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 <asm/signal.h>
  32
  33 #include <linux/kvm.h>
  34 #include <linux/kvm_para.h>
  35
  36 #include <linux/kvm_types.h>
  37
  38 #include <asm/kvm_host.h>
  39
  40 #ifndef KVM_MAX_VCPU_ID
  41 #define KVM_MAX_VCPU_ID KVM_MAX_VCPUS
  42 #endif
  43
  44 /*
  45  * The bit 16 ~ bit 31 of kvm_memory_region::flags are internally used
  46  * in kvm, other bits are visible for userspace which are defined in
  47  * include/linux/kvm_h.
  48  */
  49 #define KVM_MEMSLOT_INVALID     (1UL << 16)
  50
  51 /* Two fragments for cross MMIO pages. */
  52 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS  2
  53
  54 #ifndef KVM_ADDRESS_SPACE_NUM
  55 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM   1
  56 #endif
  57
  58 /*
  59  * For the normal pfn, the highest 12 bits should be zero,
  60  * so we can mask bit 62 ~ bit 52  to indicate the error pfn,
  61  * mask bit 63 to indicate the noslot pfn.
  62  */
  63 #define KVM_PFN_ERR_MASK        (0x7ffULL << 52)
  64 #define KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK (0xfffULL << 52)
  65 #define KVM_PFN_NOSLOT          (0x1ULL << 63)
  66
  67 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (KVM_PFN_ERR_MASK)
  68 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (KVM_PFN_ERR_MASK + 1)
  69 #define KVM_PFN_ERR_RO_FAULT    (KVM_PFN_ERR_MASK + 2)
  70
  71 /*
  72  * error pfns indicate that the gfn is in slot but faild to
  73  * translate it to pfn on host.
  74  */
  75 static inline bool is_error_pfn(kvm_pfn_t pfn)
  76 {
  77         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_MASK);
  78 }
  79
  80 /*
  81  * error_noslot pfns indicate that the gfn can not be
  82  * translated to pfn - it is not in slot or failed to
  83  * translate it to pfn.
  84  */
  85 static inline bool is_error_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
  86 {
  87         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK);
  88 }
  89
  90 /* noslot pfn indicates that the gfn is not in slot. */
  91 static inline bool is_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
  92 {
  93         return pfn == KVM_PFN_NOSLOT;
  94 }
  95
  96 /*
  97  * architectures with KVM_HVA_ERR_BAD other than PAGE_OFFSET (e.g. s390)
  98  * provide own defines and kvm_is_error_hva
  99  */
 100 #ifndef KVM_HVA_ERR_BAD
 101
 102 #define KVM_HVA_ERR_BAD         (PAGE_OFFSET)
 103 #define KVM_HVA_ERR_RO_BAD      (PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE)
 104
 105 static inline bool kvm_is_error_hva(unsigned long addr)
 106 {
 107         return addr >= PAGE_OFFSET;
 108 }
 109
 110 #endif
 111
 112 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
 113
 114 static inline bool is_error_page(struct page *page)
 115 {
 116         return IS_ERR(page);
 117 }
 118
 119 #define KVM_REQUEST_MASK           GENMASK(7,0)
 120 #define KVM_REQUEST_NO_WAKEUP      BIT(8)
 121 #define KVM_REQUEST_WAIT           BIT(9)
 122 /*
 123  * Architecture-independent vcpu->requests bit members
 124  * Bits 4-7 are reserved for more arch-independent bits.
 125  */
 126 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH         (0 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 127 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD        (1 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 128 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER     2
 129 #define KVM_REQ_UNHALT            3
 130 #define KVM_REQUEST_ARCH_BASE     8
 131
 132 #define KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, flags) ({ \
 133         BUILD_BUG_ON((unsigned)(nr) >= (FIELD_SIZEOF(struct kvm_vcpu, requests) * 8) - KVM_REQUEST_ARCH_BASE); \
 134         (unsigned)(((nr) + KVM_REQUEST_ARCH_BASE) | (flags)); \
 135 })
 136 #define KVM_ARCH_REQ(nr)           KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, 0)
 137
 138 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID             0
 139 #define KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID        1
 140
 141 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
 142
 143 extern spinlock_t kvm_lock;
 144 extern struct list_head vm_list;
 145
 146 struct kvm_io_range {
 147         gpa_t addr;
 148         int len;
 149         struct kvm_io_device *dev;
 150 };
 151
 152 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
 153
 154 struct kvm_io_bus {
 155         int dev_count;
 156         int ioeventfd_count;
 157         struct kvm_io_range range[];
 158 };
 159
 160 enum kvm_bus {
 161         KVM_MMIO_BUS,
 162         KVM_PIO_BUS,
 163         KVM_VIRTIO_CCW_NOTIFY_BUS,
 164         KVM_FAST_MMIO_BUS,
 165         KVM_NR_BUSES
 166 };
 167
 168 int kvm_io_bus_write(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 169                      int len, const void *val);
 170 int kvm_io_bus_write_cookie(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx,
 171                             gpa_t addr, int len, const void *val, long cookie);
 172 int kvm_io_bus_read(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 173                     int len, void *val);
 174 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 175                             int len, struct kvm_io_device *dev);
 176 void kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 177                                struct kvm_io_device *dev);
 178 struct kvm_io_device *kvm_io_bus_get_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 179                                          gpa_t addr);
 180
 181 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 182 struct kvm_async_pf {
 183         struct work_struct work;
 184         struct list_head link;
 185         struct list_head queue;
 186         struct kvm_vcpu *vcpu;
 187         struct mm_struct *mm;
 188         gva_t gva;
 189         unsigned long addr;
 190         struct kvm_arch_async_pf arch;
 191         bool   wakeup_all;
 192 };
 193
 194 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
 195 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
 196 int kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned long hva,
 197                        struct kvm_arch_async_pf *arch);
 198 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
 199 #endif
 200
 201 enum {
 202         OUTSIDE_GUEST_MODE,
 203         IN_GUEST_MODE,
 204         EXITING_GUEST_MODE,
 205         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
 206 };
 207
 208 /*
 209  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
 210  * exits for userspace servicing.
 211  */
 212 struct kvm_mmio_fragment {
 213         gpa_t gpa;
 214         void *data;
 215         unsigned len;
 216 };
 217
 218 struct kvm_vcpu {
 219         struct kvm *kvm;
 220 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
 221         struct preempt_notifier preempt_notifier;
 222 #endif
 223         int cpu;
 224         int vcpu_id;
 225         int srcu_idx;
 226         int mode;
 227         u64 requests;
 228         unsigned long guest_debug;
 229
 230         int pre_pcpu;
 231         struct list_head blocked_vcpu_list;
 232
 233         struct mutex mutex;
 234         struct kvm_run *run;
 235
 236         int guest_xcr0_loaded;
 237         struct swait_queue_head wq;
 238         struct pid __rcu *pid;
 239         int sigset_active;
 240         sigset_t sigset;
 241         struct kvm_vcpu_stat stat;
 242         unsigned int halt_poll_ns;
 243         bool valid_wakeup;
 244
 245 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
 246         int mmio_needed;
 247         int mmio_read_completed;
 248         int mmio_is_write;
 249         int mmio_cur_fragment;
 250         int mmio_nr_fragments;
 251         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
 252 #endif
 253
 254 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 255         struct {
 256                 u32 queued;
 257                 struct list_head queue;
 258                 struct list_head done;
 259                 spinlock_t lock;
 260         } async_pf;
 261 #endif
 262
 263 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
 264         /*
 265          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
 266          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
 267          *  or cpu relax intercepted.
 268          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
 269          */
 270         struct {
 271                 bool in_spin_loop;
 272                 bool dy_eligible;
 273         } spin_loop;
 274 #endif
 275         bool preempted;
 276         struct kvm_vcpu_arch arch;
 277         struct dentry *debugfs_dentry;
 278 };
 279
 280 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
 281 {
 282         /*
 283          * The memory barrier ensures a previous write to vcpu->requests cannot
 284          * be reordered with the read of vcpu->mode.  It pairs with the general
 285          * memory barrier following the write of vcpu->mode in VCPU RUN.
 286          */
 287         smp_mb__before_atomic();
 288         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
 289 }
 290
 291 /*
 292  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
 293  * This number must be determined not to exceed such limits.
 294  */
 295 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
 296
 297 struct kvm_memory_slot {
 298         gfn_t base_gfn;
 299         unsigned long npages;
 300         unsigned long *dirty_bitmap;
 301         struct kvm_arch_memory_slot arch;
 302         unsigned long userspace_addr;
 303         u32 flags;
 304         short id;
 305 };
 306
 307 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
 308 {
 309         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
 310 }
 311
 312 static inline unsigned long *kvm_second_dirty_bitmap(struct kvm_memory_slot *memslot)
 313 {
 314         unsigned long len = kvm_dirty_bitmap_bytes(memslot);
 315
 316         return memslot->dirty_bitmap + len / sizeof(*memslot->dirty_bitmap);
 317 }
 318
 319 struct kvm_s390_adapter_int {
 320         u64 ind_addr;
 321         u64 summary_addr;
 322         u64 ind_offset;
 323         u32 summary_offset;
 324         u32 adapter_id;
 325 };
 326
 327 struct kvm_hv_sint {
 328         u32 vcpu;
 329         u32 sint;
 330 };
 331
 332 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
 333         u32 gsi;
 334         u32 type;
 335         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 336                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level,
 337                    bool line_status);
 338         union {
 339                 struct {
 340                         unsigned irqchip;
 341                         unsigned pin;
 342                 } irqchip;
 343                 struct {
 344                         u32 address_lo;
 345                         u32 address_hi;
 346                         u32 data;
 347                         u32 flags;
 348                         u32 devid;
 349                 } msi;
 350                 struct kvm_s390_adapter_int adapter;
 351                 struct kvm_hv_sint hv_sint;
 352         };
 353         struct hlist_node link;
 354 };
 355
 356 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
 357 struct kvm_irq_routing_table {
 358         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IRQCHIP_NUM_PINS];
 359         u32 nr_rt_entries;
 360         /*
 361          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
 362          * the gsi is connected to.
 363          */
 364         struct hlist_head map[0];
 365 };
 366 #endif
 367
 368 #ifndef KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS
 369 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 0
 370 #endif
 371
 372 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
 373 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
 374 #endif
 375
 376 #ifndef __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
 377 static inline int kvm_arch_vcpu_memslots_id(struct kvm_vcpu *vcpu)
 378 {
 379         return 0;
 380 }
 381 #endif
 382
 383 /*
 384  * Note:
 385  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
 386  * to get the memslot by its id.
 387  */
 388 struct kvm_memslots {
 389         u64 generation;
 390         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 391         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
 392         short id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 393         atomic_t lru_slot;
 394         int used_slots;
 395 };
 396
 397 struct kvm {
 398         spinlock_t mmu_lock;
 399         struct mutex slots_lock;
 400         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
 401         struct kvm_memslots __rcu *memslots[KVM_ADDRESS_SPACE_NUM];
 402         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
 403
 404         /*
 405          * created_vcpus is protected by kvm->lock, and is incremented
 406          * at the beginning of KVM_CREATE_VCPU.  online_vcpus is only
 407          * incremented after storing the kvm_vcpu pointer in vcpus,
 408          * and is accessed atomically.
 409          */
 410         atomic_t online_vcpus;
 411         int created_vcpus;
 412         int last_boosted_vcpu;
 413         struct list_head vm_list;
 414         struct mutex lock;
 415         struct kvm_io_bus __rcu *buses[KVM_NR_BUSES];
 416 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 417         struct {
 418                 spinlock_t        lock;
 419                 struct list_head  items;
 420                 struct list_head  resampler_list;
 421                 struct mutex      resampler_lock;
 422         } irqfds;
 423         struct list_head ioeventfds;
 424 #endif
 425         struct kvm_vm_stat stat;
 426         struct kvm_arch arch;
 427         refcount_t users_count;
 428 #ifdef CONFIG_KVM_MMIO
 429         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
 430         spinlock_t ring_lock;
 431         struct list_head coalesced_zones;
 432 #endif
 433
 434         struct mutex irq_lock;
 435 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 436         /*
 437          * Update side is protected by irq_lock.
 438          */
 439         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
 440 #endif
 441 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 442         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
 443 #endif
 444
 445 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 446         struct mmu_notifier mmu_notifier;
 447         unsigned long mmu_notifier_seq;
 448         long mmu_notifier_count;
 449 #endif
 450         long tlbs_dirty;
 451         struct list_head devices;
 452         bool manual_dirty_log_protect;
 453         struct dentry *debugfs_dentry;
 454         struct kvm_stat_data **debugfs_stat_data;
 455         struct srcu_struct srcu;
 456         struct srcu_struct irq_srcu;
 457         pid_t userspace_pid;
 458 };
 459
 460 #define kvm_err(fmt, ...) \
 461         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 462 #define kvm_info(fmt, ...) \
 463         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 464 #define kvm_debug(fmt, ...) \
 465         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 466 #define kvm_debug_ratelimited(fmt, ...) \
 467         pr_debug_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), \
 468                              ## __VA_ARGS__)
 469 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
 470         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
 471                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 472
 473 /* The guest did something we don't support. */
 474 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
 475         kvm_pr_unimpl("vcpu%i, guest rIP: 0x%lx " fmt,                  \
 476                         (vcpu)->vcpu_id, kvm_rip_read(vcpu), ## __VA_ARGS__)
 477
 478 #define vcpu_debug(vcpu, fmt, ...)                                      \
 479         kvm_debug("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 480 #define vcpu_debug_ratelimited(vcpu, fmt, ...)                          \
 481         kvm_debug_ratelimited("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id,           \
 482                               ## __VA_ARGS__)
 483 #define vcpu_err(vcpu, fmt, ...)                                        \
 484         kvm_err("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 485
 486 static inline struct kvm_io_bus *kvm_get_bus(struct kvm *kvm, enum kvm_bus idx)
 487 {
 488         return srcu_dereference_check(kvm->buses[idx], &kvm->srcu,
 489                                       lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
 490                                       !refcount_read(&kvm->users_count));
 491 }
 492
 493 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
 494 {
 495         /* Pairs with smp_wmb() in kvm_vm_ioctl_create_vcpu, in case
 496          * the caller has read kvm->online_vcpus before (as is the case
 497          * for kvm_for_each_vcpu, for example).
 498          */
 499         smp_rmb();
 500         return kvm->vcpus[i];
 501 }
 502
 503 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
 504         for (idx = 0; \
 505              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
 506              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
 507              idx++)
 508
 509 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu_by_id(struct kvm *kvm, int id)
 510 {
 511         struct kvm_vcpu *vcpu = NULL;
 512         int i;
 513
 514         if (id < 0)
 515                 return NULL;
 516         if (id < KVM_MAX_VCPUS)
 517                 vcpu = kvm_get_vcpu(kvm, id);
 518         if (vcpu && vcpu->vcpu_id == id)
 519                 return vcpu;
 520         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm)
 521                 if (vcpu->vcpu_id == id)
 522                         return vcpu;
 523         return NULL;
 524 }
 525
 526 static inline int kvm_vcpu_get_idx(struct kvm_vcpu *vcpu)
 527 {
 528         struct kvm_vcpu *tmp;
 529         int idx;
 530
 531         kvm_for_each_vcpu(idx, tmp, vcpu->kvm)
 532                 if (tmp == vcpu)
 533                         return idx;
 534         BUG();
 535 }
 536
 537 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)    \
 538         for (memslot = &slots->memslots[0];     \
 539               memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
 540                 memslot++)
 541
 542 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
 543 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 544
 545 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 546 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 547
 548 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
 549 void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm);
 550 void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
 551 #else
 552 static inline void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm)
 553 {
 554 }
 555 static inline void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
 556 {
 557 }
 558 #endif
 559
 560 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 561 int kvm_irqfd_init(void);
 562 void kvm_irqfd_exit(void);
 563 #else
 564 static inline int kvm_irqfd_init(void)
 565 {
 566         return 0;
 567 }
 568
 569 static inline void kvm_irqfd_exit(void)
 570 {
 571 }
 572 #endif
 573 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
 574                   struct module *module);
 575 void kvm_exit(void);
 576
 577 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
 578 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
 579
 580 static inline struct kvm_memslots *__kvm_memslots(struct kvm *kvm, int as_id)
 581 {
 582         return srcu_dereference_check(kvm->memslots[as_id], &kvm->srcu,
 583                         lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
 584                         !refcount_read(&kvm->users_count));
 585 }
 586
 587 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
 588 {
 589         return __kvm_memslots(kvm, 0);
 590 }
 591
 592 static inline struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu)
 593 {
 594         int as_id = kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu);
 595
 596         return __kvm_memslots(vcpu->kvm, as_id);
 597 }
 598
 599 static inline struct kvm_memory_slot *
 600 id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
 601 {
 602         int index = slots->id_to_index[id];
 603         struct kvm_memory_slot *slot;
 604
 605         slot = &slots->memslots[index];
 606
 607         WARN_ON(slot->id != id);
 608         return slot;
 609 }
 610
 611 /*
 612  * KVM_SET_USER_MEMORY_REGION ioctl allows the following operations:
 613  * - create a new memory slot
 614  * - delete an existing memory slot
 615  * - modify an existing memory slot
 616  *   -- move it in the guest physical memory space
 617  *   -- just change its flags
 618  *
 619  * Since flags can be changed by some of these operations, the following
 620  * differentiation is the best we can do for __kvm_set_memory_region():
 621  */
 622 enum kvm_mr_change {
 623         KVM_MR_CREATE,
 624         KVM_MR_DELETE,
 625         KVM_MR_MOVE,
 626         KVM_MR_FLAGS_ONLY,
 627 };
 628
 629 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 630                           const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 631 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 632                             const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 633 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *free,
 634                            struct kvm_memory_slot *dont);
 635 int kvm_arch_create_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot,
 636                             unsigned long npages);
 637 void kvm_arch_memslots_updated(struct kvm *kvm, struct kvm_memslots *slots);
 638 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
 639                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
 640                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 641                                 enum kvm_mr_change change);
 642 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
 643                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 644                                 const struct kvm_memory_slot *old,
 645                                 const struct kvm_memory_slot *new,
 646                                 enum kvm_mr_change change);
 647 bool kvm_largepages_enabled(void);
 648 void kvm_disable_largepages(void);
 649 /* flush all memory translations */
 650 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm);
 651 /* flush memory translations pointing to 'slot' */
 652 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
 653                                    struct kvm_memory_slot *slot);
 654
 655 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 656                             struct page **pages, int nr_pages);
 657
 658 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 659 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 660 unsigned long gfn_to_hva_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *writable);
 661 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 662 unsigned long gfn_to_hva_memslot_prot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 663                                       bool *writable);
 664 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
 665 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
 666 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
 667
 668 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 669 kvm_pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 670 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
 671                       bool *writable);
 672 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 673 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 674 kvm_pfn_t __gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 675                                bool atomic, bool *async, bool write_fault,
 676                                bool *writable);
 677
 678 void kvm_release_pfn_clean(kvm_pfn_t pfn);
 679 void kvm_release_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
 680 void kvm_set_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
 681 void kvm_set_pfn_accessed(kvm_pfn_t pfn);
 682 void kvm_get_pfn(kvm_pfn_t pfn);
 683
 684 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 685                         int len);
 686 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
 687                           unsigned long len);
 688 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
 689 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 690                            void *data, unsigned long len);
 691 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
 692                          int offset, int len);
 693 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
 694                     unsigned long len);
 695 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 696                            void *data, unsigned long len);
 697 int kvm_write_guest_offset_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 698                                   void *data, unsigned int offset,
 699                                   unsigned long len);
 700 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 701                               gpa_t gpa, unsigned long len);
 702 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
 703 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
 704 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 705 bool kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 706 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 707 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 708
 709 struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu);
 710 struct kvm_memory_slot *kvm_vcpu_gfn_to_memslot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 711 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 712 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 713 struct page *kvm_vcpu_gfn_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 714 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 715 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva_prot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool *writable);
 716 int kvm_vcpu_read_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 717                              int len);
 718 int kvm_vcpu_read_guest_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
 719                                unsigned long len);
 720 int kvm_vcpu_read_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
 721                         unsigned long len);
 722 int kvm_vcpu_write_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, const void *data,
 723                               int offset, int len);
 724 int kvm_vcpu_write_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, const void *data,
 725                          unsigned long len);
 726 void kvm_vcpu_mark_page_dirty(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 727
 728 void kvm_sigset_activate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 729 void kvm_sigset_deactivate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 730
 731 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
 732 void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
 733 void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
 734 bool kvm_vcpu_wake_up(struct kvm_vcpu *vcpu);
 735 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 736 int kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
 737 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu, bool usermode_vcpu_not_eligible);
 738
 739 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
 740 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
 741
 742 bool kvm_make_vcpus_request_mask(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 743                                  unsigned long *vcpu_bitmap, cpumask_var_t tmp);
 744 bool kvm_make_all_cpus_request(struct kvm *kvm, unsigned int req);
 745
 746 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
 747                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 748 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
 749                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 750 vm_fault_t kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
 751
 752 int kvm_vm_ioctl_check_extension(struct kvm *kvm, long ext);
 753
 754 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 755                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
 756
 757 int kvm_get_dirty_log_protect(struct kvm *kvm,
 758                               struct kvm_dirty_log *log, bool *flush);
 759 int kvm_clear_dirty_log_protect(struct kvm *kvm,
 760                                 struct kvm_clear_dirty_log *log, bool *flush);
 761
 762 void kvm_arch_mmu_enable_log_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
 763                                         struct kvm_memory_slot *slot,
 764                                         gfn_t gfn_offset,
 765                                         unsigned long mask);
 766
 767 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 768                                 struct kvm_dirty_log *log);
 769 int kvm_vm_ioctl_clear_dirty_log(struct kvm *kvm,
 770                                   struct kvm_clear_dirty_log *log);
 771
 772 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level,
 773                         bool line_status);
 774 int kvm_vm_ioctl_enable_cap(struct kvm *kvm,
 775                             struct kvm_enable_cap *cap);
 776 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
 777                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 778
 779 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 780 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 781
 782 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 783                                     struct kvm_translation *tr);
 784
 785 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 786 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 787 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 788                                   struct kvm_sregs *sregs);
 789 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 790                                   struct kvm_sregs *sregs);
 791 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 792                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 793 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 794                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 795 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 796                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
 797 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
 798
 799 int kvm_arch_init(void *opaque);
 800 void kvm_arch_exit(void);
 801
 802 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 803 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 804
 805 void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 806
 807 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
 808 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 809 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 810 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
 811 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 812 void kvm_arch_vcpu_postcreate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 813 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 814
 815 bool kvm_arch_has_vcpu_debugfs(void);
 816 int kvm_arch_create_vcpu_debugfs(struct kvm_vcpu *vcpu);
 817
 818 int kvm_arch_hardware_enable(void);
 819 void kvm_arch_hardware_disable(void);
 820 int kvm_arch_hardware_setup(void);
 821 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
 822 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
 823 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 824 bool kvm_arch_vcpu_in_kernel(struct kvm_vcpu *vcpu);
 825 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 826
 827 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
 828 /*
 829  * All architectures that want to use vzalloc currently also
 830  * need their own kvm_arch_alloc_vm implementation.
 831  */
 832 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
 833 {
 834         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
 835 }
 836
 837 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
 838 {
 839         kfree(kvm);
 840 }
 841 #endif
 842
 843 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLB
 844 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlb(struct kvm *kvm)
 845 {
 846         return -ENOTSUPP;
 847 }
 848 #endif
 849
 850 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
 851 void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 852 void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 853 bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
 854 #else
 855 static inline void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 856 {
 857 }
 858
 859 static inline void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 860 {
 861 }
 862
 863 static inline bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
 864 {
 865         return false;
 866 }
 867 #endif
 868 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
 869 void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm);
 870 void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm);
 871 bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm);
 872 #else
 873 static inline void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm)
 874 {
 875 }
 876
 877 static inline void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm)
 878 {
 879 }
 880
 881 static inline bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm)
 882 {
 883         return false;
 884 }
 885 #endif
 886
 887 static inline struct swait_queue_head *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
 888 {
 889 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
 890         return vcpu->arch.wqp;
 891 #else
 892         return &vcpu->wq;
 893 #endif
 894 }
 895
 896 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_INTC_INITIALIZED
 897 /*
 898  * returns true if the virtual interrupt controller is initialized and
 899  * ready to accept virtual IRQ. On some architectures the virtual interrupt
 900  * controller is dynamically instantiated and this is not always true.
 901  */
 902 bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm);
 903 #else
 904 static inline bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm)
 905 {
 906         return true;
 907 }
 908 #endif
 909
 910 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
 911 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
 912 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
 913
 914 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
 915 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 916
 917 bool kvm_is_reserved_pfn(kvm_pfn_t pfn);
 918
 919 struct kvm_irq_ack_notifier {
 920         struct hlist_node link;
 921         unsigned gsi;
 922         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 923 };
 924
 925 int kvm_irq_map_gsi(struct kvm *kvm,
 926                     struct kvm_kernel_irq_routing_entry *entries, int gsi);
 927 int kvm_irq_map_chip_pin(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 928
 929 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
 930                 bool line_status);
 931 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
 932                 int irq_source_id, int level, bool line_status);
 933 int kvm_arch_set_irq_inatomic(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 934                                struct kvm *kvm, int irq_source_id,
 935                                int level, bool line_status);
 936 bool kvm_irq_has_notifier(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 937 void kvm_notify_acked_gsi(struct kvm *kvm, int gsi);
 938 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 939 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 940                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 941 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 942                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 943 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
 944 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
 945
 946 /*
 947  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
 948  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
 949  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
 950  * bloat other code too much.
 951  */
 952 static inline struct kvm_memory_slot *
 953 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
 954 {
 955         int start = 0, end = slots->used_slots;
 956         int slot = atomic_read(&slots->lru_slot);
 957         struct kvm_memory_slot *memslots = slots->memslots;
 958
 959         if (gfn >= memslots[slot].base_gfn &&
 960             gfn < memslots[slot].base_gfn + memslots[slot].npages)
 961                 return &memslots[slot];
 962
 963         while (start < end) {
 964                 slot = start + (end - start) / 2;
 965
 966                 if (gfn >= memslots[slot].base_gfn)
 967                         end = slot;
 968                 else
 969                         start = slot + 1;
 970         }
 971
 972         if (gfn >= memslots[start].base_gfn &&
 973             gfn < memslots[start].base_gfn + memslots[start].npages) {
 974                 atomic_set(&slots->lru_slot, start);
 975                 return &memslots[start];
 976         }
 977
 978         return NULL;
 979 }
 980
 981 static inline struct kvm_memory_slot *
 982 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
 983 {
 984         return search_memslots(slots, gfn);
 985 }
 986
 987 static inline unsigned long
 988 __gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
 989 {
 990         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
 991 }
 992
 993 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
 994 {
 995         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
 996 }
 997
 998 static inline gfn_t
 999 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
1000 {
1001         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
1002
1003         return slot->base_gfn + gfn_offset;
1004 }
1005
1006 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
1007 {
1008         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
1009 }
1010
1011 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
1012 {
1013         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
1014 }
1015
1016 static inline hpa_t pfn_to_hpa(kvm_pfn_t pfn)
1017 {
1018         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
1019 }
1020
1021 static inline struct page *kvm_vcpu_gpa_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu,
1022                                                 gpa_t gpa)
1023 {
1024         return kvm_vcpu_gfn_to_page(vcpu, gpa_to_gfn(gpa));
1025 }
1026
1027 static inline bool kvm_is_error_gpa(struct kvm *kvm, gpa_t gpa)
1028 {
1029         unsigned long hva = gfn_to_hva(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
1030
1031         return kvm_is_error_hva(hva);
1032 }
1033
1034 enum kvm_stat_kind {
1035         KVM_STAT_VM,
1036         KVM_STAT_VCPU,
1037 };
1038
1039 struct kvm_stat_data {
1040         int offset;
1041         struct kvm *kvm;
1042 };
1043
1044 struct kvm_stats_debugfs_item {
1045         const char *name;
1046         int offset;
1047         enum kvm_stat_kind kind;
1048 };
1049 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
1050 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
1051
1052 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
1053 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm *kvm, unsigned long mmu_seq)
1054 {
1055         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count))
1056                 return 1;
1057         /*
1058          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
1059          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
1060          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
1061          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
1062          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
1063          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
1064          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
1065          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
1066          */
1067         smp_rmb();
1068         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
1069                 return 1;
1070         return 0;
1071 }
1072 #endif
1073
1074 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
1075
1076 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 4096 /* might need extension/rework in the future */
1077
1078 bool kvm_arch_can_set_irq_routing(struct kvm *kvm);
1079 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
1080                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
1081                         unsigned nr,
1082                         unsigned flags);
1083 int kvm_set_routing_entry(struct kvm *kvm,
1084                           struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1085                           const struct kvm_irq_routing_entry *ue);
1086 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
1087
1088 #else
1089
1090 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
1091
1092 #endif
1093
1094 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
1095
1096 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
1097
1098 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
1099 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
1100
1101 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
1102 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1103 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
1104 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *);
1105 #else
1106 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1107 {
1108         return -EINVAL;
1109 }
1110
1111 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1112 #endif
1113
1114 #else
1115
1116 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
1117
1118 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1119 {
1120         return -EINVAL;
1121 }
1122
1123 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1124
1125 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
1126 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
1127 {
1128 }
1129 #endif
1130
1131 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
1132 {
1133         return -ENOSYS;
1134 }
1135
1136 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
1137
1138 void kvm_arch_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
1139
1140 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1141 {
1142         /*
1143          * Ensure the rest of the request is published to kvm_check_request's
1144          * caller.  Paired with the smp_mb__after_atomic in kvm_check_request.
1145          */
1146         smp_wmb();
1147         set_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1148 }
1149
1150 static inline bool kvm_request_pending(struct kvm_vcpu *vcpu)
1151 {
1152         return READ_ONCE(vcpu->requests);
1153 }
1154
1155 static inline bool kvm_test_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1156 {
1157         return test_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1158 }
1159
1160 static inline void kvm_clear_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1161 {
1162         clear_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1163 }
1164
1165 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1166 {
1167         if (kvm_test_request(req, vcpu)) {
1168                 kvm_clear_request(req, vcpu);
1169
1170                 /*
1171                  * Ensure the rest of the request is visible to kvm_check_request's
1172                  * caller.  Paired with the smp_wmb in kvm_make_request.
1173                  */
1174                 smp_mb__after_atomic();
1175                 return true;
1176         } else {
1177                 return false;
1178         }
1179 }
1180
1181 extern bool kvm_rebooting;
1182
1183 extern unsigned int halt_poll_ns;
1184 extern unsigned int halt_poll_ns_grow;
1185 extern unsigned int halt_poll_ns_shrink;
1186
1187 struct kvm_device {
1188         struct kvm_device_ops *ops;
1189         struct kvm *kvm;
1190         void *private;
1191         struct list_head vm_node;
1192 };
1193
1194 /* create, destroy, and name are mandatory */
1195 struct kvm_device_ops {
1196         const char *name;
1197
1198         /*
1199          * create is called holding kvm->lock and any operations not suitable
1200          * to do while holding the lock should be deferred to init (see
1201          * below).
1202          */
1203         int (*create)(struct kvm_device *dev, u32 type);
1204
1205         /*
1206          * init is called after create if create is successful and is called
1207          * outside of holding kvm->lock.
1208          */
1209         void (*init)(struct kvm_device *dev);
1210
1211         /*
1212          * Destroy is responsible for freeing dev.
1213          *
1214          * Destroy may be called before or after destructors are called
1215          * on emulated I/O regions, depending on whether a reference is
1216          * held by a vcpu or other kvm component that gets destroyed
1217          * after the emulated I/O.
1218          */
1219         void (*destroy)(struct kvm_device *dev);
1220
1221         int (*set_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1222         int (*get_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1223         int (*has_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1224         long (*ioctl)(struct kvm_device *dev, unsigned int ioctl,
1225                       unsigned long arg);
1226 };
1227
1228 void kvm_device_get(struct kvm_device *dev);
1229 void kvm_device_put(struct kvm_device *dev);
1230 struct kvm_device *kvm_device_from_filp(struct file *filp);
1231 int kvm_register_device_ops(struct kvm_device_ops *ops, u32 type);
1232 void kvm_unregister_device_ops(u32 type);
1233
1234 extern struct kvm_device_ops kvm_mpic_ops;
1235 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v2_ops;
1236 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v3_ops;
1237
1238 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
1239
1240 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1241 {
1242         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
1243 }
1244 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1245 {
1246         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
1247 }
1248
1249 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1250
1251 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1252 {
1253 }
1254
1255 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1256 {
1257 }
1258 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1259
1260 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS
1261 bool kvm_arch_has_irq_bypass(void);
1262 int kvm_arch_irq_bypass_add_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1263                            struct irq_bypass_producer *);
1264 void kvm_arch_irq_bypass_del_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1265                            struct irq_bypass_producer *);
1266 void kvm_arch_irq_bypass_stop(struct irq_bypass_consumer *);
1267 void kvm_arch_irq_bypass_start(struct irq_bypass_consumer *);
1268 int kvm_arch_update_irqfd_routing(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1269                                   uint32_t guest_irq, bool set);
1270 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS */
1271
1272 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS
1273 /* If we wakeup during the poll time, was it a sucessful poll? */
1274 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1275 {
1276         return vcpu->valid_wakeup;
1277 }
1278
1279 #else
1280 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1281 {
1282         return true;
1283 }
1284 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS */
1285
1286 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL
1287 long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1288                                unsigned int ioctl, unsigned long arg);
1289 #else
1290 static inline long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1291                                              unsigned int ioctl,
1292                                              unsigned long arg)
1293 {
1294         return -ENOIOCTLCMD;
1295 }
1296 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL */
1297
1298 int kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_range(struct kvm *kvm,
1299                 unsigned long start, unsigned long end, bool blockable);
1300
1301 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE
1302 int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu);
1303 #else
1304 static inline int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu)
1305 {
1306         return 0;
1307 }
1308 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE */
1309
1310 #endif