KVM: stats: Support linear and logarithmic histogram statistics
[linux-2.6-microblaze.git] / include / linux / kvm_host.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
2 #ifndef __KVM_HOST_H
3 #define __KVM_HOST_H
4
5
6 #include <linux/types.h>
7 #include <linux/hardirq.h>
8 #include <linux/list.h>
9 #include <linux/mutex.h>
10 #include <linux/spinlock.h>
11 #include <linux/signal.h>
12 #include <linux/sched.h>
13 #include <linux/sched/stat.h>
14 #include <linux/bug.h>
15 #include <linux/minmax.h>
16 #include <linux/mm.h>
17 #include <linux/mmu_notifier.h>
18 #include <linux/preempt.h>
19 #include <linux/msi.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <linux/vmalloc.h>
22 #include <linux/rcupdate.h>
23 #include <linux/ratelimit.h>
24 #include <linux/err.h>
25 #include <linux/irqflags.h>
26 #include <linux/context_tracking.h>
27 #include <linux/irqbypass.h>
28 #include <linux/rcuwait.h>
29 #include <linux/refcount.h>
30 #include <linux/nospec.h>
31 #include <linux/notifier.h>
32 #include <asm/signal.h>
33
34 #include <linux/kvm.h>
35 #include <linux/kvm_para.h>
36
37 #include <linux/kvm_types.h>
38
39 #include <asm/kvm_host.h>
40 #include <linux/kvm_dirty_ring.h>
41
42 #ifndef KVM_MAX_VCPU_ID
43 #define KVM_MAX_VCPU_ID KVM_MAX_VCPUS
44 #endif
45
46 /*
47  * The bit 16 ~ bit 31 of kvm_memory_region::flags are internally used
48  * in kvm, other bits are visible for userspace which are defined in
49  * include/linux/kvm_h.
50  */
51 #define KVM_MEMSLOT_INVALID     (1UL << 16)
52
53 /*
54  * Bit 63 of the memslot generation number is an "update in-progress flag",
55  * e.g. is temporarily set for the duration of install_new_memslots().
56  * This flag effectively creates a unique generation number that is used to
57  * mark cached memslot data, e.g. MMIO accesses, as potentially being stale,
58  * i.e. may (or may not) have come from the previous memslots generation.
59  *
60  * This is necessary because the actual memslots update is not atomic with
61  * respect to the generation number update.  Updating the generation number
62  * first would allow a vCPU to cache a spte from the old memslots using the
63  * new generation number, and updating the generation number after switching
64  * to the new memslots would allow cache hits using the old generation number
65  * to reference the defunct memslots.
66  *
67  * This mechanism is used to prevent getting hits in KVM's caches while a
68  * memslot update is in-progress, and to prevent cache hits *after* updating
69  * the actual generation number against accesses that were inserted into the
70  * cache *before* the memslots were updated.
71  */
72 #define KVM_MEMSLOT_GEN_UPDATE_IN_PROGRESS      BIT_ULL(63)
73
74 /* Two fragments for cross MMIO pages. */
75 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS  2
76
77 #ifndef KVM_ADDRESS_SPACE_NUM
78 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM   1
79 #endif
80
81 /*
82  * For the normal pfn, the highest 12 bits should be zero,
83  * so we can mask bit 62 ~ bit 52  to indicate the error pfn,
84  * mask bit 63 to indicate the noslot pfn.
85  */
86 #define KVM_PFN_ERR_MASK        (0x7ffULL << 52)
87 #define KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK (0xfffULL << 52)
88 #define KVM_PFN_NOSLOT          (0x1ULL << 63)
89
90 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (KVM_PFN_ERR_MASK)
91 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (KVM_PFN_ERR_MASK + 1)
92 #define KVM_PFN_ERR_RO_FAULT    (KVM_PFN_ERR_MASK + 2)
93
94 /*
95  * error pfns indicate that the gfn is in slot but faild to
96  * translate it to pfn on host.
97  */
98 static inline bool is_error_pfn(kvm_pfn_t pfn)
99 {
100         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_MASK);
101 }
102
103 /*
104  * error_noslot pfns indicate that the gfn can not be
105  * translated to pfn - it is not in slot or failed to
106  * translate it to pfn.
107  */
108 static inline bool is_error_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
109 {
110         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK);
111 }
112
113 /* noslot pfn indicates that the gfn is not in slot. */
114 static inline bool is_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
115 {
116         return pfn == KVM_PFN_NOSLOT;
117 }
118
119 /*
120  * architectures with KVM_HVA_ERR_BAD other than PAGE_OFFSET (e.g. s390)
121  * provide own defines and kvm_is_error_hva
122  */
123 #ifndef KVM_HVA_ERR_BAD
124
125 #define KVM_HVA_ERR_BAD         (PAGE_OFFSET)
126 #define KVM_HVA_ERR_RO_BAD      (PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE)
127
128 static inline bool kvm_is_error_hva(unsigned long addr)
129 {
130         return addr >= PAGE_OFFSET;
131 }
132
133 #endif
134
135 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
136
137 static inline bool is_error_page(struct page *page)
138 {
139         return IS_ERR(page);
140 }
141
142 #define KVM_REQUEST_MASK           GENMASK(7,0)
143 #define KVM_REQUEST_NO_WAKEUP      BIT(8)
144 #define KVM_REQUEST_WAIT           BIT(9)
145 /*
146  * Architecture-independent vcpu->requests bit members
147  * Bits 4-7 are reserved for more arch-independent bits.
148  */
149 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH         (0 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
150 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD        (1 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
151 #define KVM_REQ_UNBLOCK           2
152 #define KVM_REQ_UNHALT            3
153 #define KVM_REQ_VM_BUGGED         (4 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
154 #define KVM_REQUEST_ARCH_BASE     8
155
156 #define KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, flags) ({ \
157         BUILD_BUG_ON((unsigned)(nr) >= (sizeof_field(struct kvm_vcpu, requests) * 8) - KVM_REQUEST_ARCH_BASE); \
158         (unsigned)(((nr) + KVM_REQUEST_ARCH_BASE) | (flags)); \
159 })
160 #define KVM_ARCH_REQ(nr)           KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, 0)
161
162 bool kvm_make_vcpus_request_mask(struct kvm *kvm, unsigned int req,
163                                  struct kvm_vcpu *except,
164                                  unsigned long *vcpu_bitmap, cpumask_var_t tmp);
165 bool kvm_make_all_cpus_request(struct kvm *kvm, unsigned int req);
166 bool kvm_make_all_cpus_request_except(struct kvm *kvm, unsigned int req,
167                                       struct kvm_vcpu *except);
168 bool kvm_make_cpus_request_mask(struct kvm *kvm, unsigned int req,
169                                 unsigned long *vcpu_bitmap);
170
171 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID             0
172 #define KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID        1
173
174 extern struct mutex kvm_lock;
175 extern struct list_head vm_list;
176
177 struct kvm_io_range {
178         gpa_t addr;
179         int len;
180         struct kvm_io_device *dev;
181 };
182
183 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
184
185 struct kvm_io_bus {
186         int dev_count;
187         int ioeventfd_count;
188         struct kvm_io_range range[];
189 };
190
191 enum kvm_bus {
192         KVM_MMIO_BUS,
193         KVM_PIO_BUS,
194         KVM_VIRTIO_CCW_NOTIFY_BUS,
195         KVM_FAST_MMIO_BUS,
196         KVM_NR_BUSES
197 };
198
199 int kvm_io_bus_write(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
200                      int len, const void *val);
201 int kvm_io_bus_write_cookie(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx,
202                             gpa_t addr, int len, const void *val, long cookie);
203 int kvm_io_bus_read(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
204                     int len, void *val);
205 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
206                             int len, struct kvm_io_device *dev);
207 int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
208                               struct kvm_io_device *dev);
209 struct kvm_io_device *kvm_io_bus_get_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
210                                          gpa_t addr);
211
212 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
213 struct kvm_async_pf {
214         struct work_struct work;
215         struct list_head link;
216         struct list_head queue;
217         struct kvm_vcpu *vcpu;
218         struct mm_struct *mm;
219         gpa_t cr2_or_gpa;
220         unsigned long addr;
221         struct kvm_arch_async_pf arch;
222         bool   wakeup_all;
223         bool notpresent_injected;
224 };
225
226 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
227 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
228 bool kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa,
229                         unsigned long hva, struct kvm_arch_async_pf *arch);
230 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
231 #endif
232
233 #ifdef KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
234 struct kvm_gfn_range {
235         struct kvm_memory_slot *slot;
236         gfn_t start;
237         gfn_t end;
238         pte_t pte;
239         bool may_block;
240 };
241 bool kvm_unmap_gfn_range(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
242 bool kvm_age_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
243 bool kvm_test_age_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
244 bool kvm_set_spte_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
245 #endif
246
247 enum {
248         OUTSIDE_GUEST_MODE,
249         IN_GUEST_MODE,
250         EXITING_GUEST_MODE,
251         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
252 };
253
254 #define KVM_UNMAPPED_PAGE       ((void *) 0x500 + POISON_POINTER_DELTA)
255
256 struct kvm_host_map {
257         /*
258          * Only valid if the 'pfn' is managed by the host kernel (i.e. There is
259          * a 'struct page' for it. When using mem= kernel parameter some memory
260          * can be used as guest memory but they are not managed by host
261          * kernel).
262          * If 'pfn' is not managed by the host kernel, this field is
263          * initialized to KVM_UNMAPPED_PAGE.
264          */
265         struct page *page;
266         void *hva;
267         kvm_pfn_t pfn;
268         kvm_pfn_t gfn;
269 };
270
271 /*
272  * Used to check if the mapping is valid or not. Never use 'kvm_host_map'
273  * directly to check for that.
274  */
275 static inline bool kvm_vcpu_mapped(struct kvm_host_map *map)
276 {
277         return !!map->hva;
278 }
279
280 static inline bool kvm_vcpu_can_poll(ktime_t cur, ktime_t stop)
281 {
282         return single_task_running() && !need_resched() && ktime_before(cur, stop);
283 }
284
285 /*
286  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
287  * exits for userspace servicing.
288  */
289 struct kvm_mmio_fragment {
290         gpa_t gpa;
291         void *data;
292         unsigned len;
293 };
294
295 struct kvm_vcpu {
296         struct kvm *kvm;
297 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
298         struct preempt_notifier preempt_notifier;
299 #endif
300         int cpu;
301         int vcpu_id; /* id given by userspace at creation */
302         int vcpu_idx; /* index in kvm->vcpus array */
303         int srcu_idx;
304         int mode;
305         u64 requests;
306         unsigned long guest_debug;
307
308         int pre_pcpu;
309         struct list_head blocked_vcpu_list;
310
311         struct mutex mutex;
312         struct kvm_run *run;
313
314         struct rcuwait wait;
315         struct pid __rcu *pid;
316         int sigset_active;
317         sigset_t sigset;
318         unsigned int halt_poll_ns;
319         bool valid_wakeup;
320
321 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
322         int mmio_needed;
323         int mmio_read_completed;
324         int mmio_is_write;
325         int mmio_cur_fragment;
326         int mmio_nr_fragments;
327         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
328 #endif
329
330 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
331         struct {
332                 u32 queued;
333                 struct list_head queue;
334                 struct list_head done;
335                 spinlock_t lock;
336         } async_pf;
337 #endif
338
339 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
340         /*
341          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
342          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
343          *  or cpu relax intercepted.
344          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
345          */
346         struct {
347                 bool in_spin_loop;
348                 bool dy_eligible;
349         } spin_loop;
350 #endif
351         bool preempted;
352         bool ready;
353         struct kvm_vcpu_arch arch;
354         struct kvm_vcpu_stat stat;
355         char stats_id[KVM_STATS_NAME_SIZE];
356         struct kvm_dirty_ring dirty_ring;
357
358         /*
359          * The index of the most recently used memslot by this vCPU. It's ok
360          * if this becomes stale due to memslot changes since we always check
361          * it is a valid slot.
362          */
363         int last_used_slot;
364 };
365
366 /* must be called with irqs disabled */
367 static __always_inline void guest_enter_irqoff(void)
368 {
369         /*
370          * This is running in ioctl context so its safe to assume that it's the
371          * stime pending cputime to flush.
372          */
373         instrumentation_begin();
374         vtime_account_guest_enter();
375         instrumentation_end();
376
377         /*
378          * KVM does not hold any references to rcu protected data when it
379          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
380          * is very similar to exiting to userspace from rcu point of view. In
381          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
382          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
383          * we do with user-mode execution.
384          */
385         if (!context_tracking_guest_enter()) {
386                 instrumentation_begin();
387                 rcu_virt_note_context_switch(smp_processor_id());
388                 instrumentation_end();
389         }
390 }
391
392 static __always_inline void guest_exit_irqoff(void)
393 {
394         context_tracking_guest_exit();
395
396         instrumentation_begin();
397         /* Flush the guest cputime we spent on the guest */
398         vtime_account_guest_exit();
399         instrumentation_end();
400 }
401
402 static inline void guest_exit(void)
403 {
404         unsigned long flags;
405
406         local_irq_save(flags);
407         guest_exit_irqoff();
408         local_irq_restore(flags);
409 }
410
411 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
412 {
413         /*
414          * The memory barrier ensures a previous write to vcpu->requests cannot
415          * be reordered with the read of vcpu->mode.  It pairs with the general
416          * memory barrier following the write of vcpu->mode in VCPU RUN.
417          */
418         smp_mb__before_atomic();
419         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
420 }
421
422 /*
423  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
424  * This number must be determined not to exceed such limits.
425  */
426 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
427
428 struct kvm_memory_slot {
429         gfn_t base_gfn;
430         unsigned long npages;
431         unsigned long *dirty_bitmap;
432         struct kvm_arch_memory_slot arch;
433         unsigned long userspace_addr;
434         u32 flags;
435         short id;
436         u16 as_id;
437 };
438
439 static inline bool kvm_slot_dirty_track_enabled(struct kvm_memory_slot *slot)
440 {
441         return slot->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES;
442 }
443
444 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
445 {
446         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
447 }
448
449 static inline unsigned long *kvm_second_dirty_bitmap(struct kvm_memory_slot *memslot)
450 {
451         unsigned long len = kvm_dirty_bitmap_bytes(memslot);
452
453         return memslot->dirty_bitmap + len / sizeof(*memslot->dirty_bitmap);
454 }
455
456 #ifndef KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS
457 #define KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_PROTECT_ENABLE
458 #endif
459
460 struct kvm_s390_adapter_int {
461         u64 ind_addr;
462         u64 summary_addr;
463         u64 ind_offset;
464         u32 summary_offset;
465         u32 adapter_id;
466 };
467
468 struct kvm_hv_sint {
469         u32 vcpu;
470         u32 sint;
471 };
472
473 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
474         u32 gsi;
475         u32 type;
476         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
477                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level,
478                    bool line_status);
479         union {
480                 struct {
481                         unsigned irqchip;
482                         unsigned pin;
483                 } irqchip;
484                 struct {
485                         u32 address_lo;
486                         u32 address_hi;
487                         u32 data;
488                         u32 flags;
489                         u32 devid;
490                 } msi;
491                 struct kvm_s390_adapter_int adapter;
492                 struct kvm_hv_sint hv_sint;
493         };
494         struct hlist_node link;
495 };
496
497 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
498 struct kvm_irq_routing_table {
499         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IRQCHIP_NUM_PINS];
500         u32 nr_rt_entries;
501         /*
502          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
503          * the gsi is connected to.
504          */
505         struct hlist_head map[];
506 };
507 #endif
508
509 #ifndef KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS
510 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 0
511 #endif
512
513 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM SHRT_MAX
514 #define KVM_USER_MEM_SLOTS (KVM_MEM_SLOTS_NUM - KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
515
516 #ifndef __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
517 static inline int kvm_arch_vcpu_memslots_id(struct kvm_vcpu *vcpu)
518 {
519         return 0;
520 }
521 #endif
522
523 /*
524  * Note:
525  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
526  * to get the memslot by its id.
527  */
528 struct kvm_memslots {
529         u64 generation;
530         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
531         short id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
532         atomic_t last_used_slot;
533         int used_slots;
534         struct kvm_memory_slot memslots[];
535 };
536
537 struct kvm {
538 #ifdef KVM_HAVE_MMU_RWLOCK
539         rwlock_t mmu_lock;
540 #else
541         spinlock_t mmu_lock;
542 #endif /* KVM_HAVE_MMU_RWLOCK */
543
544         struct mutex slots_lock;
545
546         /*
547          * Protects the arch-specific fields of struct kvm_memory_slots in
548          * use by the VM. To be used under the slots_lock (above) or in a
549          * kvm->srcu critical section where acquiring the slots_lock would
550          * lead to deadlock with the synchronize_srcu in
551          * install_new_memslots.
552          */
553         struct mutex slots_arch_lock;
554         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
555         struct kvm_memslots __rcu *memslots[KVM_ADDRESS_SPACE_NUM];
556         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
557
558         /* Used to wait for completion of MMU notifiers.  */
559         spinlock_t mn_invalidate_lock;
560         unsigned long mn_active_invalidate_count;
561         struct rcuwait mn_memslots_update_rcuwait;
562
563         /*
564          * created_vcpus is protected by kvm->lock, and is incremented
565          * at the beginning of KVM_CREATE_VCPU.  online_vcpus is only
566          * incremented after storing the kvm_vcpu pointer in vcpus,
567          * and is accessed atomically.
568          */
569         atomic_t online_vcpus;
570         int created_vcpus;
571         int last_boosted_vcpu;
572         struct list_head vm_list;
573         struct mutex lock;
574         struct kvm_io_bus __rcu *buses[KVM_NR_BUSES];
575 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
576         struct {
577                 spinlock_t        lock;
578                 struct list_head  items;
579                 struct list_head  resampler_list;
580                 struct mutex      resampler_lock;
581         } irqfds;
582         struct list_head ioeventfds;
583 #endif
584         struct kvm_vm_stat stat;
585         struct kvm_arch arch;
586         refcount_t users_count;
587 #ifdef CONFIG_KVM_MMIO
588         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
589         spinlock_t ring_lock;
590         struct list_head coalesced_zones;
591 #endif
592
593         struct mutex irq_lock;
594 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
595         /*
596          * Update side is protected by irq_lock.
597          */
598         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
599 #endif
600 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
601         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
602 #endif
603
604 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
605         struct mmu_notifier mmu_notifier;
606         unsigned long mmu_notifier_seq;
607         long mmu_notifier_count;
608         unsigned long mmu_notifier_range_start;
609         unsigned long mmu_notifier_range_end;
610 #endif
611         long tlbs_dirty;
612         struct list_head devices;
613         u64 manual_dirty_log_protect;
614         struct dentry *debugfs_dentry;
615         struct kvm_stat_data **debugfs_stat_data;
616         struct srcu_struct srcu;
617         struct srcu_struct irq_srcu;
618         pid_t userspace_pid;
619         unsigned int max_halt_poll_ns;
620         u32 dirty_ring_size;
621         bool vm_bugged;
622
623 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_PM_NOTIFIER
624         struct notifier_block pm_notifier;
625 #endif
626         char stats_id[KVM_STATS_NAME_SIZE];
627 };
628
629 #define kvm_err(fmt, ...) \
630         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
631 #define kvm_info(fmt, ...) \
632         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
633 #define kvm_debug(fmt, ...) \
634         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
635 #define kvm_debug_ratelimited(fmt, ...) \
636         pr_debug_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), \
637                              ## __VA_ARGS__)
638 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
639         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
640                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
641
642 /* The guest did something we don't support. */
643 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
644         kvm_pr_unimpl("vcpu%i, guest rIP: 0x%lx " fmt,                  \
645                         (vcpu)->vcpu_id, kvm_rip_read(vcpu), ## __VA_ARGS__)
646
647 #define vcpu_debug(vcpu, fmt, ...)                                      \
648         kvm_debug("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
649 #define vcpu_debug_ratelimited(vcpu, fmt, ...)                          \
650         kvm_debug_ratelimited("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id,           \
651                               ## __VA_ARGS__)
652 #define vcpu_err(vcpu, fmt, ...)                                        \
653         kvm_err("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
654
655 static inline void kvm_vm_bugged(struct kvm *kvm)
656 {
657         kvm->vm_bugged = true;
658         kvm_make_all_cpus_request(kvm, KVM_REQ_VM_BUGGED);
659 }
660
661 #define KVM_BUG(cond, kvm, fmt...)                              \
662 ({                                                              \
663         int __ret = (cond);                                     \
664                                                                 \
665         if (WARN_ONCE(__ret && !(kvm)->vm_bugged, fmt))         \
666                 kvm_vm_bugged(kvm);                             \
667         unlikely(__ret);                                        \
668 })
669
670 #define KVM_BUG_ON(cond, kvm)                                   \
671 ({                                                              \
672         int __ret = (cond);                                     \
673                                                                 \
674         if (WARN_ON_ONCE(__ret && !(kvm)->vm_bugged))           \
675                 kvm_vm_bugged(kvm);                             \
676         unlikely(__ret);                                        \
677 })
678
679 static inline bool kvm_dirty_log_manual_protect_and_init_set(struct kvm *kvm)
680 {
681         return !!(kvm->manual_dirty_log_protect & KVM_DIRTY_LOG_INITIALLY_SET);
682 }
683
684 static inline struct kvm_io_bus *kvm_get_bus(struct kvm *kvm, enum kvm_bus idx)
685 {
686         return srcu_dereference_check(kvm->buses[idx], &kvm->srcu,
687                                       lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
688                                       !refcount_read(&kvm->users_count));
689 }
690
691 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
692 {
693         int num_vcpus = atomic_read(&kvm->online_vcpus);
694         i = array_index_nospec(i, num_vcpus);
695
696         /* Pairs with smp_wmb() in kvm_vm_ioctl_create_vcpu.  */
697         smp_rmb();
698         return kvm->vcpus[i];
699 }
700
701 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
702         for (idx = 0; \
703              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
704              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
705              idx++)
706
707 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu_by_id(struct kvm *kvm, int id)
708 {
709         struct kvm_vcpu *vcpu = NULL;
710         int i;
711
712         if (id < 0)
713                 return NULL;
714         if (id < KVM_MAX_VCPUS)
715                 vcpu = kvm_get_vcpu(kvm, id);
716         if (vcpu && vcpu->vcpu_id == id)
717                 return vcpu;
718         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm)
719                 if (vcpu->vcpu_id == id)
720                         return vcpu;
721         return NULL;
722 }
723
724 static inline int kvm_vcpu_get_idx(struct kvm_vcpu *vcpu)
725 {
726         return vcpu->vcpu_idx;
727 }
728
729 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)                            \
730         for (memslot = &slots->memslots[0];                             \
731              memslot < slots->memslots + slots->used_slots; memslot++)  \
732                 if (WARN_ON_ONCE(!memslot->npages)) {                   \
733                 } else
734
735 void kvm_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
736
737 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
738 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
739
740 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
741 void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm);
742 void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
743 #else
744 static inline void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm)
745 {
746 }
747 static inline void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
748 {
749 }
750 #endif
751
752 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
753 int kvm_irqfd_init(void);
754 void kvm_irqfd_exit(void);
755 #else
756 static inline int kvm_irqfd_init(void)
757 {
758         return 0;
759 }
760
761 static inline void kvm_irqfd_exit(void)
762 {
763 }
764 #endif
765 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
766                   struct module *module);
767 void kvm_exit(void);
768
769 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
770 bool kvm_get_kvm_safe(struct kvm *kvm);
771 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
772 bool file_is_kvm(struct file *file);
773 void kvm_put_kvm_no_destroy(struct kvm *kvm);
774
775 static inline struct kvm_memslots *__kvm_memslots(struct kvm *kvm, int as_id)
776 {
777         as_id = array_index_nospec(as_id, KVM_ADDRESS_SPACE_NUM);
778         return srcu_dereference_check(kvm->memslots[as_id], &kvm->srcu,
779                         lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
780                         !refcount_read(&kvm->users_count));
781 }
782
783 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
784 {
785         return __kvm_memslots(kvm, 0);
786 }
787
788 static inline struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu)
789 {
790         int as_id = kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu);
791
792         return __kvm_memslots(vcpu->kvm, as_id);
793 }
794
795 static inline
796 struct kvm_memory_slot *id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
797 {
798         int index = slots->id_to_index[id];
799         struct kvm_memory_slot *slot;
800
801         if (index < 0)
802                 return NULL;
803
804         slot = &slots->memslots[index];
805
806         WARN_ON(slot->id != id);
807         return slot;
808 }
809
810 /*
811  * KVM_SET_USER_MEMORY_REGION ioctl allows the following operations:
812  * - create a new memory slot
813  * - delete an existing memory slot
814  * - modify an existing memory slot
815  *   -- move it in the guest physical memory space
816  *   -- just change its flags
817  *
818  * Since flags can be changed by some of these operations, the following
819  * differentiation is the best we can do for __kvm_set_memory_region():
820  */
821 enum kvm_mr_change {
822         KVM_MR_CREATE,
823         KVM_MR_DELETE,
824         KVM_MR_MOVE,
825         KVM_MR_FLAGS_ONLY,
826 };
827
828 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
829                           const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
830 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
831                             const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
832 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
833 void kvm_arch_memslots_updated(struct kvm *kvm, u64 gen);
834 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
835                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
836                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
837                                 enum kvm_mr_change change);
838 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
839                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
840                                 struct kvm_memory_slot *old,
841                                 const struct kvm_memory_slot *new,
842                                 enum kvm_mr_change change);
843 /* flush all memory translations */
844 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm);
845 /* flush memory translations pointing to 'slot' */
846 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
847                                    struct kvm_memory_slot *slot);
848
849 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
850                             struct page **pages, int nr_pages);
851
852 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
853 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
854 unsigned long gfn_to_hva_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *writable);
855 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
856 unsigned long gfn_to_hva_memslot_prot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
857                                       bool *writable);
858 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
859 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
860 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
861
862 kvm_pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
863 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
864                       bool *writable);
865 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
866 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
867 kvm_pfn_t __gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
868                                bool atomic, bool *async, bool write_fault,
869                                bool *writable, hva_t *hva);
870
871 void kvm_release_pfn_clean(kvm_pfn_t pfn);
872 void kvm_release_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
873 void kvm_set_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
874 void kvm_set_pfn_accessed(kvm_pfn_t pfn);
875 void kvm_get_pfn(kvm_pfn_t pfn);
876
877 void kvm_release_pfn(kvm_pfn_t pfn, bool dirty, struct gfn_to_pfn_cache *cache);
878 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
879                         int len);
880 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
881 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
882                            void *data, unsigned long len);
883 int kvm_read_guest_offset_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
884                                  void *data, unsigned int offset,
885                                  unsigned long len);
886 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
887                          int offset, int len);
888 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
889                     unsigned long len);
890 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
891                            void *data, unsigned long len);
892 int kvm_write_guest_offset_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
893                                   void *data, unsigned int offset,
894                                   unsigned long len);
895 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
896                               gpa_t gpa, unsigned long len);
897
898 #define __kvm_get_guest(kvm, gfn, offset, v)                            \
899 ({                                                                      \
900         unsigned long __addr = gfn_to_hva(kvm, gfn);                    \
901         typeof(v) __user *__uaddr = (typeof(__uaddr))(__addr + offset); \
902         int __ret = -EFAULT;                                            \
903                                                                         \
904         if (!kvm_is_error_hva(__addr))                                  \
905                 __ret = get_user(v, __uaddr);                           \
906         __ret;                                                          \
907 })
908
909 #define kvm_get_guest(kvm, gpa, v)                                      \
910 ({                                                                      \
911         gpa_t __gpa = gpa;                                              \
912         struct kvm *__kvm = kvm;                                        \
913                                                                         \
914         __kvm_get_guest(__kvm, __gpa >> PAGE_SHIFT,                     \
915                         offset_in_page(__gpa), v);                      \
916 })
917
918 #define __kvm_put_guest(kvm, gfn, offset, v)                            \
919 ({                                                                      \
920         unsigned long __addr = gfn_to_hva(kvm, gfn);                    \
921         typeof(v) __user *__uaddr = (typeof(__uaddr))(__addr + offset); \
922         int __ret = -EFAULT;                                            \
923                                                                         \
924         if (!kvm_is_error_hva(__addr))                                  \
925                 __ret = put_user(v, __uaddr);                           \
926         if (!__ret)                                                     \
927                 mark_page_dirty(kvm, gfn);                              \
928         __ret;                                                          \
929 })
930
931 #define kvm_put_guest(kvm, gpa, v)                                      \
932 ({                                                                      \
933         gpa_t __gpa = gpa;                                              \
934         struct kvm *__kvm = kvm;                                        \
935                                                                         \
936         __kvm_put_guest(__kvm, __gpa >> PAGE_SHIFT,                     \
937                         offset_in_page(__gpa), v);                      \
938 })
939
940 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
941 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
942 bool kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
943 bool kvm_vcpu_is_visible_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
944 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
945 void mark_page_dirty_in_slot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot, gfn_t gfn);
946 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
947
948 struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu);
949 struct kvm_memory_slot *kvm_vcpu_gfn_to_memslot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
950 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
951 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
952 int kvm_vcpu_map(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, struct kvm_host_map *map);
953 int kvm_map_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, struct kvm_host_map *map,
954                 struct gfn_to_pfn_cache *cache, bool atomic);
955 struct page *kvm_vcpu_gfn_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
956 void kvm_vcpu_unmap(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_host_map *map, bool dirty);
957 int kvm_unmap_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_host_map *map,
958                   struct gfn_to_pfn_cache *cache, bool dirty, bool atomic);
959 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
960 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva_prot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool *writable);
961 int kvm_vcpu_read_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, void *data, int offset,
962                              int len);
963 int kvm_vcpu_read_guest_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
964                                unsigned long len);
965 int kvm_vcpu_read_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
966                         unsigned long len);
967 int kvm_vcpu_write_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, const void *data,
968                               int offset, int len);
969 int kvm_vcpu_write_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, const void *data,
970                          unsigned long len);
971 void kvm_vcpu_mark_page_dirty(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
972
973 void kvm_sigset_activate(struct kvm_vcpu *vcpu);
974 void kvm_sigset_deactivate(struct kvm_vcpu *vcpu);
975
976 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
977 void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
978 void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
979 bool kvm_vcpu_wake_up(struct kvm_vcpu *vcpu);
980 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
981 int kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
982 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu, bool usermode_vcpu_not_eligible);
983
984 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
985 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
986
987 #ifdef KVM_ARCH_NR_OBJS_PER_MEMORY_CACHE
988 int kvm_mmu_topup_memory_cache(struct kvm_mmu_memory_cache *mc, int min);
989 int kvm_mmu_memory_cache_nr_free_objects(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
990 void kvm_mmu_free_memory_cache(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
991 void *kvm_mmu_memory_cache_alloc(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
992 #endif
993
994 void kvm_inc_notifier_count(struct kvm *kvm, unsigned long start,
995                                    unsigned long end);
996 void kvm_dec_notifier_count(struct kvm *kvm, unsigned long start,
997                                    unsigned long end);
998
999 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
1000                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
1001 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
1002                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
1003 vm_fault_t kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
1004
1005 int kvm_vm_ioctl_check_extension(struct kvm *kvm, long ext);
1006
1007 void kvm_arch_mmu_enable_log_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
1008                                         struct kvm_memory_slot *slot,
1009                                         gfn_t gfn_offset,
1010                                         unsigned long mask);
1011 void kvm_arch_sync_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot);
1012
1013 #ifdef CONFIG_KVM_GENERIC_DIRTYLOG_READ_PROTECT
1014 void kvm_arch_flush_remote_tlbs_memslot(struct kvm *kvm,
1015                                         const struct kvm_memory_slot *memslot);
1016 #else /* !CONFIG_KVM_GENERIC_DIRTYLOG_READ_PROTECT */
1017 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log);
1018 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log,
1019                       int *is_dirty, struct kvm_memory_slot **memslot);
1020 #endif
1021
1022 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level,
1023                         bool line_status);
1024 int kvm_vm_ioctl_enable_cap(struct kvm *kvm,
1025                             struct kvm_enable_cap *cap);
1026 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
1027                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
1028
1029 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
1030 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
1031
1032 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
1033                                     struct kvm_translation *tr);
1034
1035 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
1036 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
1037 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
1038                                   struct kvm_sregs *sregs);
1039 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
1040                                   struct kvm_sregs *sregs);
1041 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
1042                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
1043 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
1044                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
1045 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
1046                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
1047 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu);
1048
1049 int kvm_arch_init(void *opaque);
1050 void kvm_arch_exit(void);
1051
1052 void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1053
1054 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1055 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
1056 int kvm_arch_vcpu_precreate(struct kvm *kvm, unsigned int id);
1057 int kvm_arch_vcpu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
1058 void kvm_arch_vcpu_postcreate(struct kvm_vcpu *vcpu);
1059 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1060
1061 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_PM_NOTIFIER
1062 int kvm_arch_pm_notifier(struct kvm *kvm, unsigned long state);
1063 #endif
1064
1065 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_VCPU_DEBUGFS
1066 void kvm_arch_create_vcpu_debugfs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct dentry *debugfs_dentry);
1067 #endif
1068
1069 int kvm_arch_hardware_enable(void);
1070 void kvm_arch_hardware_disable(void);
1071 int kvm_arch_hardware_setup(void *opaque);
1072 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
1073 int kvm_arch_check_processor_compat(void *opaque);
1074 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
1075 bool kvm_arch_vcpu_in_kernel(struct kvm_vcpu *vcpu);
1076 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
1077 bool kvm_arch_dy_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
1078 bool kvm_arch_dy_has_pending_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1079 int kvm_arch_post_init_vm(struct kvm *kvm);
1080 void kvm_arch_pre_destroy_vm(struct kvm *kvm);
1081 int kvm_arch_create_vm_debugfs(struct kvm *kvm);
1082
1083 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
1084 /*
1085  * All architectures that want to use vzalloc currently also
1086  * need their own kvm_arch_alloc_vm implementation.
1087  */
1088 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
1089 {
1090         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
1091 }
1092
1093 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
1094 {
1095         kfree(kvm);
1096 }
1097 #endif
1098
1099 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLB
1100 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlb(struct kvm *kvm)
1101 {
1102         return -ENOTSUPP;
1103 }
1104 #endif
1105
1106 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
1107 void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
1108 void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
1109 bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
1110 #else
1111 static inline void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
1112 {
1113 }
1114
1115 static inline void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
1116 {
1117 }
1118
1119 static inline bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
1120 {
1121         return false;
1122 }
1123 #endif
1124 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
1125 void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm);
1126 void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm);
1127 bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm);
1128 #else
1129 static inline void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm)
1130 {
1131 }
1132
1133 static inline void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm)
1134 {
1135 }
1136
1137 static inline bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm)
1138 {
1139         return false;
1140 }
1141 #endif
1142
1143 static inline struct rcuwait *kvm_arch_vcpu_get_wait(struct kvm_vcpu *vcpu)
1144 {
1145 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
1146         return vcpu->arch.waitp;
1147 #else
1148         return &vcpu->wait;
1149 #endif
1150 }
1151
1152 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_INTC_INITIALIZED
1153 /*
1154  * returns true if the virtual interrupt controller is initialized and
1155  * ready to accept virtual IRQ. On some architectures the virtual interrupt
1156  * controller is dynamically instantiated and this is not always true.
1157  */
1158 bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm);
1159 #else
1160 static inline bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm)
1161 {
1162         return true;
1163 }
1164 #endif
1165
1166 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
1167 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
1168 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
1169
1170 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
1171
1172 bool kvm_is_reserved_pfn(kvm_pfn_t pfn);
1173 bool kvm_is_zone_device_pfn(kvm_pfn_t pfn);
1174 bool kvm_is_transparent_hugepage(kvm_pfn_t pfn);
1175
1176 struct kvm_irq_ack_notifier {
1177         struct hlist_node link;
1178         unsigned gsi;
1179         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1180 };
1181
1182 int kvm_irq_map_gsi(struct kvm *kvm,
1183                     struct kvm_kernel_irq_routing_entry *entries, int gsi);
1184 int kvm_irq_map_chip_pin(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1185
1186 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
1187                 bool line_status);
1188 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
1189                 int irq_source_id, int level, bool line_status);
1190 int kvm_arch_set_irq_inatomic(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1191                                struct kvm *kvm, int irq_source_id,
1192                                int level, bool line_status);
1193 bool kvm_irq_has_notifier(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1194 void kvm_notify_acked_gsi(struct kvm *kvm, int gsi);
1195 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1196 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
1197                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1198 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
1199                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1200 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
1201 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
1202 bool kvm_arch_irqfd_allowed(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1203
1204 /*
1205  * Returns a pointer to the memslot at slot_index if it contains gfn.
1206  * Otherwise returns NULL.
1207  */
1208 static inline struct kvm_memory_slot *
1209 try_get_memslot(struct kvm_memslots *slots, int slot_index, gfn_t gfn)
1210 {
1211         struct kvm_memory_slot *slot;
1212
1213         if (slot_index < 0 || slot_index >= slots->used_slots)
1214                 return NULL;
1215
1216         /*
1217          * slot_index can come from vcpu->last_used_slot which is not kept
1218          * in sync with userspace-controllable memslot deletion. So use nospec
1219          * to prevent the CPU from speculating past the end of memslots[].
1220          */
1221         slot_index = array_index_nospec(slot_index, slots->used_slots);
1222         slot = &slots->memslots[slot_index];
1223
1224         if (gfn >= slot->base_gfn && gfn < slot->base_gfn + slot->npages)
1225                 return slot;
1226         else
1227                 return NULL;
1228 }
1229
1230 /*
1231  * Returns a pointer to the memslot that contains gfn and records the index of
1232  * the slot in index. Otherwise returns NULL.
1233  *
1234  * IMPORTANT: Slots are sorted from highest GFN to lowest GFN!
1235  */
1236 static inline struct kvm_memory_slot *
1237 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn, int *index)
1238 {
1239         int start = 0, end = slots->used_slots;
1240         struct kvm_memory_slot *memslots = slots->memslots;
1241         struct kvm_memory_slot *slot;
1242
1243         if (unlikely(!slots->used_slots))
1244                 return NULL;
1245
1246         while (start < end) {
1247                 int slot = start + (end - start) / 2;
1248
1249                 if (gfn >= memslots[slot].base_gfn)
1250                         end = slot;
1251                 else
1252                         start = slot + 1;
1253         }
1254
1255         slot = try_get_memslot(slots, start, gfn);
1256         if (slot) {
1257                 *index = start;
1258                 return slot;
1259         }
1260
1261         return NULL;
1262 }
1263
1264 /*
1265  * __gfn_to_memslot() and its descendants are here because it is called from
1266  * non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_64_vio{,_hv}.c. gfn_to_memslot()
1267  * itself isn't here as an inline because that would bloat other code too much.
1268  */
1269 static inline struct kvm_memory_slot *
1270 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
1271 {
1272         struct kvm_memory_slot *slot;
1273         int slot_index = atomic_read(&slots->last_used_slot);
1274
1275         slot = try_get_memslot(slots, slot_index, gfn);
1276         if (slot)
1277                 return slot;
1278
1279         slot = search_memslots(slots, gfn, &slot_index);
1280         if (slot) {
1281                 atomic_set(&slots->last_used_slot, slot_index);
1282                 return slot;
1283         }
1284
1285         return NULL;
1286 }
1287
1288 static inline unsigned long
1289 __gfn_to_hva_memslot(const struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
1290 {
1291         /*
1292          * The index was checked originally in search_memslots.  To avoid
1293          * that a malicious guest builds a Spectre gadget out of e.g. page
1294          * table walks, do not let the processor speculate loads outside
1295          * the guest's registered memslots.
1296          */
1297         unsigned long offset = gfn - slot->base_gfn;
1298         offset = array_index_nospec(offset, slot->npages);
1299         return slot->userspace_addr + offset * PAGE_SIZE;
1300 }
1301
1302 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
1303 {
1304         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
1305 }
1306
1307 static inline gfn_t
1308 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
1309 {
1310         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
1311
1312         return slot->base_gfn + gfn_offset;
1313 }
1314
1315 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
1316 {
1317         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
1318 }
1319
1320 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
1321 {
1322         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
1323 }
1324
1325 static inline hpa_t pfn_to_hpa(kvm_pfn_t pfn)
1326 {
1327         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
1328 }
1329
1330 static inline struct page *kvm_vcpu_gpa_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu,
1331                                                 gpa_t gpa)
1332 {
1333         return kvm_vcpu_gfn_to_page(vcpu, gpa_to_gfn(gpa));
1334 }
1335
1336 static inline bool kvm_is_error_gpa(struct kvm *kvm, gpa_t gpa)
1337 {
1338         unsigned long hva = gfn_to_hva(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
1339
1340         return kvm_is_error_hva(hva);
1341 }
1342
1343 enum kvm_stat_kind {
1344         KVM_STAT_VM,
1345         KVM_STAT_VCPU,
1346 };
1347
1348 struct kvm_stat_data {
1349         struct kvm *kvm;
1350         const struct _kvm_stats_desc *desc;
1351         enum kvm_stat_kind kind;
1352 };
1353
1354 struct _kvm_stats_desc {
1355         struct kvm_stats_desc desc;
1356         char name[KVM_STATS_NAME_SIZE];
1357 };
1358
1359 #define STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz)                      \
1360         .flags = type | unit | base |                                          \
1361                  BUILD_BUG_ON_ZERO(type & ~KVM_STATS_TYPE_MASK) |              \
1362                  BUILD_BUG_ON_ZERO(unit & ~KVM_STATS_UNIT_MASK) |              \
1363                  BUILD_BUG_ON_ZERO(base & ~KVM_STATS_BASE_MASK),               \
1364         .exponent = exp,                                                       \
1365         .size = sz,                                                            \
1366         .bucket_size = bsz
1367
1368 #define VM_GENERIC_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)            \
1369         {                                                                      \
1370                 {                                                              \
1371                         STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz),     \
1372                         .offset = offsetof(struct kvm_vm_stat, generic.stat)   \
1373                 },                                                             \
1374                 .name = #stat,                                                 \
1375         }
1376 #define VCPU_GENERIC_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)          \
1377         {                                                                      \
1378                 {                                                              \
1379                         STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz),     \
1380                         .offset = offsetof(struct kvm_vcpu_stat, generic.stat) \
1381                 },                                                             \
1382                 .name = #stat,                                                 \
1383         }
1384 #define VM_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)                    \
1385         {                                                                      \
1386                 {                                                              \
1387                         STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz),     \
1388                         .offset = offsetof(struct kvm_vm_stat, stat)           \
1389                 },                                                             \
1390                 .name = #stat,                                                 \
1391         }
1392 #define VCPU_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)                  \
1393         {                                                                      \
1394                 {                                                              \
1395                         STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz),     \
1396                         .offset = offsetof(struct kvm_vcpu_stat, stat)         \
1397                 },                                                             \
1398                 .name = #stat,                                                 \
1399         }
1400 /* SCOPE: VM, VM_GENERIC, VCPU, VCPU_GENERIC */
1401 #define STATS_DESC(SCOPE, stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)                \
1402         SCOPE##_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)
1403
1404 #define STATS_DESC_CUMULATIVE(SCOPE, name, unit, base, exponent)               \
1405         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_CUMULATIVE,                     \
1406                 unit, base, exponent, 1, 0)
1407 #define STATS_DESC_INSTANT(SCOPE, name, unit, base, exponent)                  \
1408         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_INSTANT,                        \
1409                 unit, base, exponent, 1, 0)
1410 #define STATS_DESC_PEAK(SCOPE, name, unit, base, exponent)                     \
1411         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_PEAK,                           \
1412                 unit, base, exponent, 1, 0)
1413 #define STATS_DESC_LINEAR_HIST(SCOPE, name, unit, base, exponent, sz, bsz)     \
1414         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_LINEAR_HIST,                    \
1415                 unit, base, exponent, sz, bsz)
1416 #define STATS_DESC_LOG_HIST(SCOPE, name, unit, base, exponent, sz)             \
1417         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_LOG_HIST,                       \
1418                 unit, base, exponent, sz, 0)
1419
1420 /* Cumulative counter, read/write */
1421 #define STATS_DESC_COUNTER(SCOPE, name)                                        \
1422         STATS_DESC_CUMULATIVE(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_NONE,                \
1423                 KVM_STATS_BASE_POW10, 0)
1424 /* Instantaneous counter, read only */
1425 #define STATS_DESC_ICOUNTER(SCOPE, name)                                       \
1426         STATS_DESC_INSTANT(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_NONE,                   \
1427                 KVM_STATS_BASE_POW10, 0)
1428 /* Peak counter, read/write */
1429 #define STATS_DESC_PCOUNTER(SCOPE, name)                                       \
1430         STATS_DESC_PEAK(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_NONE,                      \
1431                 KVM_STATS_BASE_POW10, 0)
1432
1433 /* Cumulative time in nanosecond */
1434 #define STATS_DESC_TIME_NSEC(SCOPE, name)                                      \
1435         STATS_DESC_CUMULATIVE(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_SECONDS,             \
1436                 KVM_STATS_BASE_POW10, -9)
1437 /* Linear histogram for time in nanosecond */
1438 #define STATS_DESC_LINHIST_TIME_NSEC(SCOPE, name, sz, bsz)                     \
1439         STATS_DESC_LINEAR_HIST(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_SECONDS,            \
1440                 KVM_STATS_BASE_POW10, -9, sz, bsz)
1441 /* Logarithmic histogram for time in nanosecond */
1442 #define STATS_DESC_LOGHIST_TIME_NSEC(SCOPE, name, sz)                          \
1443         STATS_DESC_LOG_HIST(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_SECONDS,               \
1444                 KVM_STATS_BASE_POW10, -9, sz)
1445
1446 #define KVM_GENERIC_VM_STATS()                                                 \
1447         STATS_DESC_COUNTER(VM_GENERIC, remote_tlb_flush)
1448
1449 #define KVM_GENERIC_VCPU_STATS()                                               \
1450         STATS_DESC_COUNTER(VCPU_GENERIC, halt_successful_poll),                \
1451         STATS_DESC_COUNTER(VCPU_GENERIC, halt_attempted_poll),                 \
1452         STATS_DESC_COUNTER(VCPU_GENERIC, halt_poll_invalid),                   \
1453         STATS_DESC_COUNTER(VCPU_GENERIC, halt_wakeup),                         \
1454         STATS_DESC_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_poll_success_ns),              \
1455         STATS_DESC_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_poll_fail_ns)
1456
1457 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
1458
1459 ssize_t kvm_stats_read(char *id, const struct kvm_stats_header *header,
1460                        const struct _kvm_stats_desc *desc,
1461                        void *stats, size_t size_stats,
1462                        char __user *user_buffer, size_t size, loff_t *offset);
1463
1464 /**
1465  * kvm_stats_linear_hist_update() - Update bucket value for linear histogram
1466  * statistics data.
1467  *
1468  * @data: start address of the stats data
1469  * @size: the number of bucket of the stats data
1470  * @value: the new value used to update the linear histogram's bucket
1471  * @bucket_size: the size (width) of a bucket
1472  */
1473 static inline void kvm_stats_linear_hist_update(u64 *data, size_t size,
1474                                                 u64 value, size_t bucket_size)
1475 {
1476         size_t index = div64_u64(value, bucket_size);
1477
1478         index = min(index, size - 1);
1479         ++data[index];
1480 }
1481
1482 /**
1483  * kvm_stats_log_hist_update() - Update bucket value for logarithmic histogram
1484  * statistics data.
1485  *
1486  * @data: start address of the stats data
1487  * @size: the number of bucket of the stats data
1488  * @value: the new value used to update the logarithmic histogram's bucket
1489  */
1490 static inline void kvm_stats_log_hist_update(u64 *data, size_t size, u64 value)
1491 {
1492         size_t index = fls64(value);
1493
1494         index = min(index, size - 1);
1495         ++data[index];
1496 }
1497
1498 #define KVM_STATS_LINEAR_HIST_UPDATE(array, value, bsize)                      \
1499         kvm_stats_linear_hist_update(array, ARRAY_SIZE(array), value, bsize)
1500 #define KVM_STATS_LOG_HIST_UPDATE(array, value)                                \
1501         kvm_stats_log_hist_update(array, ARRAY_SIZE(array), value)
1502
1503
1504 extern const struct kvm_stats_header kvm_vm_stats_header;
1505 extern const struct _kvm_stats_desc kvm_vm_stats_desc[];
1506 extern const struct kvm_stats_header kvm_vcpu_stats_header;
1507 extern const struct _kvm_stats_desc kvm_vcpu_stats_desc[];
1508
1509 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
1510 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm *kvm, unsigned long mmu_seq)
1511 {
1512         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count))
1513                 return 1;
1514         /*
1515          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
1516          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
1517          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
1518          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
1519          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
1520          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
1521          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
1522          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
1523          */
1524         smp_rmb();
1525         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
1526                 return 1;
1527         return 0;
1528 }
1529
1530 static inline int mmu_notifier_retry_hva(struct kvm *kvm,
1531                                          unsigned long mmu_seq,
1532                                          unsigned long hva)
1533 {
1534         lockdep_assert_held(&kvm->mmu_lock);
1535         /*
1536          * If mmu_notifier_count is non-zero, then the range maintained by
1537          * kvm_mmu_notifier_invalidate_range_start contains all addresses that
1538          * might be being invalidated. Note that it may include some false
1539          * positives, due to shortcuts when handing concurrent invalidations.
1540          */
1541         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count) &&
1542             hva >= kvm->mmu_notifier_range_start &&
1543             hva < kvm->mmu_notifier_range_end)
1544                 return 1;
1545         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
1546                 return 1;
1547         return 0;
1548 }
1549 #endif
1550
1551 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
1552
1553 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 4096 /* might need extension/rework in the future */
1554
1555 bool kvm_arch_can_set_irq_routing(struct kvm *kvm);
1556 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
1557                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
1558                         unsigned nr,
1559                         unsigned flags);
1560 int kvm_set_routing_entry(struct kvm *kvm,
1561                           struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1562                           const struct kvm_irq_routing_entry *ue);
1563 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
1564
1565 #else
1566
1567 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
1568
1569 #endif
1570
1571 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
1572
1573 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
1574
1575 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
1576 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
1577
1578 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
1579 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1580 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
1581 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *);
1582 #else
1583 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1584 {
1585         return -EINVAL;
1586 }
1587
1588 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1589 #endif
1590
1591 #else
1592
1593 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
1594
1595 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1596 {
1597         return -EINVAL;
1598 }
1599
1600 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1601
1602 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
1603 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
1604 {
1605 }
1606 #endif
1607
1608 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
1609 {
1610         return -ENOSYS;
1611 }
1612
1613 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
1614
1615 void kvm_arch_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
1616
1617 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1618 {
1619         /*
1620          * Ensure the rest of the request is published to kvm_check_request's
1621          * caller.  Paired with the smp_mb__after_atomic in kvm_check_request.
1622          */
1623         smp_wmb();
1624         set_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1625 }
1626
1627 static inline bool kvm_request_pending(struct kvm_vcpu *vcpu)
1628 {
1629         return READ_ONCE(vcpu->requests);
1630 }
1631
1632 static inline bool kvm_test_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1633 {
1634         return test_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1635 }
1636
1637 static inline void kvm_clear_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1638 {
1639         clear_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1640 }
1641
1642 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1643 {
1644         if (kvm_test_request(req, vcpu)) {
1645                 kvm_clear_request(req, vcpu);
1646
1647                 /*
1648                  * Ensure the rest of the request is visible to kvm_check_request's
1649                  * caller.  Paired with the smp_wmb in kvm_make_request.
1650                  */
1651                 smp_mb__after_atomic();
1652                 return true;
1653         } else {
1654                 return false;
1655         }
1656 }
1657
1658 extern bool kvm_rebooting;
1659
1660 extern unsigned int halt_poll_ns;
1661 extern unsigned int halt_poll_ns_grow;
1662 extern unsigned int halt_poll_ns_grow_start;
1663 extern unsigned int halt_poll_ns_shrink;
1664
1665 struct kvm_device {
1666         const struct kvm_device_ops *ops;
1667         struct kvm *kvm;
1668         void *private;
1669         struct list_head vm_node;
1670 };
1671
1672 /* create, destroy, and name are mandatory */
1673 struct kvm_device_ops {
1674         const char *name;
1675
1676         /*
1677          * create is called holding kvm->lock and any operations not suitable
1678          * to do while holding the lock should be deferred to init (see
1679          * below).
1680          */
1681         int (*create)(struct kvm_device *dev, u32 type);
1682
1683         /*
1684          * init is called after create if create is successful and is called
1685          * outside of holding kvm->lock.
1686          */
1687         void (*init)(struct kvm_device *dev);
1688
1689         /*
1690          * Destroy is responsible for freeing dev.
1691          *
1692          * Destroy may be called before or after destructors are called
1693          * on emulated I/O regions, depending on whether a reference is
1694          * held by a vcpu or other kvm component that gets destroyed
1695          * after the emulated I/O.
1696          */
1697         void (*destroy)(struct kvm_device *dev);
1698
1699         /*
1700          * Release is an alternative method to free the device. It is
1701          * called when the device file descriptor is closed. Once
1702          * release is called, the destroy method will not be called
1703          * anymore as the device is removed from the device list of
1704          * the VM. kvm->lock is held.
1705          */
1706         void (*release)(struct kvm_device *dev);
1707
1708         int (*set_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1709         int (*get_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1710         int (*has_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1711         long (*ioctl)(struct kvm_device *dev, unsigned int ioctl,
1712                       unsigned long arg);
1713         int (*mmap)(struct kvm_device *dev, struct vm_area_struct *vma);
1714 };
1715
1716 void kvm_device_get(struct kvm_device *dev);
1717 void kvm_device_put(struct kvm_device *dev);
1718 struct kvm_device *kvm_device_from_filp(struct file *filp);
1719 int kvm_register_device_ops(const struct kvm_device_ops *ops, u32 type);
1720 void kvm_unregister_device_ops(u32 type);
1721
1722 extern struct kvm_device_ops kvm_mpic_ops;
1723 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v2_ops;
1724 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v3_ops;
1725
1726 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
1727
1728 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1729 {
1730         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
1731 }
1732 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1733 {
1734         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
1735 }
1736
1737 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1738
1739 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1740 {
1741 }
1742
1743 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1744 {
1745 }
1746 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1747
1748 static inline bool kvm_is_visible_memslot(struct kvm_memory_slot *memslot)
1749 {
1750         return (memslot && memslot->id < KVM_USER_MEM_SLOTS &&
1751                 !(memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID));
1752 }
1753
1754 struct kvm_vcpu *kvm_get_running_vcpu(void);
1755 struct kvm_vcpu * __percpu *kvm_get_running_vcpus(void);
1756
1757 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS
1758 bool kvm_arch_has_irq_bypass(void);
1759 int kvm_arch_irq_bypass_add_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1760                            struct irq_bypass_producer *);
1761 void kvm_arch_irq_bypass_del_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1762                            struct irq_bypass_producer *);
1763 void kvm_arch_irq_bypass_stop(struct irq_bypass_consumer *);
1764 void kvm_arch_irq_bypass_start(struct irq_bypass_consumer *);
1765 int kvm_arch_update_irqfd_routing(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1766                                   uint32_t guest_irq, bool set);
1767 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS */
1768
1769 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS
1770 /* If we wakeup during the poll time, was it a sucessful poll? */
1771 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1772 {
1773         return vcpu->valid_wakeup;
1774 }
1775
1776 #else
1777 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1778 {
1779         return true;
1780 }
1781 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS */
1782
1783 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_NO_POLL
1784 /* Callback that tells if we must not poll */
1785 bool kvm_arch_no_poll(struct kvm_vcpu *vcpu);
1786 #else
1787 static inline bool kvm_arch_no_poll(struct kvm_vcpu *vcpu)
1788 {
1789         return false;
1790 }
1791 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_NO_POLL */
1792
1793 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL
1794 long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1795                                unsigned int ioctl, unsigned long arg);
1796 #else
1797 static inline long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1798                                              unsigned int ioctl,
1799                                              unsigned long arg)
1800 {
1801         return -ENOIOCTLCMD;
1802 }
1803 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL */
1804
1805 void kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_range(struct kvm *kvm,
1806                                             unsigned long start, unsigned long end);
1807
1808 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE
1809 int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu);
1810 #else
1811 static inline int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu)
1812 {
1813         return 0;
1814 }
1815 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE */
1816
1817 typedef int (*kvm_vm_thread_fn_t)(struct kvm *kvm, uintptr_t data);
1818
1819 int kvm_vm_create_worker_thread(struct kvm *kvm, kvm_vm_thread_fn_t thread_fn,
1820                                 uintptr_t data, const char *name,
1821                                 struct task_struct **thread_ptr);
1822
1823 #ifdef CONFIG_KVM_XFER_TO_GUEST_WORK
1824 static inline void kvm_handle_signal_exit(struct kvm_vcpu *vcpu)
1825 {
1826         vcpu->run->exit_reason = KVM_EXIT_INTR;
1827         vcpu->stat.signal_exits++;
1828 }
1829 #endif /* CONFIG_KVM_XFER_TO_GUEST_WORK */
1830
1831 /*
1832  * This defines how many reserved entries we want to keep before we
1833  * kick the vcpu to the userspace to avoid dirty ring full.  This
1834  * value can be tuned to higher if e.g. PML is enabled on the host.
1835  */
1836 #define  KVM_DIRTY_RING_RSVD_ENTRIES  64
1837
1838 /* Max number of entries allowed for each kvm dirty ring */
1839 #define  KVM_DIRTY_RING_MAX_ENTRIES  65536
1840
1841 #endif