits for userspace servicing.
 255  */
 256 struct kvm_mmio_fragment {
 257         gpa_t gpa;
 258         void *data;
 259         unsigned len;
 260 };
 261
 262 struct kvm_vcpu {
 263         struct kvm *kvm;
 264 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
 265         struct preempt_notifier preempt_notifier;
 266 #endif
 267         int cpu;
 268         int vcpu_id; /* id given by userspace at creation */
 269         int vcpu_idx; /* index in kvm->vcpus array */
 270         int srcu_idx;
 271         int mode;
 272         u64 requests;
 273         unsigned long guest_debug;
 274
 275         int pre_pcpu;
 276         struct list_head blocked_vcpu_list;
 277
 278         struct mutex mutex;
 279         struct kvm_run *run;
 280
 281         struct rcuwait wait;
 282         struct pid __rcu *pid;
 283         int sigset_active;
 284         sigset_t sigset;
 285         struct kvm_vcpu_stat stat;
 286         unsigned int halt_poll_ns;
 287         bool valid_wakeup;
 288
 289 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
 290         int mmio_needed;
 291         int mmio_read_completed;
 292         int mmio_is_write;
 293         int mmio_cur_fragment;
 294         int mmio_nr_fragments;
 295         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
 296 #endif
 297
 298 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 299         struct {
 300                 u32 queued;
 301                 struct list_head queue;
 302                 struct list_head done;
 303                 spinlock_t lock;
 304         } async_pf;
 305 #endif
 306
 307 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
 308         /*
 309          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
 310          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
 311          *  or cpu relax intercepted.
 312          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
 313          */
 314         struct {
 315                 bool in_spin_loop;
 316                 bool dy_eligible;
 317         } spin_loop;
 318 #endif
 319         bool preempted;
 320         bool ready;
 321         struct kvm_vcpu_arch arch;
 322 };
 323
 324 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
 325 {
 326         /*
 327          * The memory barrier ensures a previous write to vcpu->requests cannot
 328          * be reordered with the read of vcpu->mode.  It pairs with the general
 329          * memory barrier following the write of vcpu->mode in VCPU RUN.
 330          */
 331         smp_mb__before_atomic();
 332         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
 333 }
 334
 335 /*
 336  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
 337  * This number must be determined not to exceed such limits.
 338  */
 339 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
 340
 341 struct kvm_memory_slot {
 342         gfn_t base_gfn;
 343         unsigned long npages;
 344         unsigned long *dirty_bitmap;
 345         struct kvm_arch_memory_slot arch;
 346         unsigned long userspace_addr;
 347         u32 flags;
 348         short id;
 349         u16 as_id;
 350 };
 351
 352 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
 353 {
 354         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
 355 }
 356
 357 static inline unsigned long *kvm_second_dirty_bitmap(struct kvm_memory_slot *memslot)
 358 {
 359         unsigned long len = kvm_dirty_bitmap_bytes(memslot);
 360
 361         return memslot->dirty_bitmap + len / sizeof(*memslot->dirty_bitmap);
 362 }
 363
 364 #ifndef KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS
 365 #define KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_PROTECT_ENABLE
 366 #endif
 367
 368 struct kvm_s390_adapter_int {
 369         u64 ind_addr;
 370         u64 summary_addr;
 371         u64 ind_offset;
 372         u32 summary_offset;
 373         u32 adapter_id;
 374 };
 375
 376 struct kvm_hv_sint {
 377         u32 vcpu;
 378         u32 sint;
 379 };
 380
 381 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
 382         u32 gsi;
 383         u32 type;
 384         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 385                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level,
 386                    bool line_status);
 387         union {
 388                 struct {
 389                         unsigned irqchip;
 390                         unsigned pin;
 391                 } irqchip;
 392                 struct {
 393                         u32 address_lo;
 394                         u32 address_hi;
 395                         u32 data;
 396                         u32 flags;
 397                         u32 devid;
 398                 } msi;
 399                 struct kvm_s390_adapter_int adapter;
 400                 struct kvm_hv_sint hv_sint;
 401         };
 402         struct hlist_node link;
 403 };
 404
 405 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
 406 struct kvm_irq_routing_table {
 407         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IRQCHIP_NUM_PINS];
 408         u32 nr_rt_entries;
 409         /*
 410          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
 411          * the gsi is connected to.
 412          */
 413         struct hlist_head map[];
 414 };
 415 #endif
 416
 417 #ifndef KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS
 418 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 0
 419 #endif
 420
 421 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
 422 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
 423 #endif
 424
 425 #ifndef __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
 426 static inline int kvm_arch_vcpu_memslots_id(struct kvm_vcpu *vcpu)
 427 {
 428         return 0;
 429 }
 430 #endif
 431
 432 /*
 433  * Note:
 434  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
 435  * to get the memslot by its id.
 436  */
 437 struct kvm_memslots {
 438         u64 generation;
 439         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
 440         short id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 441         atomic_t lru_slot;
 442         int used_slots;
 443         struct kvm_memory_slot memslots[];
 444 };
 445
 446 struct kvm {
 447         spinlock_t mmu_lock;
 448         struct mutex slots_lock;
 449         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
 450         struct kvm_memslots __rcu *memslots[KVM_ADDRESS_SPACE_NUM];
 451         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
 452
 453         /*
 454          * created_vcpus is protected by kvm->lock, and is incremented
 455          * at the beginning of KVM_CREATE_VCPU.  online_vcpus is only
 456          * incremented after storing the kvm_vcpu pointer in vcpus,
 457          * and is accessed atomically.
 458          */
 459         atomic_t online_vcpus;
 460         int created_vcpus;
 461         int last_boosted_vcpu;
 462         struct list_head vm_list;
 463         struct mutex lock;
 464         struct kvm_io_bus __rcu *buses[KVM_NR_BUSES];
 465 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 466         struct {
 467                 spinlock_t        lock;
 468                 struct list_head  items;
 469                 struct list_head  resampler_list;
 470                 struct mutex      resampler_lock;
 471         } irqfds;
 472         struct list_head ioeventfds;
 473 #endif
 474         struct kvm_vm_stat stat;
 475         struct kvm_arch arch;
 476         refcount_t users_count;
 477 #ifdef CONFIG_KVM_MMIO
 478         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
 479         spinlock_t ring_lock;
 480         struct list_head coalesced_zones;
 481 #endif
 482
 483         struct mutex irq_lock;
 484 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 485         /*
 486          * Update side is protected by irq_lock.
 487          */
 488         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
 489 #endif
 490 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 491         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
 492 #endif
 493
 494 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 495         struct mmu_notifier mmu_notifier;
 496         unsigned long mmu_notifier_seq;
 497         long mmu_notifier_count;
 498 #endif
 499         long tlbs_dirty;
 500         struct list_head devices;
 501         u64 manual_dirty_log_protect;
 502         struct dentry *debugfs_dentry;
 503         struct kvm_stat_data **debugfs_stat_data;
 504         struct srcu_struct srcu;
 505         struct srcu_struct irq_srcu;
 506         pid_t userspace_pid;
 507         unsigned int max_halt_poll_ns;
 508 };
 509
 510 #define kvm_err(fmt, ...) \
 511         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 512 #define kvm_info(fmt, ...) \
 513         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 514 #define kvm_debug(fmt, ...) \
 515         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 516 #define kvm_debug_ratelimited(fmt, ...) \
 517         pr_debug_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), \
 518                              ## __VA_ARGS__)
 519 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
 520         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
 521                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 522
 523 /* The guest did something we don't support. */
 524 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
 525         kvm_pr_unimpl("vcpu%i, guest rIP: 0x%lx " fmt,                  \
 526                         (vcpu)->vcpu_id, kvm_rip_read(vcpu), ## __VA_ARGS__)
 527
 528 #define vcpu_debug(vcpu, fmt, ...)                                      \
 529         kvm_debug("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 530 #define vcpu_debug_ratelimited(vcpu, fmt, ...)                          \
 531         kvm_debug_ratelimited("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id,           \
 532                               ## __VA_ARGS__)
 533 #define vcpu_err(vcpu, fmt, ...)                                        \
 534         kvm_err("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 535
 536 static inline bool kvm_dirty_log_manual_protect_and_init_set(struct kvm *kvm)
 537 {
 538         return !!(kvm->manual_dirty_log_protect & KVM_DIRTY_LOG_INITIALLY_SET);
 539 }
 540
 541 static inline struct kvm_io_bus *kvm_get_bus(struct kvm *kvm, enum kvm_bus idx)
 542 {
 543         return srcu_dereference_check(kvm->buses[idx], &kvm->srcu,
 544                                       lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
 545                                       !refcount_read(&kvm->users_count));
 546 }
 547
 548 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
 549 {
 550         int num_vcpus = atomic_read(&kvm->online_vcpus);
 551         i = array_index_nospec(i, num_vcpus);
 552
 553         /* Pairs with smp_wmb() in kvm_vm_ioctl_create_vcpu.  */
 554         smp_rmb();
 555         return kvm->vcpus[i];
 556 }
 557
 558 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
 559         for (idx = 0; \
 560              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
 561              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
 562              idx++)
 563
 564 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu_by_id(struct kvm *kvm, int id)
 565 {
 566         struct kvm_vcpu *vcpu = NULL;
 567         int i;
 568
 569         if (id < 0)
 570                 return NULL;
 571         if (id < KVM_MAX_VCPUS)
 572                 vcpu = kvm_get_vcpu(kvm, id);
 573         if (vcpu && vcpu->vcpu_id == id)
 574                 return vcpu;
 575         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm)
 576                 if (vcpu->vcpu_id == id)
 577                         return vcpu;
 578         return NULL;
 579 }
 580
 581 static inline int kvm_vcpu_get_idx(struct kvm_vcpu *vcpu)
 582 {
 583         return vcpu->vcpu_idx;
 584 }
 585
 586 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)                            \
 587         for (memslot = &slots->memslots[0];                             \
 588              memslot < slots->memslots + slots->used_slots; memslot++)  \
 589                 if (WARN_ON_ONCE(!memslot->npages)) {                   \
 590                 } else
 591
 592 void kvm_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 593
 594 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 595 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 596
 597 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
 598 void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm);
 599 void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
 600 #else
 601 static inline void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm)
 602 {
 603 }
 604 static inline void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
 605 {
 606 }
 607 #endif
 608
 609 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 610 int kvm_irqfd_init(void);
 611 void kvm_irqfd_exit(void);
 612 #else
 613 static inline int kvm_irqfd_init(void)
 614 {
 615         return 0;
 616 }
 617
 618 static inline void kvm_irqfd_exit(void)
 619 {
 620 }
 621 #endif
 622 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
 623                   struct module *module);
 624 void kvm_exit(void);
 625
 626 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
 627 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
 628 void kvm_put_kvm_no_destroy(struct kvm *kvm);
 629
 630 static inline struct kvm_memslots *__kvm_memslots(struct kvm *kvm, int as_id)
 631 {
 632         as_id = array_index_nospec(as_id, KVM_ADDRESS_SPACE_NUM);
 633         return srcu_dereference_check(kvm->memslots[as_id], &kvm->srcu,
 634                         lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
 635                         !refcount_read(&kvm->users_count));
 636 }
 637
 638 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
 639 {
 640         return __kvm_memslots(kvm, 0);
 641 }
 642
 643 static inline struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu)
 644 {
 645         int as_id = kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu);
 646
 647         return __kvm_memslots(vcpu->kvm, as_id);
 648 }
 649
 650 static inline
 651 struct kvm_memory_slot *id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
 652 {
 653         int index = slots->id_to_index[id];
 654         struct kvm_memory_slot *slot;
 655
 656         if (index < 0)
 657                 return NULL;
 658
 659         slot = &slots->memslots[index];
 660
 661         WARN_ON(slot->id != id);
 662         return slot;
 663 }
 664
 665 /*
 666  * KVM_SET_USER_MEMORY_REGION ioctl allows the following operations:
 667  * - create a new memory slot
 668  * - delete an existing memory slot
 669  * - modify an existing memory slot
 670  *   -- move it in the guest physical memory space
 671  *   -- just change its flags
 672  *
 673  * Since flags can be changed by some of these operations, the following
 674  * differentiation is the best we can do for __kvm_set_memory_region():
 675  */
 676 enum kvm_mr_change {
 677         KVM_MR_CREATE,
 678         KVM_MR_DELETE,
 679         KVM_MR_MOVE,
 680         KVM_MR_FLAGS_ONLY,
 681 };
 682
 683 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 684                           const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 685 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 686                             const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 687 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
 688 void kvm_arch_memslots_updated(struct kvm *kvm, u64 gen);
 689 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
 690                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
 691                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 692                                 enum kvm_mr_change change);
 693 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
 694                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 695                                 struct kvm_memory_slot *old,
 696                                 const struct kvm_memory_slot *new,
 697                                 enum kvm_mr_change change);
 698 /* flush all memory translations */
 699 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm);
 700 /* flush memory translations pointing to 'slot' */
 701 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
 702                                    struct kvm_memory_slot *slot);
 703
 704 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 705                             struct page **pages, int nr_pages);
 706
 707 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 708 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 709 unsigned long gfn_to_hva_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *writable);
 710 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 711 unsigned long gfn_to_hva_memslot_prot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 712                                       bool *writable);
 713 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
 714 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
 715 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
 716
 717 kvm_pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 718 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
 719                       bool *writable);
 720 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 721 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 722 kvm_pfn_t __gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 723                                bool atomic, bool *async, bool write_fault,
 724                                bool *writable);
 725
 726 void kvm_release_pfn_clean(kvm_pfn_t pfn);
 727 void kvm_release_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
 728 void kvm_set_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
 729 void kvm_set_pfn_accessed(kvm_pfn_t pfn);
 730 void kvm_get_pfn(kvm_pfn_t pfn);
 731
 732 void kvm_release_pfn(kvm_pfn_t pfn, bool dirty, struct gfn_to_pfn_cache *cache);
 733 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 734                         int len);
 735 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
 736 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 737                            void *data, unsigned long len);
 738 int kvm_read_guest_offset_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 739                                  void *data, unsigned int offset,
 740                                  unsigned long len);
 741 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
 742                          int offset, int len);
 743 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
 744                     unsigned long len);
 745 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 746                            void *data, unsigned long len);
 747 int kvm_write_guest_offset_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 748                                   void *data, unsigned int offset,
 749                                   unsigned long len);
 750 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 751                               gpa_t gpa, unsigned long len);
 752
 753 #define __kvm_get_guest(kvm, gfn, offset, v)                            \
 754 ({                                                                      \
 755         unsigned long __addr = gfn_to_hva(kvm, gfn);                    \
 756         typeof(v) __user *__uaddr = (typeof(__uaddr))(__addr + offset); \
 757         int __ret = -EFAULT;                                            \
 758                                                                         \
 759         if (!kvm_is_error_hva(__addr))                                  \
 760                 __ret = get_user(v, __uaddr);                           \
 761         __ret;                                                          \
 762 })
 763
 764 #define kvm_get_guest(kvm, gpa, v)                                      \
 765 ({                                                                      \
 766         gpa_t __gpa = gpa;                                              \
 767         struct kvm *__kvm = kvm;                                        \
 768                                                                         \
 769         __kvm_get_guest(__kvm, __gpa >> PAGE_SHIFT,                     \
 770                         offset_in_page(__gpa), v);                      \
 771 })
 772
 773 #define __kvm_put_guest(kvm, gfn, offset, v)                            \
 774 ({                                                                      \
 775         unsigned long __addr = gfn_to_hva(kvm, gfn);                    \
 776         typeof(v) __user *__uaddr = (typeof(__uaddr))(__addr + offset); \
 777         int __ret = -EFAULT;                                            \
 778                                                                         \
 779         if (!kvm_is_error_hva(__addr))                                  \
 780                 __ret = put_user(v, __uaddr);                           \
 781         if (!__ret)                                                     \
 782                 mark_page_dirty(kvm, gfn);                              \
 783         __ret;                                                          \
 784 })
 785
 786 #define kvm_put_guest(kvm, gpa, v)                                      \
 787 ({                                                                      \
 788         gpa_t __gpa = gpa;                                              \
 789         struct kvm *__kvm = kvm;                                        \
 790                                                                         \
 791         __kvm_put_guest(__kvm, __gpa >> PAGE_SHIFT,                     \
 792                         offset_in_page(__gpa), v);                      \
 793 })
 794
 795 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
 796 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
 797 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 798 bool kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 799 bool kvm_vcpu_is_visible_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 800 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 801 void mark_page_dirty_in_slot(struct kvm_memory_slot *memslot, gfn_t gfn);
 802 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 803
 804 struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu);
 805 struct kvm_memory_slot *kvm_vcpu_gfn_to_memslot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 806 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 807 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 808 int kvm_vcpu_map(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, struct kvm_host_map *map);
 809 int kvm_map_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, struct kvm_host_map *map,
 810                 struct gfn_to_pfn_cache *cache, bool atomic);
 811 struct page *kvm_vcpu_gfn_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 812 void kvm_vcpu_unmap(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_host_map *map, bool dirty);
 813 int kvm_unmap_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_host_map *map,
 814                   struct gfn_to_pfn_cache *cache, bool dirty, bool atomic);
 815 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 816 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva_prot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool *writable);
 817 int kvm_vcpu_read_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 818                              int len);
 819 int kvm_vcpu_read_guest_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
 820                                unsigned long len);
 821 int kvm_vcpu_read_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
 822                         unsigned long len);
 823 int kvm_vcpu_write_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, const void *data,
 824                               int offset, int len);
 825 int kvm_vcpu_write_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, const void *data,
 826                          unsigned long len);
 827 void kvm_vcpu_mark_page_dirty(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 828
 829 void kvm_sigset_activate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 830 void kvm_sigset_deactivate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 831
 832 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
 833 void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
 834 void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
 835 bool kvm_vcpu_wake_up(struct kvm_vcpu *vcpu);
 836 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 837 int kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
 838 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu, bool usermode_vcpu_not_eligible);
 839
 840 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
 841 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
 842
 843 #ifdef KVM_ARCH_NR_OBJS_PER_MEMORY_CACHE
 844 int kvm_mmu_topup_memory_cache(struct kvm_mmu_memory_cache *mc, int min);
 845 int kvm_mmu_memory_cache_nr_free_objects(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
 846 void kvm_mmu_free_memory_cache(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
 847 void *kvm_mmu_memory_cache_alloc(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
 848 #endif
 849
 850 bool kvm_make_vcpus_request_mask(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 851                                  struct kvm_vcpu *except,
 852                                  unsigned long *vcpu_bitmap, cpumask_var_t tmp);
 853 bool kvm_make_all_cpus_request(struct kvm *kvm, unsigned int req);
 854 bool kvm_make_all_cpus_request_except(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 855                                       struct kvm_vcpu *except);
 856 bool kvm_make_cpus_request_mask(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 857                                 unsigned long *vcpu_bitmap);
 858
 859 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
 860                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 861 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
 862                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 863 vm_fault_t kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
 864
 865 int kvm_vm_ioctl_check_extension(struct kvm *kvm, long ext);
 866
 867 void kvm_arch_mmu_enable_log_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
 868                                         struct kvm_memory_slot *slot,
 869                                         gfn_t gfn_offset,
 870                                         unsigned long mask);
 871 void kvm_arch_sync_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot);
 872
 873 #ifdef CONFIG_KVM_GENERIC_DIRTYLOG_READ_PROTECT
 874 void kvm_arch_flush_remote_tlbs_memslot(struct kvm *kvm,
 875                                         struct kvm_memory_slot *memslot);
 876 #else /* !CONFIG_KVM_GENERIC_DIRTYLOG_READ_PROTECT */
 877 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log);
 878 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log,
 879                       int *is_dirty, struct kvm_memory_slot **memslot);
 880 #endif
 881
 882 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level,
 883                         bool line_status);
 884 int kvm_vm_ioctl_enable_cap(struct kvm *kvm,
 885                             struct kvm_enable_cap *cap);
 886 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
 887                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 888
 889 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 890 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 891
 892 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 893                                     struct kvm_translation *tr);
 894
 895 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 896 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 897 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 898                                   struct kvm_sregs *sregs);
 899 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 900                                   struct kvm_sregs *sregs);
 901 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 902                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 903 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 904                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 905 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 906                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
 907 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu);
 908
 909 int kvm_arch_init(void *opaque);
 910 void kvm_arch_exit(void);
 911
 912 void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 913
 914 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 915 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 916 int kvm_arch_vcpu_precreate(struct kvm *kvm, unsigned int id);
 917 int kvm_arch_vcpu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
 918 void kvm_arch_vcpu_postcreate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 919 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 920
 921 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_VCPU_DEBUGFS
 922 void kvm_arch_create_vcpu_debugfs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct dentry *debugfs_dentry);
 923 #endif
 924
 925 int kvm_arch_hardware_enable(void);
 926 void kvm_arch_hardware_disable(void);
 927 int kvm_arch_hardware_setup(void *opaque);
 928 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
 929 int kvm_arch_check_processor_compat(void *opaque);
 930 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 931 bool kvm_arch_vcpu_in_kernel(struct kvm_vcpu *vcpu);
 932 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 933 bool kvm_arch_dy_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 934 int kvm_arch_post_init_vm(struct kvm *kvm);
 935 void kvm_arch_pre_destroy_vm(struct kvm *kvm);
 936
 937 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
 938 /*
 939  * All architectures that want to use vzalloc currently also
 940  * need their own kvm_arch_alloc_vm implementation.
 941  */
 942 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
 943 {
 944         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
 945 }
 946
 947 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
 948 {
 949         kfree(kvm);
 950 }
 951 #endif
 952
 953 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLB
 954 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlb(struct kvm *kvm)
 955 {
 956         return -ENOTSUPP;
 957 }
 958 #endif
 959
 960 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
 961 void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 962 void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 963 bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 964 #else
 965 static inline void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 966 {
 967 }
 968
 969 static inline void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 970 {
 971 }
 972
 973 static inline bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 974 {
 975         return false;
 976 }
 977 #endif
 978 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
 979 void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm);
 980 void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm);
 981 bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm);
 982 #else
 983 static inline void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm)
 984 {
 985 }
 986
 987 static inline void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm)
 988 {
 989 }
 990
 991 static inline bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm)
 992 {
 993         return false;
 994 }
 995 #endif
 996
 997 static inline struct rcuwait *kvm_arch_vcpu_get_wait(struct kvm_vcpu *vcpu)
 998 {
 999 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
1000         return vcpu->arch.waitp;
1001 #else
1002         return &vcpu->wait;
1003 #endif
1004 }
1005
1006 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_INTC_INITIALIZED
1007 /*
1008  * returns true if the virtual interrupt controller is initialized and
1009  * ready to accept virtual IRQ. On some architectures the virtual interrupt
1010  * controller is dynamically instantiated and this is not always true.
1011  */
1012 bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm);
1013 #else
1014 static inline bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm)
1015 {
1016         return true;
1017 }
1018 #endif
1019
1020 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
1021 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
1022 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
1023
1024 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
1025
1026 bool kvm_is_reserved_pfn(kvm_pfn_t pfn);
1027 bool kvm_is_zone_device_pfn(kvm_pfn_t pfn);
1028 bool kvm_is_transparent_hugepage(kvm_pfn_t pfn);
1029
1030 struct kvm_irq_ack_notifier {
1031         struct hlist_node link;
1032         unsigned gsi;
1033         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1034 };
1035
1036 int kvm_irq_map_gsi(struct kvm *kvm,
1037                     struct kvm_kernel_irq_routing_entry *entries, int gsi);
1038 int kvm_irq_map_chip_pin(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1039
1040 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
1041                 bool line_status);
1042 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
1043                 int irq_source_id, int level, bool line_status);
1044 int kvm_arch_set_irq_inatomic(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1045                                struct kvm *kvm, int irq_source_id,
1046                                int level, bool line_status);
1047 bool kvm_irq_has_notifier(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1048 void kvm_notify_acked_gsi(struct kvm *kvm, int gsi);
1049 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1050 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
1051                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1052 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
1053                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1054 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
1055 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
1056 bool kvm_arch_irqfd_allowed(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1057
1058 /*
1059  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
1060  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
1061  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
1062  * bloat other code too much.
1063  *
1064  * IMPORTANT: Slots are sorted from highest GFN to lowest GFN!
1065  */
1066 static inline struct kvm_memory_slot *
1067 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
1068 {
1069         int start = 0, end = slots->used_slots;
1070         int slot = atomic_read(&slots->lru_slot);
1071         struct kvm_memory_slot *memslots = slots->memslots;
1072
1073         if (unlikely(!slots->used_slots))
1074                 return NULL;
1075
1076         if (gfn >= memslots[slot].base_gfn &&
1077             gfn < memslots[slot].base_gfn + memslots[slot].npages)
1078                 return &memslots[slot];
1079
1080         while (start < end) {
1081                 slot = start + (end - start) / 2;
1082
1083                 if (gfn >= memslots[slot].base_gfn)
1084                         end = slot;
1085                 else
1086                         start = slot + 1;
1087         }
1088
1089         if (start < slots->used_slots && gfn >= memslots[start].base_gfn &&
1090             gfn < memslots[start].base_gfn + memslots[start].npages) {
1091                 atomic_set(&slots->lru_slot, start);
1092                 return &memslots[start];
1093         }
1094
1095         return NULL;
1096 }
1097
1098 static inline struct kvm_memory_slot *
1099 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
1100 {
1101         return search_memslots(slots, gfn);
1102 }
1103
1104 static inline unsigned long
1105 __gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
1106 {
1107         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
1108 }
1109
1110 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
1111 {
1112         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
1113 }
1114
1115 static inline gfn_t
1116 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
1117 {
1118         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
1119
1120         return slot->base_gfn + gfn_offset;
1121 }
1122
1123 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
1124 {
1125         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
1126 }
1127
1128 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
1129 {
1130         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
1131 }
1132
1133 static inline hpa_t pfn_to_hpa(kvm_pfn_t pfn)
1134 {
1135         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
1136 }
1137
1138 static inline struct page *kvm_vcpu_gpa_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu,
1139                                                 gpa_t gpa)
1140 {
1141         return kvm_vcpu_gfn_to_page(vcpu, gpa_to_gfn(gpa));
1142 }
1143
1144 static inline bool kvm_is_error_gpa(struct kvm *kvm, gpa_t gpa)
1145 {
1146         unsigned long hva = gfn_to_hva(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
1147
1148         return kvm_is_error_hva(hva);
1149 }
1150
1151 enum kvm_stat_kind {
1152         KVM_STAT_VM,
1153         KVM_STAT_VCPU,
1154 };
1155
1156 struct kvm_stat_data {
1157         struct kvm *kvm;
1158         struct kvm_stats_debugfs_item *dbgfs_item;
1159 };
1160
1161 struct kvm_stats_debugfs_item {
1162         const char *name;
1163         int offset;
1164         enum kvm_stat_kind kind;
1165         int mode;
1166 };
1167
1168 #define KVM_DBGFS_GET_MODE(dbgfs_item)                                         \
1169         ((dbgfs_item)->mode ? (dbgfs_item)->mode : 0644)
1170
1171 #define VM_STAT(n, x, ...)                                                      \
1172         { n, offsetof(struct kvm, stat.x), KVM_STAT_VM, ## __VA_ARGS__ }
1173 #define VCPU_STAT(n, x, ...)                                                    \
1174         { n, offsetof(struct kvm_vcpu, stat.x), KVM_STAT_VCPU, ## __VA_ARGS__ }
1175
1176 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
1177 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
1178
1179 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
1180 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm *kvm, unsigned long mmu_seq)
1181 {
1182         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count))
1183                 return 1;
1184         /*
1185          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
1186          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
1187          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
1188          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
1189          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
1190          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
1191          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
1192          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
1193          */
1194         smp_rmb();
1195         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
1196                 return 1;
1197         return 0;
1198 }
1199 #endif
1200
1201 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
1202
1203 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 4096 /* might need extension/rework in the future */
1204
1205 bool kvm_arch_can_set_irq_routing(struct kvm *kvm);
1206 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
1207                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
1208                         unsigned nr,
1209                         unsigned flags);
1210 int kvm_set_routing_entry(struct kvm *kvm,
1211                           struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1212                           const struct kvm_irq_routing_entry *ue);
1213 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
1214
1215 #else
1216
1217 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
1218
1219 #endif
1220
1221 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
1222
1223 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
1224
1225 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
1226 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
1227
1228 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
1229 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1230 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
1231 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *);
1232 #else
1233 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1234 {
1235         return -EINVAL;
1236 }
1237
1238 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1239 #endif
1240
1241 #else
1242
1243 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
1244
1245 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1246 {
1247         return -EINVAL;
1248 }
1249
1250 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1251
1252 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
1253 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
1254 {
1255 }
1256 #endif
1257
1258 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
1259 {
1260         return -ENOSYS;
1261 }
1262
1263 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
1264
1265 void kvm_arch_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
1266
1267 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1268 {
1269         /*
1270          * Ensure the rest of the request is published to kvm_check_request's
1271          * caller.  Paired with the smp_mb__after_atomic in kvm_check_request.
1272          */
1273         smp_wmb();
1274         set_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1275 }
1276
1277 static inline bool kvm_request_pending(struct kvm_vcpu *vcpu)
1278 {
1279         return READ_ONCE(vcpu->requests);
1280 }
1281
1282 static inline bool kvm_test_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1283 {
1284         return test_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1285 }
1286
1287 static inline void kvm_clear_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1288 {
1289         clear_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1290 }
1291
1292 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1293 {
1294         if (kvm_test_request(req, vcpu)) {
1295                 kvm_clear_request(req, vcpu);
1296
1297                 /*
1298                  * Ensure the rest of the request is visible to kvm_check_request's
1299                  * caller.  Paired with the smp_wmb in kvm_make_request.
1300                  */
1301                 smp_mb__after_atomic();
1302                 return true;
1303         } else {
1304                 return false;
1305         }
1306 }
1307
1308 extern bool kvm_rebooting;
1309
1310 extern unsigned int halt_poll_ns;
1311 extern unsigned int halt_poll_ns_grow;
1312 extern unsigned int halt_poll_ns_grow_start;
1313 extern unsigned int halt_poll_ns_shrink;
1314
1315 struct kvm_device {
1316         const struct kvm_device_ops *ops;
1317         struct kvm *kvm;
1318         void *private;
1319         struct list_head vm_node;
1320 };
1321
1322 /* create, destroy, and name are mandatory */
1323 struct kvm_device_ops {
1324         const char *name;
1325
1326         /*
1327          * create is called holding kvm->lock and any operations not suitable
1328          * to do while holding the lock should be deferred to init (see
1329          * below).
1330          */
1331         int (*create)(struct kvm_device *dev, u32 type);
1332
1333         /*
1334          * init is called after create if create is successful and is called
1335          * outside of holding kvm->lock.
1336          */
1337         void (*init)(struct kvm_device *dev);
1338
1339         /*
1340          * Destroy is responsible for freeing dev.
1341          *
1342          * Destroy may be called before or after destructors are called
1343          * on emulated I/O regions, depending on whether a reference is
1344          * held by a vcpu or other kvm component that gets destroyed
1345          * after the emulated I/O.
1346          */
1347         void (*destroy)(struct kvm_device *dev);
1348
1349         /*
1350          * Release is an alternative method to free the device. It is
1351          * called when the device file descriptor is closed. Once
1352          * release is called, the destroy method will not be called
1353          * anymore as the device is removed from the device list of
1354          * the VM. kvm->lock is held.
1355          */
1356         void (*release)(struct kvm_device *dev);
1357
1358         int (*set_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1359         int (*get_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1360         int (*has_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1361         long (*ioctl)(struct kvm_device *dev, unsigned int ioctl,
1362                       unsigned long arg);
1363         int (*mmap)(struct kvm_device *dev, struct vm_area_struct *vma);
1364 };
1365
1366 void kvm_device_get(struct kvm_device *dev);
1367 void kvm_device_put(struct kvm_device *dev);
1368 struct kvm_device *kvm_device_from_filp(struct file *filp);
1369 int kvm_register_device_ops(const struct kvm_device_ops *ops, u32 type);
1370 void kvm_unregister_device_ops(u32 type);
1371
1372 extern struct kvm_device_ops kvm_mpic_ops;
1373 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v2_ops;
1374 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v3_ops;
1375
1376 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
1377
1378 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1379 {
1380         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
1381 }
1382 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1383 {
1384         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
1385 }
1386
1387 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1388
1389 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1390 {
1391 }
1392
1393 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1394 {
1395 }
1396 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1397
1398 static inline bool kvm_is_visible_memslot(struct kvm_memory_slot *memslot)
1399 {
1400         return (memslot && memslot->id < KVM_USER_MEM_SLOTS &&
1401                 !(memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID));
1402 }
1403
1404 struct kvm_vcpu *kvm_get_running_vcpu(void);
1405 struct kvm_vcpu * __percpu *kvm_get_running_vcpus(void);
1406
1407 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS
1408 bool kvm_arch_has_irq_bypass(void);
1409 int kvm_arch_irq_bypass_add_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1410                            struct irq_bypass_producer *);
1411 void kvm_arch_irq_bypass_del_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1412                            struct irq_bypass_producer *);
1413 void kvm_arch_irq_bypass_stop(struct irq_bypass_consumer *);
1414 void kvm_arch_irq_bypass_start(struct irq_bypass_consumer *);
1415 int kvm_arch_update_irqfd_routing(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1416                                   uint32_t guest_irq, bool set);
1417 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS */
1418
1419 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS
1420 /* If we wakeup during the poll time, was it a sucessful poll? */
1421 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1422 {
1423         return vcpu->valid_wakeup;
1424 }
1425
1426 #else
1427 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1428 {
1429         return true;
1430 }
1431 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS */
1432
1433 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_NO_POLL
1434 /* Callback that tells if we must not poll */
1435 bool kvm_arch_no_poll(struct kvm_vcpu *vcpu);
1436 #else
1437 static inline bool kvm_arch_no_poll(struct kvm_vcpu *vcpu)
1438 {
1439         return false;
1440 }
1441 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_NO_POLL */
1442
1443 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL
1444 long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1445                                unsigned int ioctl, unsigned long arg);
1446 #else
1447 static inline long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1448                                              unsigned int ioctl,
1449                                              unsigned long arg)
1450 {
1451         return -ENOIOCTLCMD;
1452 }
1453 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL */
1454
1455 void kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_range(struct kvm *kvm,
1456                                             unsigned long start, unsigned long end);
1457
1458 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE
1459 int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu);
1460 #else
1461 static inline int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu)
1462 {
1463         return 0;
1464 }
1465 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE */
1466
1467 typedef int (*kvm_vm_thread_fn_t)(struct kvm *kvm, uintptr_t data);
1468
1469 int kvm_vm_create_worker_thread(struct kvm *kvm, kvm_vm_thread_fn_t thread_fn,
1470                                 uintptr_t data, const char *name,
1471                                 struct task_struct **thread_ptr);
1472
1473 #ifdef CONFIG_KVM_XFER_TO_GUEST_WORK
1474 static inline void kvm_handle_signal_exit(struct kvm_vcpu *vcpu)
1475 {
1476         vcpu->run->exit_reason = KVM_EXIT_INTR;
1477         vcpu->stat.signal_exits++;
1478 }
1479 #endif /* CONFIG_KVM_XFER_TO_GUEST_WORK */
1480
1481 #endif