include/linux/kvm_host.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 #ifndef __KVM_HOST_H
   3 #define __KVM_HOST_H
   4
   5
   6 #include <linux/types.h>
   7 #include <linux/hardirq.h>
   8 #include <linux/list.h>
   9 #include <linux/mutex.h>
  10 #include <linux/spinlock.h>
  11 #include <linux/signal.h>
  12 #include <linux/sched.h>
  13 #include <linux/bug.h>
  14 #include <linux/mm.h>
  15 #include <linux/mmu_notifier.h>
  16 #include <linux/preempt.h>
  17 #include <linux/msi.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/vmalloc.h>
  20 #include <linux/rcupdate.h>
  21 #include <linux/ratelimit.h>
  22 #include <linux/err.h>
  23 #include <linux/irqflags.h>
  24 #include <linux/context_tracking.h>
  25 #include <linux/irqbypass.h>
  26 #include <linux/rcuwait.h>
  27 #include <linux/refcount.h>
  28 #include <linux/nospec.h>
  29 #include <asm/signal.h>
  30
  31 #include <linux/kvm.h>
  32 #include <linux/kvm_para.h>
  33
  34 #include <linux/kvm_types.h>
  35
  36 #include <asm/kvm_host.h>
  37 #include <linux/kvm_dirty_ring.h>
  38
  39 #ifndef KVM_MAX_VCPU_ID
  40 #define KVM_MAX_VCPU_ID KVM_MAX_VCPUS
  41 #endif
  42
  43 /*
  44  * The bit 16 ~ bit 31 of kvm_memory_region::flags are internally used
  45  * in kvm, other bits are visible for userspace which are defined in
  46  * include/linux/kvm_h.
  47  */
  48 #define KVM_MEMSLOT_INVALID     (1UL << 16)
  49
  50 /*
  51  * Bit 63 of the memslot generation number is an "update in-progress flag",
  52  * e.g. is temporarily set for the duration of install_new_memslots().
  53  * This flag effectively creates a unique generation number that is used to
  54  * mark cached memslot data, e.g. MMIO accesses, as potentially being stale,
  55  * i.e. may (or may not) have come from the previous memslots generation.
  56  *
  57  * This is necessary because the actual memslots update is not atomic with
  58  * respect to the generation number update.  Updating the generation number
  59  * first would allow a vCPU to cache a spte from the old memslots using the
  60  * new generation number, and updating the generation number after switching
  61  * to the new memslots would allow cache hits using the old generation number
  62  * to reference the defunct memslots.
  63  *
  64  * This mechanism is used to prevent getting hits in KVM's caches while a
  65  * memslot update is in-progress, and to prevent cache hits *after* updating
  66  * the actual generation number against accesses that were inserted into the
  67  * cache *before* the memslots were updated.
  68  */
  69 #define KVM_MEMSLOT_GEN_UPDATE_IN_PROGRESS      BIT_ULL(63)
  70
  71 /* Two fragments for cross MMIO pages. */
  72 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS  2
  73
  74 #ifndef KVM_ADDRESS_SPACE_NUM
  75 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM   1
  76 #endif
  77
  78 /*
  79  * For the normal pfn, the highest 12 bits should be zero,
  80  * so we can mask bit 62 ~ bit 52  to indicate the error pfn,
  81  * mask bit 63 to indicate the noslot pfn.
  82  */
  83 #define KVM_PFN_ERR_MASK        (0x7ffULL << 52)
  84 #define KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK (0xfffULL << 52)
  85 #define KVM_PFN_NOSLOT          (0x1ULL << 63)
  86
  87 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (KVM_PFN_ERR_MASK)
  88 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (KVM_PFN_ERR_MASK + 1)
  89 #define KVM_PFN_ERR_RO_FAULT    (KVM_PFN_ERR_MASK + 2)
  90
  91 /*
  92  * error pfns indicate that the gfn is in slot but faild to
  93  * translate it to pfn on host.
  94  */
  95 static inline bool is_error_pfn(kvm_pfn_t pfn)
  96 {
  97         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_MASK);
  98 }
  99
 100 /*
 101  * error_noslot pfns indicate that the gfn can not be
 102  * translated to pfn - it is not in slot or failed to
 103  * translate it to pfn.
 104  */
 105 static inline bool is_error_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
 106 {
 107         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK);
 108 }
 109
 110 /* noslot pfn indicates that the gfn is not in slot. */
 111 static inline bool is_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
 112 {
 113         return pfn == KVM_PFN_NOSLOT;
 114 }
 115
 116 /*
 117  * architectures with KVM_HVA_ERR_BAD other than PAGE_OFFSET (e.g. s390)
 118  * provide own defines and kvm_is_error_hva
 119  */
 120 #ifndef KVM_HVA_ERR_BAD
 121
 122 #define KVM_HVA_ERR_BAD         (PAGE_OFFSET)
 123 #define KVM_HVA_ERR_RO_BAD      (PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE)
 124
 125 static inline bool kvm_is_error_hva(unsigned long addr)
 126 {
 127         return addr >= PAGE_OFFSET;
 128 }
 129
 130 #endif
 131
 132 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
 133
 134 static inline bool is_error_page(struct page *page)
 135 {
 136         return IS_ERR(page);
 137 }
 138
 139 #define KVM_REQUEST_MASK           GENMASK(7,0)
 140 #define KVM_REQUEST_NO_WAKEUP      BIT(8)
 141 #define KVM_REQUEST_WAIT           BIT(9)
 142 /*
 143  * Architecture-independent vcpu->requests bit members
 144  * Bits 4-7 are reserved for more arch-independent bits.
 145  */
 146 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH         (0 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 147 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD        (1 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 148 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER     2
 149 #define KVM_REQ_UNHALT            3
 150 #define KVM_REQUEST_ARCH_BASE     8
 151
 152 #define KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, flags) ({ \
 153         BUILD_BUG_ON((unsigned)(nr) >= (sizeof_field(struct kvm_vcpu, requests) * 8) - KVM_REQUEST_ARCH_BASE); \
 154         (unsigned)(((nr) + KVM_REQUEST_ARCH_BASE) | (flags)); \
 155 })
 156 #define KVM_ARCH_REQ(nr)           KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, 0)
 157
 158 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID             0
 159 #define KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID        1
 160
 161 extern struct mutex kvm_lock;
 162 extern struct list_head vm_list;
 163
 164 struct kvm_io_range {
 165         gpa_t addr;
 166         int len;
 167         struct kvm_io_device *dev;
 168 };
 169
 170 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
 171
 172 struct kvm_io_bus {
 173         int dev_count;
 174         int ioeventfd_count;
 175         struct kvm_io_range range[];
 176 };
 177
 178 enum kvm_bus {
 179         KVM_MMIO_BUS,
 180         KVM_PIO_BUS,
 181         KVM_VIRTIO_CCW_NOTIFY_BUS,
 182         KVM_FAST_MMIO_BUS,
 183         KVM_NR_BUSES
 184 };
 185
 186 int kvm_io_bus_write(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 187                      int len, const void *val);
 188 int kvm_io_bus_write_cookie(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx,
 189                             gpa_t addr, int len, const void *val, long cookie);
 190 int kvm_io_bus_read(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 191                     int len, void *val);
 192 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 193                             int len, struct kvm_io_device *dev);
 194 void kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 195                                struct kvm_io_device *dev);
 196 struct kvm_io_device *kvm_io_bus_get_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 197                                          gpa_t addr);
 198
 199 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 200 struct kvm_async_pf {
 201         struct work_struct work;
 202         struct list_head link;
 203         struct list_head queue;
 204         struct kvm_vcpu *vcpu;
 205         struct mm_struct *mm;
 206         gpa_t cr2_or_gpa;
 207         unsigned long addr;
 208         struct kvm_arch_async_pf arch;
 209         bool   wakeup_all;
 210         bool notpresent_injected;
 211 };
 212
 213 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
 214 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
 215 bool kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa,
 216                         unsigned long hva, struct kvm_arch_async_pf *arch);
 217 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
 218 #endif
 219
 220 enum {
 221         OUTSIDE_GUEST_MODE,
 222         IN_GUEST_MODE,
 223         EXITING_GUEST_MODE,
 224         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
 225 };
 226
 227 #define KVM_UNMAPPED_PAGE       ((void *) 0x500 + POISON_POINTER_DELTA)
 228
 229 struct kvm_host_map {
 230         /*
 231          * Only valid if the 'pfn' is managed by the host kernel (i.e. There is
 232          * a 'struct page' for it. When using mem= kernel parameter some memory
 233          * can be used as guest memory but they are not managed by host
 234          * kernel).
 235          * If 'pfn' is not managed by the host kernel, this field is
 236          * initialized to KVM_UNMAPPED_PAGE.
 237          */
 238         struct page *page;
 239         void *hva;
 240         kvm_pfn_t pfn;
 241         kvm_pfn_t gfn;
 242 };
 243
 244 /*
 245  * Used to check if the mapping is valid or not. Never use 'kvm_host_map'
 246  * directly to check for that.
 247  */
 248 static inline bool kvm_vcpu_mapped(struct kvm_host_map *map)
 249 {
 250         return !!map->hva;
 251 }
 252
 253 /*
 254  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
 255  * exits for userspace servicing.
 256  */
 257 struct kvm_mmio_fragment {
 258         gpa_t gpa;
 259         void *data;
 260         unsigned len;
 261 };
 262
 263 struct kvm_vcpu {
 264         struct kvm *kvm;
 265 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
 266         struct preempt_notifier preempt_notifier;
 267 #endif
 268         int cpu;
 269         int vcpu_id; /* id given by userspace at creation */
 270         int vcpu_idx; /* index in kvm->vcpus array */
 271         int srcu_idx;
 272         int mode;
 273         u64 requests;
 274         unsigned long guest_debug;
 275
 276         int pre_pcpu;
 277         struct list_head blocked_vcpu_list;
 278
 279         struct mutex mutex;
 280         struct kvm_run *run;
 281
 282         struct rcuwait wait;
 283         struct pid __rcu *pid;
 284         int sigset_active;
 285         sigset_t sigset;
 286         struct kvm_vcpu_stat stat;
 287         unsigned int halt_poll_ns;
 288         bool valid_wakeup;
 289
 290 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
 291         int mmio_needed;
 292         int mmio_read_completed;
 293         int mmio_is_write;
 294         int mmio_cur_fragment;
 295         int mmio_nr_fragments;
 296         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
 297 #endif
 298
 299 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 300         struct {
 301                 u32 queued;
 302                 struct list_head queue;
 303                 struct list_head done;
 304                 spinlock_t lock;
 305         } async_pf;
 306 #endif
 307
 308 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
 309         /*
 310          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
 311          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
 312          *  or cpu relax intercepted.
 313          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
 314          */
 315         struct {
 316                 bool in_spin_loop;
 317                 bool dy_eligible;
 318         } spin_loop;
 319 #endif
 320         bool preempted;
 321         bool ready;
 322         struct kvm_vcpu_arch arch;
 323         struct kvm_dirty_ring dirty_ring;
 324 };
 325
 326 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
 327 {
 328         /*
 329          * The memory barrier ensures a previous write to vcpu->requests cannot
 330          * be reordered with the read of vcpu->mode.  It pairs with the general
 331          * memory barrier following the write of vcpu->mode in VCPU RUN.
 332          */
 333         smp_mb__before_atomic();
 334         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
 335 }
 336
 337 /*
 338  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
 339  * This number must be determined not to exceed such limits.
 340  */
 341 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
 342
 343 struct kvm_memory_slot {
 344         gfn_t base_gfn;
 345         unsigned long npages;
 346         unsigned long *dirty_bitmap;
 347         struct kvm_arch_memory_slot arch;
 348         unsigned long userspace_addr;
 349         u32 flags;
 350         short id;
 351         u16 as_id;
 352 };
 353
 354 static inline bool kvm_slot_dirty_track_enabled(struct kvm_memory_slot *slot)
 355 {
 356         return slot->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES;
 357 }
 358
 359 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
 360 {
 361         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
 362 }
 363
 364 static inline unsigned long *kvm_second_dirty_bitmap(struct kvm_memory_slot *memslot)
 365 {
 366         unsigned long len = kvm_dirty_bitmap_bytes(memslot);
 367
 368         return memslot->dirty_bitmap + len / sizeof(*memslot->dirty_bitmap);
 369 }
 370
 371 #ifndef KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS
 372 #define KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_PROTECT_ENABLE
 373 #endif
 374
 375 struct kvm_s390_adapter_int {
 376         u64 ind_addr;
 377         u64 summary_addr;
 378         u64 ind_offset;
 379         u32 summary_offset;
 380         u32 adapter_id;
 381 };
 382
 383 struct kvm_hv_sint {
 384         u32 vcpu;
 385         u32 sint;
 386 };
 387
 388 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
 389         u32 gsi;
 390         u32 type;
 391         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 392                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level,
 393                    bool line_status);
 394         union {
 395                 struct {
 396                         unsigned irqchip;
 397                         unsigned pin;
 398                 } irqchip;
 399                 struct {
 400                         u32 address_lo;
 401                         u32 address_hi;
 402                         u32 data;
 403                         u32 flags;
 404                         u32 devid;
 405                 } msi;
 406                 struct kvm_s390_adapter_int adapter;
 407                 struct kvm_hv_sint hv_sint;
 408         };
 409         struct hlist_node link;
 410 };
 411
 412 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
 413 struct kvm_irq_routing_table {
 414         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IRQCHIP_NUM_PINS];
 415         u32 nr_rt_entries;
 416         /*
 417          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
 418          * the gsi is connected to.
 419          */
 420         struct hlist_head map[];
 421 };
 422 #endif
 423
 424 #ifndef KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS
 425 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 0
 426 #endif
 427
 428 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM SHRT_MAX
 429 #define KVM_USER_MEM_SLOTS (KVM_MEM_SLOTS_NUM - KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
 430
 431 #ifndef __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
 432 static inline int kvm_arch_vcpu_memslots_id(struct kvm_vcpu *vcpu)
 433 {
 434         return 0;
 435 }
 436 #endif
 437
 438 /*
 439  * Note:
 440  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
 441  * to get the memslot by its id.
 442  */
 443 struct kvm_memslots {
 444         u64 generation;
 445         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
 446         short id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 447         atomic_t lru_slot;
 448         int used_slots;
 449         struct kvm_memory_slot memslots[];
 450 };
 451
 452 struct kvm {
 453 #ifdef KVM_HAVE_MMU_RWLOCK
 454         rwlock_t mmu_lock;
 455 #else
 456         spinlock_t mmu_lock;
 457 #endif /* KVM_HAVE_MMU_RWLOCK */
 458
 459         struct mutex slots_lock;
 460         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
 461         struct kvm_memslots __rcu *memslots[KVM_ADDRESS_SPACE_NUM];
 462         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
 463
 464         /*
 465          * created_vcpus is protected by kvm->lock, and is incremented
 466          * at the beginning of KVM_CREATE_VCPU.  online_vcpus is only
 467          * incremented after storing the kvm_vcpu pointer in vcpus,
 468          * and is accessed atomically.
 469          */
 470         atomic_t online_vcpus;
 471         int created_vcpus;
 472         int last_boosted_vcpu;
 473         struct list_head vm_list;
 474         struct mutex lock;
 475         struct kvm_io_bus __rcu *buses[KVM_NR_BUSES];
 476 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 477         struct {
 478                 spinlock_t        lock;
 479                 struct list_head  items;
 480                 struct list_head  resampler_list;
 481                 struct mutex      resampler_lock;
 482         } irqfds;
 483         struct list_head ioeventfds;
 484 #endif
 485         struct kvm_vm_stat stat;
 486         struct kvm_arch arch;
 487         refcount_t users_count;
 488 #ifdef CONFIG_KVM_MMIO
 489         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
 490         spinlock_t ring_lock;
 491         struct list_head coalesced_zones;
 492 #endif
 493
 494         struct mutex irq_lock;
 495 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 496         /*
 497          * Update side is protected by irq_lock.
 498          */
 499         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
 500 #endif
 501 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 502         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
 503 #endif
 504
 505 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 506         struct mmu_notifier mmu_notifier;
 507         unsigned long mmu_notifier_seq;
 508         long mmu_notifier_count;
 509 #endif
 510         long tlbs_dirty;
 511         struct list_head devices;
 512         u64 manual_dirty_log_protect;
 513         struct dentry *debugfs_dentry;
 514         struct kvm_stat_data **debugfs_stat_data;
 515         struct srcu_struct srcu;
 516         struct srcu_struct irq_srcu;
 517         pid_t userspace_pid;
 518         unsigned int max_halt_poll_ns;
 519         u32 dirty_ring_size;
 520 };
 521
 522 #define kvm_err(fmt, ...) \
 523         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 524 #define kvm_info(fmt, ...) \
 525         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 526 #define kvm_debug(fmt, ...) \
 527         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 528 #define kvm_debug_ratelimited(fmt, ...) \
 529         pr_debug_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), \
 530                              ## __VA_ARGS__)
 531 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
 532         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
 533                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 534
 535 /* The guest did something we don't support. */
 536 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
 537         kvm_pr_unimpl("vcpu%i, guest rIP: 0x%lx " fmt,                  \
 538                         (vcpu)->vcpu_id, kvm_rip_read(vcpu), ## __VA_ARGS__)
 539
 540 #define vcpu_debug(vcpu, fmt, ...)                                      \
 541         kvm_debug("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 542 #define vcpu_debug_ratelimited(vcpu, fmt, ...)                          \
 543         kvm_debug_ratelimited("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id,           \
 544                               ## __VA_ARGS__)
 545 #define vcpu_err(vcpu, fmt, ...)                                        \
 546         kvm_err("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 547
 548 static inline bool kvm_dirty_log_manual_protect_and_init_set(struct kvm *kvm)
 549 {
 550         return !!(kvm->manual_dirty_log_protect & KVM_DIRTY_LOG_INITIALLY_SET);
 551 }
 552
 553 static inline struct kvm_io_bus *kvm_get_bus(struct kvm *kvm, enum kvm_bus idx)
 554 {
 555         return srcu_dereference_check(kvm->buses[idx], &kvm->srcu,
 556                                       lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
 557                                       !refcount_read(&kvm->users_count));
 558 }
 559
 560 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
 561 {
 562         int num_vcpus = atomic_read(&kvm->online_vcpus);
 563         i = array_index_nospec(i, num_vcpus);
 564
 565         /* Pairs with smp_wmb() in kvm_vm_ioctl_create_vcpu.  */
 566         smp_rmb();
 567         return kvm->vcpus[i];
 568 }
 569
 570 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
 571         for (idx = 0; \
 572              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
 573              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
 574              idx++)
 575
 576 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu_by_id(struct kvm *kvm, int id)
 577 {
 578         struct kvm_vcpu *vcpu = NULL;
 579         int i;
 580
 581         if (id < 0)
 582                 return NULL;
 583         if (id < KVM_MAX_VCPUS)
 584                 vcpu = kvm_get_vcpu(kvm, id);
 585         if (vcpu && vcpu->vcpu_id == id)
 586                 return vcpu;
 587         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm)
 588                 if (vcpu->vcpu_id == id)
 589                         return vcpu;
 590         return NULL;
 591 }
 592
 593 static inline int kvm_vcpu_get_idx(struct kvm_vcpu *vcpu)
 594 {
 595         return vcpu->vcpu_idx;
 596 }
 597
 598 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)                            \
 599         for (memslot = &slots->memslots[0];                             \
 600              memslot < slots->memslots + slots->used_slots; memslot++)  \
 601                 if (WARN_ON_ONCE(!memslot->npages)) {                   \
 602                 } else
 603
 604 void kvm_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 605
 606 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 607 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 608
 609 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
 610 void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm);
 611 void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
 612 #else
 613 static inline void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm)
 614 {
 615 }
 616 static inline void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
 617 {
 618 }
 619 #endif
 620
 621 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 622 int kvm_irqfd_init(void);
 623 void kvm_irqfd_exit(void);
 624 #else
 625 static inline int kvm_irqfd_init(void)
 626 {
 627         return 0;
 628 }
 629
 630 static inline void kvm_irqfd_exit(void)
 631 {
 632 }
 633 #endif
 634 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
 635                   struct module *module);
 636 void kvm_exit(void);
 637
 638 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
 639 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
 640 void kvm_put_kvm_no_destroy(struct kvm *kvm);
 641
 642 static inline struct kvm_memslots *__kvm_memslots(struct kvm *kvm, int as_id)
 643 {
 644         as_id = array_index_nospec(as_id, KVM_ADDRESS_SPACE_NUM);
 645         return srcu_dereference_check(kvm->memslots[as_id], &kvm->srcu,
 646                         lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
 647                         !refcount_read(&kvm->users_count));
 648 }
 649
 650 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
 651 {
 652         return __kvm_memslots(kvm, 0);
 653 }
 654
 655 static inline struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu)
 656 {
 657         int as_id = kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu);
 658
 659         return __kvm_memslots(vcpu->kvm, as_id);
 660 }
 661
 662 static inline
 663 struct kvm_memory_slot *id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
 664 {
 665         int index = slots->id_to_index[id];
 666         struct kvm_memory_slot *slot;
 667
 668         if (index < 0)
 669                 return NULL;
 670
 671         slot = &slots->memslots[index];
 672
 673         WARN_ON(slot->id != id);
 674         return slot;
 675 }
 676
 677 /*
 678  * KVM_SET_USER_MEMORY_REGION ioctl allows the following operations:
 679  * - create a new memory slot
 680  * - delete an existing memory slot
 681  * - modify an existing memory slot
 682  *   -- move it in the guest physical memory space
 683  *   -- just change its flags
 684  *
 685  * Since flags can be changed by some of these operations, the following
 686  * differentiation is the best we can do for __kvm_set_memory_region():
 687  */
 688 enum kvm_mr_change {
 689         KVM_MR_CREATE,
 690         KVM_MR_DELETE,
 691         KVM_MR_MOVE,
 692         KVM_MR_FLAGS_ONLY,
 693 };
 694
 695 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 696                           const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 697 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 698                             const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 699 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
 700 void kvm_arch_memslots_updated(struct kvm *kvm, u64 gen);
 701 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
 702                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
 703                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 704                                 enum kvm_mr_change change);
 705 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
 706                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 707                                 struct kvm_memory_slot *old,
 708                                 const struct kvm_memory_slot *new,
 709                                 enum kvm_mr_change change);
 710 /* flush all memory translations */
 711 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm);
 712 /* flush memory translations pointing to 'slot' */
 713 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
 714                                    struct kvm_memory_slot *slot);
 715
 716 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 717                             struct page **pages, int nr_pages);
 718
 719 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 720 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 721 unsigned long gfn_to_hva_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *writable);
 722 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 723 unsigned long gfn_to_hva_memslot_prot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 724                                       bool *writable);
 725 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
 726 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
 727 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
 728
 729 kvm_pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 730 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
 731                       bool *writable);
 732 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 733 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 734 kvm_pfn_t __gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 735                                bool atomic, bool *async, bool write_fault,
 736                                bool *writable);
 737
 738 void kvm_release_pfn_clean(kvm_pfn_t pfn);
 739 void kvm_release_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
 740 void kvm_set_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
 741 void kvm_set_pfn_accessed(kvm_pfn_t pfn);
 742 void kvm_get_pfn(kvm_pfn_t pfn);
 743
 744 void kvm_release_pfn(kvm_pfn_t pfn, bool dirty, struct gfn_to_pfn_cache *cache);
 745 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 746                         int len);
 747 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
 748 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 749                            void *data, unsigned long len);
 750 int kvm_read_guest_offset_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 751                                  void *data, unsigned int offset,
 752                                  unsigned long len);
 753 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
 754                          int offset, int len);
 755 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
 756                     unsigned long len);
 757 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 758                            void *data, unsigned long len);
 759 int kvm_write_guest_offset_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 760                                   void *data, unsigned int offset,
 761                                   unsigned long len);
 762 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 763                               gpa_t gpa, unsigned long len);
 764
 765 #define __kvm_get_guest(kvm, gfn, offset, v)                            \
 766 ({                                                                      \
 767         unsigned long __addr = gfn_to_hva(kvm, gfn);                    \
 768         typeof(v) __user *__uaddr = (typeof(__uaddr))(__addr + offset); \
 769         int __ret = -EFAULT;                                            \
 770                                                                         \
 771         if (!kvm_is_error_hva(__addr))                                  \
 772                 __ret = get_user(v, __uaddr);                           \
 773         __ret;                                                          \
 774 })
 775
 776 #define kvm_get_guest(kvm, gpa, v)                                      \
 777 ({                                                                      \
 778         gpa_t __gpa = gpa;                                              \
 779         struct kvm *__kvm = kvm;                                        \
 780                                                                         \
 781         __kvm_get_guest(__kvm, __gpa >> PAGE_SHIFT,                     \
 782                         offset_in_page(__gpa), v);                      \
 783 })
 784
 785 #define __kvm_put_guest(kvm, gfn, offset, v)                            \
 786 ({                                                                      \
 787         unsigned long __addr = gfn_to_hva(kvm, gfn);                    \
 788         typeof(v) __user *__uaddr = (typeof(__uaddr))(__addr + offset); \
 789         int __ret = -EFAULT;                                            \
 790                                                                         \
 791         if (!kvm_is_error_hva(__addr))                                  \
 792                 __ret = put_user(v, __uaddr);                           \
 793         if (!__ret)                                                     \
 794                 mark_page_dirty(kvm, gfn);                              \
 795         __ret;                                                          \
 796 })
 797
 798 #define kvm_put_guest(kvm, gpa, v)                                      \
 799 ({                                                                      \
 800         gpa_t __gpa = gpa;                                              \
 801         struct kvm *__kvm = kvm;                                        \
 802                                                                         \
 803         __kvm_put_guest(__kvm, __gpa >> PAGE_SHIFT,                     \
 804                         offset_in_page(__gpa), v);                      \
 805 })
 806
 807 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
 808 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 809 bool kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 810 bool kvm_vcpu_is_visible_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 811 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 812 void mark_page_dirty_in_slot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot, gfn_t gfn);
 813 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 814
 815 struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu);
 816 struct kvm_memory_slot *kvm_vcpu_gfn_to_memslot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 817 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 818 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 819 int kvm_vcpu_map(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, struct kvm_host_map *map);
 820 int kvm_map_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, struct kvm_host_map *map,
 821                 struct gfn_to_pfn_cache *cache, bool atomic);
 822 struct page *kvm_vcpu_gfn_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 823 void kvm_vcpu_unmap(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_host_map *map, bool dirty);
 824 int kvm_unmap_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_host_map *map,
 825                   struct gfn_to_pfn_cache *cache, bool dirty, bool atomic);
 826 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 827 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva_prot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool *writable);
 828 int kvm_vcpu_read_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 829                              int len);
 830 int kvm_vcpu_read_guest_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
 831                                unsigned long len);
 832 int kvm_vcpu_read_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
 833                         unsigned long len);
 834 int kvm_vcpu_write_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, const void *data,
 835                               int offset, int len);
 836 int kvm_vcpu_write_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, const void *data,
 837                          unsigned long len);
 838 void kvm_vcpu_mark_page_dirty(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 839
 840 void kvm_sigset_activate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 841 void kvm_sigset_deactivate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 842
 843 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
 844 void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
 845 void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
 846 bool kvm_vcpu_wake_up(struct kvm_vcpu *vcpu);
 847 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 848 int kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
 849 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu, bool usermode_vcpu_not_eligible);
 850
 851 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
 852 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
 853
 854 #ifdef KVM_ARCH_NR_OBJS_PER_MEMORY_CACHE
 855 int kvm_mmu_topup_memory_cache(struct kvm_mmu_memory_cache *mc, int min);
 856 int kvm_mmu_memory_cache_nr_free_objects(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
 857 void kvm_mmu_free_memory_cache(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
 858 void *kvm_mmu_memory_cache_alloc(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
 859 #endif
 860
 861 bool kvm_make_vcpus_request_mask(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 862                                  struct kvm_vcpu *except,
 863                                  unsigned long *vcpu_bitmap, cpumask_var_t tmp);
 864 bool kvm_make_all_cpus_request(struct kvm *kvm, unsigned int req);
 865 bool kvm_make_all_cpus_request_except(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 866                                       struct kvm_vcpu *except);
 867 bool kvm_make_cpus_request_mask(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 868                                 unsigned long *vcpu_bitmap);
 869
 870 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
 871                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 872 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
 873                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 874 vm_fault_t kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
 875
 876 int kvm_vm_ioctl_check_extension(struct kvm *kvm, long ext);
 877
 878 void kvm_arch_mmu_enable_log_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
 879                                         struct kvm_memory_slot *slot,
 880                                         gfn_t gfn_offset,
 881                                         unsigned long mask);
 882 void kvm_arch_sync_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot);
 883
 884 #ifdef CONFIG_KVM_GENERIC_DIRTYLOG_READ_PROTECT
 885 void kvm_arch_flush_remote_tlbs_memslot(struct kvm *kvm,
 886                                         struct kvm_memory_slot *memslot);
 887 #else /* !CONFIG_KVM_GENERIC_DIRTYLOG_READ_PROTECT */
 888 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log);
 889 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log,
 890                       int *is_dirty, struct kvm_memory_slot **memslot);
 891 #endif
 892
 893 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level,
 894                         bool line_status);
 895 int kvm_vm_ioctl_enable_cap(struct kvm *kvm,
 896                             struct kvm_enable_cap *cap);
 897 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
 898                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 899
 900 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 901 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 902
 903 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 904                                     struct kvm_translation *tr);
 905
 906 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 907 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 908 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 909                                   struct kvm_sregs *sregs);
 910 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 911                                   struct kvm_sregs *sregs);
 912 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 913                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 914 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 915                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 916 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 917                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
 918 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu);
 919
 920 int kvm_arch_init(void *opaque);
 921 void kvm_arch_exit(void);
 922
 923 void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 924
 925 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 926 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 927 int kvm_arch_vcpu_precreate(struct kvm *kvm, unsigned int id);
 928 int kvm_arch_vcpu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
 929 void kvm_arch_vcpu_postcreate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 930 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 931
 932 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_VCPU_DEBUGFS
 933 void kvm_arch_create_vcpu_debugfs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct dentry *debugfs_dentry);
 934 #endif
 935
 936 int kvm_arch_hardware_enable(void);
 937 void kvm_arch_hardware_disable(void);
 938 int kvm_arch_hardware_setup(void *opaque);
 939 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
 940 int kvm_arch_check_processor_compat(void *opaque);
 941 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 942 bool kvm_arch_vcpu_in_kernel(struct kvm_vcpu *vcpu);
 943 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 944 bool kvm_arch_dy_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 945 int kvm_arch_post_init_vm(struct kvm *kvm);
 946 void kvm_arch_pre_destroy_vm(struct kvm *kvm);
 947
 948 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
 949 /*
 950  * All architectures that want to use vzalloc currently also
 951  * need their own kvm_arch_alloc_vm implementation.
 952  */
 953 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
 954 {
 955         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
 956 }
 957
 958 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
 959 {
 960         kfree(kvm);
 961 }
 962 #endif
 963
 964 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLB
 965 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlb(struct kvm *kvm)
 966 {
 967         return -ENOTSUPP;
 968 }
 969 #endif
 970
 971 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
 972 void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 973 void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 974 bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 975 #else
 976 static inline void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 977 {
 978 }
 979
 980 static inline void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 981 {
 982 }
 983
 984 static inline bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 985 {
 986         return false;
 987 }
 988 #endif
 989 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
 990 void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm);
 991 void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm);
 992 bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm);
 993 #else
 994 static inline void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm)
 995 {
 996 }
 997
 998 static inline void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm)
 999 {
1000 }
1001
1002 static inline bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm)
1003 {
1004         return false;
1005 }
1006 #endif
1007
1008 static inline struct rcuwait *kvm_arch_vcpu_get_wait(struct kvm_vcpu *vcpu)
1009 {
1010 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
1011         return vcpu->arch.waitp;
1012 #else
1013         return &vcpu->wait;
1014 #endif
1015 }
1016
1017 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_INTC_INITIALIZED
1018 /*
1019  * returns true if the virtual interrupt controller is initialized and
1020  * ready to accept virtual IRQ. On some architectures the virtual interrupt
1021  * controller is dynamically instantiated and this is not always true.
1022  */
1023 bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm);
1024 #else
1025 static inline bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm)
1026 {
1027         return true;
1028 }
1029 #endif
1030
1031 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
1032 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
1033 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
1034
1035 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
1036
1037 bool kvm_is_reserved_pfn(kvm_pfn_t pfn);
1038 bool kvm_is_zone_device_pfn(kvm_pfn_t pfn);
1039 bool kvm_is_transparent_hugepage(kvm_pfn_t pfn);
1040
1041 struct kvm_irq_ack_notifier {
1042         struct hlist_node link;
1043         unsigned gsi;
1044         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1045 };
1046
1047 int kvm_irq_map_gsi(struct kvm *kvm,
1048                     struct kvm_kernel_irq_routing_entry *entries, int gsi);
1049 int kvm_irq_map_chip_pin(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1050
1051 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
1052                 bool line_status);
1053 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
1054                 int irq_source_id, int level, bool line_status);
1055 int kvm_arch_set_irq_inatomic(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1056                                struct kvm *kvm, int irq_source_id,
1057                                int level, bool line_status);
1058 bool kvm_irq_has_notifier(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1059 void kvm_notify_acked_gsi(struct kvm *kvm, int gsi);
1060 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1061 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
1062                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1063 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
1064                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1065 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
1066 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
1067 bool kvm_arch_irqfd_allowed(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1068
1069 /*
1070  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
1071  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
1072  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
1073  * bloat other code too much.
1074  *
1075  * IMPORTANT: Slots are sorted from highest GFN to lowest GFN!
1076  */
1077 static inline struct kvm_memory_slot *
1078 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
1079 {
1080         int start = 0, end = slots->used_slots;
1081         int slot = atomic_read(&slots->lru_slot);
1082         struct kvm_memory_slot *memslots = slots->memslots;
1083
1084         if (unlikely(!slots->used_slots))
1085                 return NULL;
1086
1087         if (gfn >= memslots[slot].base_gfn &&
1088             gfn < memslots[slot].base_gfn + memslots[slot].npages)
1089                 return &memslots[slot];
1090
1091         while (start < end) {
1092                 slot = start + (end - start) / 2;
1093
1094                 if (gfn >= memslots[slot].base_gfn)
1095                         end = slot;
1096                 else
1097                         start = slot + 1;
1098         }
1099
1100         if (start < slots->used_slots && gfn >= memslots[start].base_gfn &&
1101             gfn < memslots[start].base_gfn + memslots[start].npages) {
1102                 atomic_set(&slots->lru_slot, start);
1103                 return &memslots[start];
1104         }
1105
1106         return NULL;
1107 }
1108
1109 static inline struct kvm_memory_slot *
1110 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
1111 {
1112         return search_memslots(slots, gfn);
1113 }
1114
1115 static inline unsigned long
1116 __gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
1117 {
1118         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
1119 }
1120
1121 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
1122 {
1123         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
1124 }
1125
1126 static inline gfn_t
1127 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
1128 {
1129         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
1130
1131         return slot->base_gfn + gfn_offset;
1132 }
1133
1134 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
1135 {
1136         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
1137 }
1138
1139 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
1140 {
1141         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
1142 }
1143
1144 static inline hpa_t pfn_to_hpa(kvm_pfn_t pfn)
1145 {
1146         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
1147 }
1148
1149 static inline struct page *kvm_vcpu_gpa_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu,
1150                                                 gpa_t gpa)
1151 {
1152         return kvm_vcpu_gfn_to_page(vcpu, gpa_to_gfn(gpa));
1153 }
1154
1155 static inline bool kvm_is_error_gpa(struct kvm *kvm, gpa_t gpa)
1156 {
1157         unsigned long hva = gfn_to_hva(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
1158
1159         return kvm_is_error_hva(hva);
1160 }
1161
1162 enum kvm_stat_kind {
1163         KVM_STAT_VM,
1164         KVM_STAT_VCPU,
1165 };
1166
1167 struct kvm_stat_data {
1168         struct kvm *kvm;
1169         struct kvm_stats_debugfs_item *dbgfs_item;
1170 };
1171
1172 struct kvm_stats_debugfs_item {
1173         const char *name;
1174         int offset;
1175         enum kvm_stat_kind kind;
1176         int mode;
1177 };
1178
1179 #define KVM_DBGFS_GET_MODE(dbgfs_item)                                         \
1180         ((dbgfs_item)->mode ? (dbgfs_item)->mode : 0644)
1181
1182 #define VM_STAT(n, x, ...)                                                      \
1183         { n, offsetof(struct kvm, stat.x), KVM_STAT_VM, ## __VA_ARGS__ }
1184 #define VCPU_STAT(n, x, ...)                                                    \
1185         { n, offsetof(struct kvm_vcpu, stat.x), KVM_STAT_VCPU, ## __VA_ARGS__ }
1186
1187 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
1188 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
1189
1190 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
1191 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm *kvm, unsigned long mmu_seq)
1192 {
1193         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count))
1194                 return 1;
1195         /*
1196          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
1197          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
1198          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
1199          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
1200          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
1201          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
1202          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
1203          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
1204          */
1205         smp_rmb();
1206         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
1207                 return 1;
1208         return 0;
1209 }
1210 #endif
1211
1212 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
1213
1214 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 4096 /* might need extension/rework in the future */
1215
1216 bool kvm_arch_can_set_irq_routing(struct kvm *kvm);
1217 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
1218                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
1219                         unsigned nr,
1220                         unsigned flags);
1221 int kvm_set_routing_entry(struct kvm *kvm,
1222                           struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1223                           const struct kvm_irq_routing_entry *ue);
1224 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
1225
1226 #else
1227
1228 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
1229
1230 #endif
1231
1232 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
1233
1234 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
1235
1236 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
1237 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
1238
1239 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
1240 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1241 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
1242 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *);
1243 #else
1244 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1245 {
1246         return -EINVAL;
1247 }
1248
1249 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1250 #endif
1251
1252 #else
1253
1254 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
1255
1256 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1257 {
1258         return -EINVAL;
1259 }
1260
1261 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1262
1263 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
1264 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
1265 {
1266 }
1267 #endif
1268
1269 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
1270 {
1271         return -ENOSYS;
1272 }
1273
1274 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
1275
1276 void kvm_arch_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
1277
1278 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1279 {
1280         /*
1281          * Ensure the rest of the request is published to kvm_check_request's
1282          * caller.  Paired with the smp_mb__after_atomic in kvm_check_request.
1283          */
1284         smp_wmb();
1285         set_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1286 }
1287
1288 static inline bool kvm_request_pending(struct kvm_vcpu *vcpu)
1289 {
1290         return READ_ONCE(vcpu->requests);
1291 }
1292
1293 static inline bool kvm_test_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1294 {
1295         return test_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1296 }
1297
1298 static inline void kvm_clear_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1299 {
1300         clear_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1301 }
1302
1303 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1304 {
1305         if (kvm_test_request(req, vcpu)) {
1306                 kvm_clear_request(req, vcpu);
1307
1308                 /*
1309                  * Ensure the rest of the request is visible to kvm_check_request's
1310                  * caller.  Paired with the smp_wmb in kvm_make_request.
1311                  */
1312                 smp_mb__after_atomic();
1313                 return true;
1314         } else {
1315                 return false;
1316         }
1317 }
1318
1319 extern bool kvm_rebooting;
1320
1321 extern unsigned int halt_poll_ns;
1322 extern unsigned int halt_poll_ns_grow;
1323 extern unsigned int halt_poll_ns_grow_start;
1324 extern unsigned int halt_poll_ns_shrink;
1325
1326 struct kvm_device {
1327         const struct kvm_device_ops *ops;
1328         struct kvm *kvm;
1329         void *private;
1330         struct list_head vm_node;
1331 };
1332
1333 /* create, destroy, and name are mandatory */
1334 struct kvm_device_ops {
1335         const char *name;
1336
1337         /*
1338          * create is called holding kvm->lock and any operations not suitable
1339          * to do while holding the lock should be deferred to init (see
1340          * below).
1341          */
1342         int (*create)(struct kvm_device *dev, u32 type);
1343
1344         /*
1345          * init is called after create if create is successful and is called
1346          * outside of holding kvm->lock.
1347          */
1348         void (*init)(struct kvm_device *dev);
1349
1350         /*
1351          * Destroy is responsible for freeing dev.
1352          *
1353          * Destroy may be called before or after destructors are called
1354          * on emulated I/O regions, depending on whether a reference is
1355          * held by a vcpu or other kvm component that gets destroyed
1356          * after the emulated I/O.
1357          */
1358         void (*destroy)(struct kvm_device *dev);
1359
1360         /*
1361          * Release is an alternative method to free the device. It is
1362          * called when the device file descriptor is closed. Once
1363          * release is called, the destroy method will not be called
1364          * anymore as the device is removed from the device list of
1365          * the VM. kvm->lock is held.
1366          */
1367         void (*release)(struct kvm_device *dev);
1368
1369         int (*set_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1370         int (*get_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1371         int (*has_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1372         long (*ioctl)(struct kvm_device *dev, unsigned int ioctl,
1373                       unsigned long arg);
1374         int (*mmap)(struct kvm_device *dev, struct vm_area_struct *vma);
1375 };
1376
1377 void kvm_device_get(struct kvm_device *dev);
1378 void kvm_device_put(struct kvm_device *dev);
1379 struct kvm_device *kvm_device_from_filp(struct file *filp);
1380 int kvm_register_device_ops(const struct kvm_device_ops *ops, u32 type);
1381 void kvm_unregister_device_ops(u32 type);
1382
1383 extern struct kvm_device_ops kvm_mpic_ops;
1384 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v2_ops;
1385 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v3_ops;
1386
1387 #ifdef 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         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
1392 }
1393 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1394 {
1395         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
1396 }
1397
1398 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1399
1400 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1401 {
1402 }
1403
1404 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1405 {
1406 }
1407 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1408
1409 static inline bool kvm_is_visible_memslot(struct kvm_memory_slot *memslot)
1410 {
1411         return (memslot && memslot->id < KVM_USER_MEM_SLOTS &&
1412                 !(memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID));
1413 }
1414
1415 struct kvm_vcpu *kvm_get_running_vcpu(void);
1416 struct kvm_vcpu * __percpu *kvm_get_running_vcpus(void);
1417
1418 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS
1419 bool kvm_arch_has_irq_bypass(void);
1420 int kvm_arch_irq_bypass_add_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1421                            struct irq_bypass_producer *);
1422 void kvm_arch_irq_bypass_del_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1423                            struct irq_bypass_producer *);
1424 void kvm_arch_irq_bypass_stop(struct irq_bypass_consumer *);
1425 void kvm_arch_irq_bypass_start(struct irq_bypass_consumer *);
1426 int kvm_arch_update_irqfd_routing(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1427                                   uint32_t guest_irq, bool set);
1428 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS */
1429
1430 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS
1431 /* If we wakeup during the poll time, was it a sucessful poll? */
1432 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1433 {
1434         return vcpu->valid_wakeup;
1435 }
1436
1437 #else
1438 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1439 {
1440         return true;
1441 }
1442 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS */
1443
1444 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_NO_POLL
1445 /* Callback that tells if we must not poll */
1446 bool kvm_arch_no_poll(struct kvm_vcpu *vcpu);
1447 #else
1448 static inline bool kvm_arch_no_poll(struct kvm_vcpu *vcpu)
1449 {
1450         return false;
1451 }
1452 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_NO_POLL */
1453
1454 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL
1455 long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1456                                unsigned int ioctl, unsigned long arg);
1457 #else
1458 static inline long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1459                                              unsigned int ioctl,
1460                                              unsigned long arg)
1461 {
1462         return -ENOIOCTLCMD;
1463 }
1464 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL */
1465
1466 void kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_range(struct kvm *kvm,
1467                                             unsigned long start, unsigned long end);
1468
1469 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE
1470 int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu);
1471 #else
1472 static inline int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu)
1473 {
1474         return 0;
1475 }
1476 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE */
1477
1478 typedef int (*kvm_vm_thread_fn_t)(struct kvm *kvm, uintptr_t data);
1479
1480 int kvm_vm_create_worker_thread(struct kvm *kvm, kvm_vm_thread_fn_t thread_fn,
1481                                 uintptr_t data, const char *name,
1482                                 struct task_struct **thread_ptr);
1483
1484 #ifdef CONFIG_KVM_XFER_TO_GUEST_WORK
1485 static inline void kvm_handle_signal_exit(struct kvm_vcpu *vcpu)
1486 {
1487         vcpu->run->exit_reason = KVM_EXIT_INTR;
1488         vcpu->stat.signal_exits++;
1489 }
1490 #endif /* CONFIG_KVM_XFER_TO_GUEST_WORK */
1491
1492 /*
1493  * This defines how many reserved entries we want to keep before we
1494  * kick the vcpu to the userspace to avoid dirty ring full.  This
1495  * value can be tuned to higher if e.g. PML is enabled on the host.
1496  */
1497 #define  KVM_DIRTY_RING_RSVD_ENTRIES  64
1498
1499 /* Max number of entries allowed for each kvm dirty ring */
1500 #define  KVM_DIRTY_RING_MAX_ENTRIES  65536
1501
1502 #endif