include/linux/kvm_host.h

   1 #ifndef __KVM_HOST_H
   2 #define __KVM_HOST_H
   3
   4 /*
   5  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
   6  * the COPYING file in the top-level directory.
   7  */
   8
   9 #include <linux/types.h>
  10 #include <linux/hardirq.h>
  11 #include <linux/list.h>
  12 #include <linux/mutex.h>
  13 #include <linux/spinlock.h>
  14 #include <linux/signal.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/bug.h>
  17 #include <linux/mm.h>
  18 #include <linux/mmu_notifier.h>
  19 #include <linux/preempt.h>
  20 #include <linux/msi.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <linux/vmalloc.h>
  23 #include <linux/rcupdate.h>
  24 #include <linux/ratelimit.h>
  25 #include <linux/err.h>
  26 #include <linux/irqflags.h>
  27 #include <linux/context_tracking.h>
  28 #include <linux/irqbypass.h>
  29 #include <linux/swait.h>
  30 #include <linux/refcount.h>
  31 #include <linux/nospec.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
  41 #ifndef KVM_MAX_VCPU_ID
  42 #define KVM_MAX_VCPU_ID KVM_MAX_VCPUS
  43 #endif
  44
  45 /*
  46  * The bit 16 ~ bit 31 of kvm_memory_region::flags are internally used
  47  * in kvm, other bits are visible for userspace which are defined in
  48  * include/linux/kvm_h.
  49  */
  50 #define KVM_MEMSLOT_INVALID     (1UL << 16)
  51
  52 /*
  53  * Bit 63 of the memslot generation number is an "update in-progress flag",
  54  * e.g. is temporarily set for the duration of install_new_memslots().
  55  * This flag effectively creates a unique generation number that is used to
  56  * mark cached memslot data, e.g. MMIO accesses, as potentially being stale,
  57  * i.e. may (or may not) have come from the previous memslots generation.
  58  *
  59  * This is necessary because the actual memslots update is not atomic with
  60  * respect to the generation number update.  Updating the generation number
  61  * first would allow a vCPU to cache a spte from the old memslots using the
  62  * new generation number, and updating the generation number after switching
  63  * to the new memslots would allow cache hits using the old generation number
  64  * to reference the defunct memslots.
  65  *
  66  * This mechanism is used to prevent getting hits in KVM's caches while a
  67  * memslot update is in-progress, and to prevent cache hits *after* updating
  68  * the actual generation number against accesses that were inserted into the
  69  * cache *before* the memslots were updated.
  70  */
  71 #define KVM_MEMSLOT_GEN_UPDATE_IN_PROGRESS      BIT_ULL(63)
  72
  73 /* Two fragments for cross MMIO pages. */
  74 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS  2
  75
  76 #ifndef KVM_ADDRESS_SPACE_NUM
  77 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM   1
  78 #endif
  79
  80 /*
  81  * For the normal pfn, the highest 12 bits should be zero,
  82  * so we can mask bit 62 ~ bit 52  to indicate the error pfn,
  83  * mask bit 63 to indicate the noslot pfn.
  84  */
  85 #define KVM_PFN_ERR_MASK        (0x7ffULL << 52)
  86 #define KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK (0xfffULL << 52)
  87 #define KVM_PFN_NOSLOT          (0x1ULL << 63)
  88
  89 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (KVM_PFN_ERR_MASK)
  90 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (KVM_PFN_ERR_MASK + 1)
  91 #define KVM_PFN_ERR_RO_FAULT    (KVM_PFN_ERR_MASK + 2)
  92
  93 /*
  94  * error pfns indicate that the gfn is in slot but faild to
  95  * translate it to pfn on host.
  96  */
  97 static inline bool is_error_pfn(kvm_pfn_t pfn)
  98 {
  99         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_MASK);
 100 }
 101
 102 /*
 103  * error_noslot pfns indicate that the gfn can not be
 104  * translated to pfn - it is not in slot or failed to
 105  * translate it to pfn.
 106  */
 107 static inline bool is_error_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
 108 {
 109         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK);
 110 }
 111
 112 /* noslot pfn indicates that the gfn is not in slot. */
 113 static inline bool is_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
 114 {
 115         return pfn == KVM_PFN_NOSLOT;
 116 }
 117
 118 /*
 119  * architectures with KVM_HVA_ERR_BAD other than PAGE_OFFSET (e.g. s390)
 120  * provide own defines and kvm_is_error_hva
 121  */
 122 #ifndef KVM_HVA_ERR_BAD
 123
 124 #define KVM_HVA_ERR_BAD         (PAGE_OFFSET)
 125 #define KVM_HVA_ERR_RO_BAD      (PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE)
 126
 127 static inline bool kvm_is_error_hva(unsigned long addr)
 128 {
 129         return addr >= PAGE_OFFSET;
 130 }
 131
 132 #endif
 133
 134 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
 135
 136 static inline bool is_error_page(struct page *page)
 137 {
 138         return IS_ERR(page);
 139 }
 140
 141 #define KVM_REQUEST_MASK           GENMASK(7,0)
 142 #define KVM_REQUEST_NO_WAKEUP      BIT(8)
 143 #define KVM_REQUEST_WAIT           BIT(9)
 144 /*
 145  * Architecture-independent vcpu->requests bit members
 146  * Bits 4-7 are reserved for more arch-independent bits.
 147  */
 148 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH         (0 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 149 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD        (1 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 150 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER     2
 151 #define KVM_REQ_UNHALT            3
 152 #define KVM_REQUEST_ARCH_BASE     8
 153
 154 #define KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, flags) ({ \
 155         BUILD_BUG_ON((unsigned)(nr) >= (FIELD_SIZEOF(struct kvm_vcpu, requests) * 8) - KVM_REQUEST_ARCH_BASE); \
 156         (unsigned)(((nr) + KVM_REQUEST_ARCH_BASE) | (flags)); \
 157 })
 158 #define KVM_ARCH_REQ(nr)           KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, 0)
 159
 160 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID             0
 161 #define KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID        1
 162
 163 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
 164
 165 extern spinlock_t kvm_lock;
 166 extern struct list_head vm_list;
 167
 168 struct kvm_io_range {
 169         gpa_t addr;
 170         int len;
 171         struct kvm_io_device *dev;
 172 };
 173
 174 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
 175
 176 struct kvm_io_bus {
 177         int dev_count;
 178         int ioeventfd_count;
 179         struct kvm_io_range range[];
 180 };
 181
 182 enum kvm_bus {
 183         KVM_MMIO_BUS,
 184         KVM_PIO_BUS,
 185         KVM_VIRTIO_CCW_NOTIFY_BUS,
 186         KVM_FAST_MMIO_BUS,
 187         KVM_NR_BUSES
 188 };
 189
 190 int kvm_io_bus_write(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 191                      int len, const void *val);
 192 int kvm_io_bus_write_cookie(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx,
 193                             gpa_t addr, int len, const void *val, long cookie);
 194 int kvm_io_bus_read(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 195                     int len, void *val);
 196 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 197                             int len, struct kvm_io_device *dev);
 198 void kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 199                                struct kvm_io_device *dev);
 200 struct kvm_io_device *kvm_io_bus_get_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 201                                          gpa_t addr);
 202
 203 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 204 struct kvm_async_pf {
 205         struct work_struct work;
 206         struct list_head link;
 207         struct list_head queue;
 208         struct kvm_vcpu *vcpu;
 209         struct mm_struct *mm;
 210         gva_t gva;
 211         unsigned long addr;
 212         struct kvm_arch_async_pf arch;
 213         bool   wakeup_all;
 214 };
 215
 216 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
 217 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
 218 int kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned long hva,
 219                        struct kvm_arch_async_pf *arch);
 220 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
 221 #endif
 222
 223 enum {
 224         OUTSIDE_GUEST_MODE,
 225         IN_GUEST_MODE,
 226         EXITING_GUEST_MODE,
 227         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
 228 };
 229
 230 /*
 231  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
 232  * exits for userspace servicing.
 233  */
 234 struct kvm_mmio_fragment {
 235         gpa_t gpa;
 236         void *data;
 237         unsigned len;
 238 };
 239
 240 struct kvm_vcpu {
 241         struct kvm *kvm;
 242 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
 243         struct preempt_notifier preempt_notifier;
 244 #endif
 245         int cpu;
 246         int vcpu_id;
 247         int srcu_idx;
 248         int mode;
 249         u64 requests;
 250         unsigned long guest_debug;
 251
 252         int pre_pcpu;
 253         struct list_head blocked_vcpu_list;
 254
 255         struct mutex mutex;
 256         struct kvm_run *run;
 257
 258         int guest_xcr0_loaded;
 259         struct swait_queue_head wq;
 260         struct pid __rcu *pid;
 261         int sigset_active;
 262         sigset_t sigset;
 263         struct kvm_vcpu_stat stat;
 264         unsigned int halt_poll_ns;
 265         bool valid_wakeup;
 266
 267 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
 268         int mmio_needed;
 269         int mmio_read_completed;
 270         int mmio_is_write;
 271         int mmio_cur_fragment;
 272         int mmio_nr_fragments;
 273         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
 274 #endif
 275
 276 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 277         struct {
 278                 u32 queued;
 279                 struct list_head queue;
 280                 struct list_head done;
 281                 spinlock_t lock;
 282         } async_pf;
 283 #endif
 284
 285 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
 286         /*
 287          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
 288          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
 289          *  or cpu relax intercepted.
 290          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
 291          */
 292         struct {
 293                 bool in_spin_loop;
 294                 bool dy_eligible;
 295         } spin_loop;
 296 #endif
 297         bool preempted;
 298         struct kvm_vcpu_arch arch;
 299         struct dentry *debugfs_dentry;
 300 };
 301
 302 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
 303 {
 304         /*
 305          * The memory barrier ensures a previous write to vcpu->requests cannot
 306          * be reordered with the read of vcpu->mode.  It pairs with the general
 307          * memory barrier following the write of vcpu->mode in VCPU RUN.
 308          */
 309         smp_mb__before_atomic();
 310         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
 311 }
 312
 313 /*
 314  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
 315  * This number must be determined not to exceed such limits.
 316  */
 317 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
 318
 319 struct kvm_memory_slot {
 320         gfn_t base_gfn;
 321         unsigned long npages;
 322         unsigned long *dirty_bitmap;
 323         struct kvm_arch_memory_slot arch;
 324         unsigned long userspace_addr;
 325         u32 flags;
 326         short id;
 327 };
 328
 329 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
 330 {
 331         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
 332 }
 333
 334 static inline unsigned long *kvm_second_dirty_bitmap(struct kvm_memory_slot *memslot)
 335 {
 336         unsigned long len = kvm_dirty_bitmap_bytes(memslot);
 337
 338         return memslot->dirty_bitmap + len / sizeof(*memslot->dirty_bitmap);
 339 }
 340
 341 struct kvm_s390_adapter_int {
 342         u64 ind_addr;
 343         u64 summary_addr;
 344         u64 ind_offset;
 345         u32 summary_offset;
 346         u32 adapter_id;
 347 };
 348
 349 struct kvm_hv_sint {
 350         u32 vcpu;
 351         u32 sint;
 352 };
 353
 354 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
 355         u32 gsi;
 356         u32 type;
 357         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 358                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level,
 359                    bool line_status);
 360         union {
 361                 struct {
 362                         unsigned irqchip;
 363                         unsigned pin;
 364                 } irqchip;
 365                 struct {
 366                         u32 address_lo;
 367                         u32 address_hi;
 368                         u32 data;
 369                         u32 flags;
 370                         u32 devid;
 371                 } msi;
 372                 struct kvm_s390_adapter_int adapter;
 373                 struct kvm_hv_sint hv_sint;
 374         };
 375         struct hlist_node link;
 376 };
 377
 378 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
 379 struct kvm_irq_routing_table {
 380         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IRQCHIP_NUM_PINS];
 381         u32 nr_rt_entries;
 382         /*
 383          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
 384          * the gsi is connected to.
 385          */
 386         struct hlist_head map[0];
 387 };
 388 #endif
 389
 390 #ifndef KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS
 391 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 0
 392 #endif
 393
 394 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
 395 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
 396 #endif
 397
 398 #ifndef __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
 399 static inline int kvm_arch_vcpu_memslots_id(struct kvm_vcpu *vcpu)
 400 {
 401         return 0;
 402 }
 403 #endif
 404
 405 /*
 406  * Note:
 407  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
 408  * to get the memslot by its id.
 409  */
 410 struct kvm_memslots {
 411         u64 generation;
 412         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 413         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
 414         short id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 415         atomic_t lru_slot;
 416         int used_slots;
 417 };
 418
 419 struct kvm {
 420         spinlock_t mmu_lock;
 421         struct mutex slots_lock;
 422         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
 423         struct kvm_memslots __rcu *memslots[KVM_ADDRESS_SPACE_NUM];
 424         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
 425
 426         /*
 427          * created_vcpus is protected by kvm->lock, and is incremented
 428          * at the beginning of KVM_CREATE_VCPU.  online_vcpus is only
 429          * incremented after storing the kvm_vcpu pointer in vcpus,
 430          * and is accessed atomically.
 431          */
 432         atomic_t online_vcpus;
 433         int created_vcpus;
 434         int last_boosted_vcpu;
 435         struct list_head vm_list;
 436         struct mutex lock;
 437         struct kvm_io_bus __rcu *buses[KVM_NR_BUSES];
 438 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 439         struct {
 440                 spinlock_t        lock;
 441                 struct list_head  items;
 442                 struct list_head  resampler_list;
 443                 struct mutex      resampler_lock;
 444         } irqfds;
 445         struct list_head ioeventfds;
 446 #endif
 447         struct kvm_vm_stat stat;
 448         struct kvm_arch arch;
 449         refcount_t users_count;
 450 #ifdef CONFIG_KVM_MMIO
 451         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
 452         spinlock_t ring_lock;
 453         struct list_head coalesced_zones;
 454 #endif
 455
 456         struct mutex irq_lock;
 457 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 458         /*
 459          * Update side is protected by irq_lock.
 460          */
 461         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
 462 #endif
 463 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 464         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
 465 #endif
 466
 467 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 468         struct mmu_notifier mmu_notifier;
 469         unsigned long mmu_notifier_seq;
 470         long mmu_notifier_count;
 471 #endif
 472         long tlbs_dirty;
 473         struct list_head devices;
 474         bool manual_dirty_log_protect;
 475         struct dentry *debugfs_dentry;
 476         struct kvm_stat_data **debugfs_stat_data;
 477         struct srcu_struct srcu;
 478         struct srcu_struct irq_srcu;
 479         pid_t userspace_pid;
 480 };
 481
 482 #define kvm_err(fmt, ...) \
 483         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 484 #define kvm_info(fmt, ...) \
 485         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 486 #define kvm_debug(fmt, ...) \
 487         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 488 #define kvm_debug_ratelimited(fmt, ...) \
 489         pr_debug_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), \
 490                              ## __VA_ARGS__)
 491 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
 492         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
 493                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 494
 495 /* The guest did something we don't support. */
 496 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
 497         kvm_pr_unimpl("vcpu%i, guest rIP: 0x%lx " fmt,                  \
 498                         (vcpu)->vcpu_id, kvm_rip_read(vcpu), ## __VA_ARGS__)
 499
 500 #define vcpu_debug(vcpu, fmt, ...)                                      \
 501         kvm_debug("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 502 #define vcpu_debug_ratelimited(vcpu, fmt, ...)                          \
 503         kvm_debug_ratelimited("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id,           \
 504                               ## __VA_ARGS__)
 505 #define vcpu_err(vcpu, fmt, ...)                                        \
 506         kvm_err("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 507
 508 static inline struct kvm_io_bus *kvm_get_bus(struct kvm *kvm, enum kvm_bus idx)
 509 {
 510         return srcu_dereference_check(kvm->buses[idx], &kvm->srcu,
 511                                       lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
 512                                       !refcount_read(&kvm->users_count));
 513 }
 514
 515 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
 516 {
 517         int num_vcpus = atomic_read(&kvm->online_vcpus);
 518         i = array_index_nospec(i, num_vcpus);
 519
 520         /* Pairs with smp_wmb() in kvm_vm_ioctl_create_vcpu.  */
 521         smp_rmb();
 522         return kvm->vcpus[i];
 523 }
 524
 525 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
 526         for (idx = 0; \
 527              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
 528              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
 529              idx++)
 530
 531 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu_by_id(struct kvm *kvm, int id)
 532 {
 533         struct kvm_vcpu *vcpu = NULL;
 534         int i;
 535
 536         if (id < 0)
 537                 return NULL;
 538         if (id < KVM_MAX_VCPUS)
 539                 vcpu = kvm_get_vcpu(kvm, id);
 540         if (vcpu && vcpu->vcpu_id == id)
 541                 return vcpu;
 542         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm)
 543                 if (vcpu->vcpu_id == id)
 544                         return vcpu;
 545         return NULL;
 546 }
 547
 548 static inline int kvm_vcpu_get_idx(struct kvm_vcpu *vcpu)
 549 {
 550         struct kvm_vcpu *tmp;
 551         int idx;
 552
 553         kvm_for_each_vcpu(idx, tmp, vcpu->kvm)
 554                 if (tmp == vcpu)
 555                         return idx;
 556         BUG();
 557 }
 558
 559 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)    \
 560         for (memslot = &slots->memslots[0];     \
 561               memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
 562                 memslot++)
 563
 564 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
 565 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 566
 567 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 568 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 569
 570 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
 571 void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm);
 572 void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
 573 #else
 574 static inline void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm)
 575 {
 576 }
 577 static inline void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
 578 {
 579 }
 580 #endif
 581
 582 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 583 int kvm_irqfd_init(void);
 584 void kvm_irqfd_exit(void);
 585 #else
 586 static inline int kvm_irqfd_init(void)
 587 {
 588         return 0;
 589 }
 590
 591 static inline void kvm_irqfd_exit(void)
 592 {
 593 }
 594 #endif
 595 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
 596                   struct module *module);
 597 void kvm_exit(void);
 598
 599 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
 600 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
 601
 602 static inline struct kvm_memslots *__kvm_memslots(struct kvm *kvm, int as_id)
 603 {
 604         as_id = array_index_nospec(as_id, KVM_ADDRESS_SPACE_NUM);
 605         return srcu_dereference_check(kvm->memslots[as_id], &kvm->srcu,
 606                         lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
 607                         !refcount_read(&kvm->users_count));
 608 }
 609
 610 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
 611 {
 612         return __kvm_memslots(kvm, 0);
 613 }
 614
 615 static inline struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu)
 616 {
 617         int as_id = kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu);
 618
 619         return __kvm_memslots(vcpu->kvm, as_id);
 620 }
 621
 622 static inline struct kvm_memory_slot *
 623 id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
 624 {
 625         int index = slots->id_to_index[id];
 626         struct kvm_memory_slot *slot;
 627
 628         slot = &slots->memslots[index];
 629
 630         WARN_ON(slot->id != id);
 631         return slot;
 632 }
 633
 634 /*
 635  * KVM_SET_USER_MEMORY_REGION ioctl allows the following operations:
 636  * - create a new memory slot
 637  * - delete an existing memory slot
 638  * - modify an existing memory slot
 639  *   -- move it in the guest physical memory space
 640  *   -- just change its flags
 641  *
 642  * Since flags can be changed by some of these operations, the following
 643  * differentiation is the best we can do for __kvm_set_memory_region():
 644  */
 645 enum kvm_mr_change {
 646         KVM_MR_CREATE,
 647         KVM_MR_DELETE,
 648         KVM_MR_MOVE,
 649         KVM_MR_FLAGS_ONLY,
 650 };
 651
 652 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 653                           const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 654 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 655                             const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 656 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *free,
 657                            struct kvm_memory_slot *dont);
 658 int kvm_arch_create_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot,
 659                             unsigned long npages);
 660 void kvm_arch_memslots_updated(struct kvm *kvm, u64 gen);
 661 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
 662                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
 663                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 664                                 enum kvm_mr_change change);
 665 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
 666                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 667                                 const struct kvm_memory_slot *old,
 668                                 const struct kvm_memory_slot *new,
 669                                 enum kvm_mr_change change);
 670 bool kvm_largepages_enabled(void);
 671 void kvm_disable_largepages(void);
 672 /* flush all memory translations */
 673 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm);
 674 /* flush memory translations pointing to 'slot' */
 675 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
 676                                    struct kvm_memory_slot *slot);
 677
 678 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 679                             struct page **pages, int nr_pages);
 680
 681 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 682 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 683 unsigned long gfn_to_hva_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *writable);
 684 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 685 unsigned long gfn_to_hva_memslot_prot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 686                                       bool *writable);
 687 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
 688 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
 689 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
 690
 691 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 692 kvm_pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 693 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
 694                       bool *writable);
 695 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 696 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 697 kvm_pfn_t __gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 698                                bool atomic, bool *async, bool write_fault,
 699                                bool *writable);
 700
 701 void kvm_release_pfn_clean(kvm_pfn_t pfn);
 702 void kvm_release_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
 703 void kvm_set_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
 704 void kvm_set_pfn_accessed(kvm_pfn_t pfn);
 705 void kvm_get_pfn(kvm_pfn_t pfn);
 706
 707 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 708                         int len);
 709 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
 710                           unsigned long len);
 711 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
 712 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 713                            void *data, unsigned long len);
 714 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
 715                          int offset, int len);
 716 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
 717                     unsigned long len);
 718 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 719                            void *data, unsigned long len);
 720 int kvm_write_guest_offset_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 721                                   void *data, unsigned int offset,
 722                                   unsigned long len);
 723 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 724                               gpa_t gpa, unsigned long len);
 725 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
 726 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
 727 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 728 bool kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 729 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 730 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 731
 732 struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu);
 733 struct kvm_memory_slot *kvm_vcpu_gfn_to_memslot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 734 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 735 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 736 struct page *kvm_vcpu_gfn_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 737 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 738 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva_prot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool *writable);
 739 int kvm_vcpu_read_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 740                              int len);
 741 int kvm_vcpu_read_guest_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
 742                                unsigned long len);
 743 int kvm_vcpu_read_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
 744                         unsigned long len);
 745 int kvm_vcpu_write_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, const void *data,
 746                               int offset, int len);
 747 int kvm_vcpu_write_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, const void *data,
 748                          unsigned long len);
 749 void kvm_vcpu_mark_page_dirty(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 750
 751 void kvm_sigset_activate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 752 void kvm_sigset_deactivate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 753
 754 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
 755 void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
 756 void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
 757 bool kvm_vcpu_wake_up(struct kvm_vcpu *vcpu);
 758 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 759 int kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
 760 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu, bool usermode_vcpu_not_eligible);
 761
 762 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
 763 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
 764
 765 bool kvm_make_vcpus_request_mask(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 766                                  unsigned long *vcpu_bitmap, cpumask_var_t tmp);
 767 bool kvm_make_all_cpus_request(struct kvm *kvm, unsigned int req);
 768
 769 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
 770                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 771 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
 772                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 773 vm_fault_t kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
 774
 775 int kvm_vm_ioctl_check_extension(struct kvm *kvm, long ext);
 776
 777 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 778                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
 779
 780 int kvm_get_dirty_log_protect(struct kvm *kvm,
 781                               struct kvm_dirty_log *log, bool *flush);
 782 int kvm_clear_dirty_log_protect(struct kvm *kvm,
 783                                 struct kvm_clear_dirty_log *log, bool *flush);
 784
 785 void kvm_arch_mmu_enable_log_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
 786                                         struct kvm_memory_slot *slot,
 787                                         gfn_t gfn_offset,
 788                                         unsigned long mask);
 789
 790 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 791                                 struct kvm_dirty_log *log);
 792 int kvm_vm_ioctl_clear_dirty_log(struct kvm *kvm,
 793                                   struct kvm_clear_dirty_log *log);
 794
 795 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level,
 796                         bool line_status);
 797 int kvm_vm_ioctl_enable_cap(struct kvm *kvm,
 798                             struct kvm_enable_cap *cap);
 799 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
 800                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 801
 802 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 803 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 804
 805 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 806                                     struct kvm_translation *tr);
 807
 808 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 809 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 810 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 811                                   struct kvm_sregs *sregs);
 812 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 813                                   struct kvm_sregs *sregs);
 814 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 815                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 816 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 817                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 818 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 819                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
 820 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
 821
 822 int kvm_arch_init(void *opaque);
 823 void kvm_arch_exit(void);
 824
 825 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 826 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 827
 828 void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 829
 830 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
 831 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 832 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 833 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
 834 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 835 void kvm_arch_vcpu_postcreate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 836 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 837
 838 bool kvm_arch_has_vcpu_debugfs(void);
 839 int kvm_arch_create_vcpu_debugfs(struct kvm_vcpu *vcpu);
 840
 841 int kvm_arch_hardware_enable(void);
 842 void kvm_arch_hardware_disable(void);
 843 int kvm_arch_hardware_setup(void);
 844 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
 845 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
 846 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 847 bool kvm_arch_vcpu_in_kernel(struct kvm_vcpu *vcpu);
 848 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 849
 850 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
 851 /*
 852  * All architectures that want to use vzalloc currently also
 853  * need their own kvm_arch_alloc_vm implementation.
 854  */
 855 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
 856 {
 857         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
 858 }
 859
 860 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
 861 {
 862         kfree(kvm);
 863 }
 864 #endif
 865
 866 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLB
 867 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlb(struct kvm *kvm)
 868 {
 869         return -ENOTSUPP;
 870 }
 871 #endif
 872
 873 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
 874 void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 875 void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 876 bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 877 #else
 878 static inline void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 879 {
 880 }
 881
 882 static inline void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 883 {
 884 }
 885
 886 static inline bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 887 {
 888         return false;
 889 }
 890 #endif
 891 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
 892 void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm);
 893 void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm);
 894 bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm);
 895 #else
 896 static inline void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm)
 897 {
 898 }
 899
 900 static inline void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm)
 901 {
 902 }
 903
 904 static inline bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm)
 905 {
 906         return false;
 907 }
 908 #endif
 909
 910 static inline struct swait_queue_head *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
 911 {
 912 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
 913         return vcpu->arch.wqp;
 914 #else
 915         return &vcpu->wq;
 916 #endif
 917 }
 918
 919 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_INTC_INITIALIZED
 920 /*
 921  * returns true if the virtual interrupt controller is initialized and
 922  * ready to accept virtual IRQ. On some architectures the virtual interrupt
 923  * controller is dynamically instantiated and this is not always true.
 924  */
 925 bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm);
 926 #else
 927 static inline bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm)
 928 {
 929         return true;
 930 }
 931 #endif
 932
 933 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
 934 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
 935 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
 936
 937 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
 938 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 939
 940 bool kvm_is_reserved_pfn(kvm_pfn_t pfn);
 941
 942 struct kvm_irq_ack_notifier {
 943         struct hlist_node link;
 944         unsigned gsi;
 945         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 946 };
 947
 948 int kvm_irq_map_gsi(struct kvm *kvm,
 949                     struct kvm_kernel_irq_routing_entry *entries, int gsi);
 950 int kvm_irq_map_chip_pin(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 951
 952 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
 953                 bool line_status);
 954 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
 955                 int irq_source_id, int level, bool line_status);
 956 int kvm_arch_set_irq_inatomic(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 957                                struct kvm *kvm, int irq_source_id,
 958                                int level, bool line_status);
 959 bool kvm_irq_has_notifier(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 960 void kvm_notify_acked_gsi(struct kvm *kvm, int gsi);
 961 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 962 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 963                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 964 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 965                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 966 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
 967 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
 968
 969 /*
 970  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
 971  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
 972  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
 973  * bloat other code too much.
 974  */
 975 static inline struct kvm_memory_slot *
 976 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
 977 {
 978         int start = 0, end = slots->used_slots;
 979         int slot = atomic_read(&slots->lru_slot);
 980         struct kvm_memory_slot *memslots = slots->memslots;
 981
 982         if (gfn >= memslots[slot].base_gfn &&
 983             gfn < memslots[slot].base_gfn + memslots[slot].npages)
 984                 return &memslots[slot];
 985
 986         while (start < end) {
 987                 slot = start + (end - start) / 2;
 988
 989                 if (gfn >= memslots[slot].base_gfn)
 990                         end = slot;
 991                 else
 992                         start = slot + 1;
 993         }
 994
 995         if (gfn >= memslots[start].base_gfn &&
 996             gfn < memslots[start].base_gfn + memslots[start].npages) {
 997                 atomic_set(&slots->lru_slot, start);
 998                 return &memslots[start];
 999         }
1000
1001         return NULL;
1002 }
1003
1004 static inline struct kvm_memory_slot *
1005 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
1006 {
1007         return search_memslots(slots, gfn);
1008 }
1009
1010 static inline unsigned long
1011 __gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
1012 {
1013         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
1014 }
1015
1016 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
1017 {
1018         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
1019 }
1020
1021 static inline gfn_t
1022 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
1023 {
1024         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
1025
1026         return slot->base_gfn + gfn_offset;
1027 }
1028
1029 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
1030 {
1031         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
1032 }
1033
1034 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
1035 {
1036         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
1037 }
1038
1039 static inline hpa_t pfn_to_hpa(kvm_pfn_t pfn)
1040 {
1041         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
1042 }
1043
1044 static inline struct page *kvm_vcpu_gpa_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu,
1045                                                 gpa_t gpa)
1046 {
1047         return kvm_vcpu_gfn_to_page(vcpu, gpa_to_gfn(gpa));
1048 }
1049
1050 static inline bool kvm_is_error_gpa(struct kvm *kvm, gpa_t gpa)
1051 {
1052         unsigned long hva = gfn_to_hva(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
1053
1054         return kvm_is_error_hva(hva);
1055 }
1056
1057 enum kvm_stat_kind {
1058         KVM_STAT_VM,
1059         KVM_STAT_VCPU,
1060 };
1061
1062 struct kvm_stat_data {
1063         int offset;
1064         struct kvm *kvm;
1065 };
1066
1067 struct kvm_stats_debugfs_item {
1068         const char *name;
1069         int offset;
1070         enum kvm_stat_kind kind;
1071 };
1072 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
1073 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
1074
1075 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
1076 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm *kvm, unsigned long mmu_seq)
1077 {
1078         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count))
1079                 return 1;
1080         /*
1081          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
1082          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
1083          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
1084          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
1085          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
1086          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
1087          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
1088          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
1089          */
1090         smp_rmb();
1091         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
1092                 return 1;
1093         return 0;
1094 }
1095 #endif
1096
1097 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
1098
1099 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 4096 /* might need extension/rework in the future */
1100
1101 bool kvm_arch_can_set_irq_routing(struct kvm *kvm);
1102 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
1103                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
1104                         unsigned nr,
1105                         unsigned flags);
1106 int kvm_set_routing_entry(struct kvm *kvm,
1107                           struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1108                           const struct kvm_irq_routing_entry *ue);
1109 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
1110
1111 #else
1112
1113 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
1114
1115 #endif
1116
1117 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
1118
1119 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
1120
1121 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
1122 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
1123
1124 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
1125 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1126 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
1127 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *);
1128 #else
1129 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1130 {
1131         return -EINVAL;
1132 }
1133
1134 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1135 #endif
1136
1137 #else
1138
1139 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
1140
1141 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1142 {
1143         return -EINVAL;
1144 }
1145
1146 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1147
1148 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
1149 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
1150 {
1151 }
1152 #endif
1153
1154 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
1155 {
1156         return -ENOSYS;
1157 }
1158
1159 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
1160
1161 void kvm_arch_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
1162
1163 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1164 {
1165         /*
1166          * Ensure the rest of the request is published to kvm_check_request's
1167          * caller.  Paired with the smp_mb__after_atomic in kvm_check_request.
1168          */
1169         smp_wmb();
1170         set_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1171 }
1172
1173 static inline bool kvm_request_pending(struct kvm_vcpu *vcpu)
1174 {
1175         return READ_ONCE(vcpu->requests);
1176 }
1177
1178 static inline bool kvm_test_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1179 {
1180         return test_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1181 }
1182
1183 static inline void kvm_clear_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1184 {
1185         clear_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1186 }
1187
1188 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1189 {
1190         if (kvm_test_request(req, vcpu)) {
1191                 kvm_clear_request(req, vcpu);
1192
1193                 /*
1194                  * Ensure the rest of the request is visible to kvm_check_request's
1195                  * caller.  Paired with the smp_wmb in kvm_make_request.
1196                  */
1197                 smp_mb__after_atomic();
1198                 return true;
1199         } else {
1200                 return false;
1201         }
1202 }
1203
1204 extern bool kvm_rebooting;
1205
1206 extern unsigned int halt_poll_ns;
1207 extern unsigned int halt_poll_ns_grow;
1208 extern unsigned int halt_poll_ns_grow_start;
1209 extern unsigned int halt_poll_ns_shrink;
1210
1211 struct kvm_device {
1212         struct kvm_device_ops *ops;
1213         struct kvm *kvm;
1214         void *private;
1215         struct list_head vm_node;
1216 };
1217
1218 /* create, destroy, and name are mandatory */
1219 struct kvm_device_ops {
1220         const char *name;
1221
1222         /*
1223          * create is called holding kvm->lock and any operations not suitable
1224          * to do while holding the lock should be deferred to init (see
1225          * below).
1226          */
1227         int (*create)(struct kvm_device *dev, u32 type);
1228
1229         /*
1230          * init is called after create if create is successful and is called
1231          * outside of holding kvm->lock.
1232          */
1233         void (*init)(struct kvm_device *dev);
1234
1235         /*
1236          * Destroy is responsible for freeing dev.
1237          *
1238          * Destroy may be called before or after destructors are called
1239          * on emulated I/O regions, depending on whether a reference is
1240          * held by a vcpu or other kvm component that gets destroyed
1241          * after the emulated I/O.
1242          */
1243         void (*destroy)(struct kvm_device *dev);
1244
1245         int (*set_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1246         int (*get_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1247         int (*has_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1248         long (*ioctl)(struct kvm_device *dev, unsigned int ioctl,
1249                       unsigned long arg);
1250 };
1251
1252 void kvm_device_get(struct kvm_device *dev);
1253 void kvm_device_put(struct kvm_device *dev);
1254 struct kvm_device *kvm_device_from_filp(struct file *filp);
1255 int kvm_register_device_ops(struct kvm_device_ops *ops, u32 type);
1256 void kvm_unregister_device_ops(u32 type);
1257
1258 extern struct kvm_device_ops kvm_mpic_ops;
1259 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v2_ops;
1260 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v3_ops;
1261
1262 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
1263
1264 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1265 {
1266         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
1267 }
1268 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1269 {
1270         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
1271 }
1272
1273 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1274
1275 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1276 {
1277 }
1278
1279 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1280 {
1281 }
1282 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1283
1284 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS
1285 bool kvm_arch_has_irq_bypass(void);
1286 int kvm_arch_irq_bypass_add_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1287                            struct irq_bypass_producer *);
1288 void kvm_arch_irq_bypass_del_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1289                            struct irq_bypass_producer *);
1290 void kvm_arch_irq_bypass_stop(struct irq_bypass_consumer *);
1291 void kvm_arch_irq_bypass_start(struct irq_bypass_consumer *);
1292 int kvm_arch_update_irqfd_routing(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1293                                   uint32_t guest_irq, bool set);
1294 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS */
1295
1296 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS
1297 /* If we wakeup during the poll time, was it a sucessful poll? */
1298 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1299 {
1300         return vcpu->valid_wakeup;
1301 }
1302
1303 #else
1304 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1305 {
1306         return true;
1307 }
1308 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS */
1309
1310 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL
1311 long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1312                                unsigned int ioctl, unsigned long arg);
1313 #else
1314 static inline long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1315                                              unsigned int ioctl,
1316                                              unsigned long arg)
1317 {
1318         return -ENOIOCTLCMD;
1319 }
1320 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL */
1321
1322 int kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_range(struct kvm *kvm,
1323                 unsigned long start, unsigned long end, bool blockable);
1324
1325 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE
1326 int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu);
1327 #else
1328 static inline int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu)
1329 {
1330         return 0;
1331 }
1332 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE */
1333
1334 #endif