Merge tag 'apparmor-pr-2024-01-18' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux-2.6-block.git] / include / linux / kvm_host.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
2 #ifndef __KVM_HOST_H
3 #define __KVM_HOST_H
4
5
6 #include <linux/types.h>
7 #include <linux/hardirq.h>
8 #include <linux/list.h>
9 #include <linux/mutex.h>
10 #include <linux/spinlock.h>
11 #include <linux/signal.h>
12 #include <linux/sched.h>
13 #include <linux/sched/stat.h>
14 #include <linux/bug.h>
15 #include <linux/minmax.h>
16 #include <linux/mm.h>
17 #include <linux/mmu_notifier.h>
18 #include <linux/preempt.h>
19 #include <linux/msi.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <linux/vmalloc.h>
22 #include <linux/rcupdate.h>
23 #include <linux/ratelimit.h>
24 #include <linux/err.h>
25 #include <linux/irqflags.h>
26 #include <linux/context_tracking.h>
27 #include <linux/irqbypass.h>
28 #include <linux/rcuwait.h>
29 #include <linux/refcount.h>
30 #include <linux/nospec.h>
31 #include <linux/notifier.h>
32 #include <linux/ftrace.h>
33 #include <linux/hashtable.h>
34 #include <linux/instrumentation.h>
35 #include <linux/interval_tree.h>
36 #include <linux/rbtree.h>
37 #include <linux/xarray.h>
38 #include <asm/signal.h>
39
40 #include <linux/kvm.h>
41 #include <linux/kvm_para.h>
42
43 #include <linux/kvm_types.h>
44
45 #include <asm/kvm_host.h>
46 #include <linux/kvm_dirty_ring.h>
47
48 #ifndef KVM_MAX_VCPU_IDS
49 #define KVM_MAX_VCPU_IDS KVM_MAX_VCPUS
50 #endif
51
52 /*
53  * The bit 16 ~ bit 31 of kvm_userspace_memory_region::flags are internally
54  * used in kvm, other bits are visible for userspace which are defined in
55  * include/linux/kvm_h.
56  */
57 #define KVM_MEMSLOT_INVALID     (1UL << 16)
58
59 /*
60  * Bit 63 of the memslot generation number is an "update in-progress flag",
61  * e.g. is temporarily set for the duration of kvm_swap_active_memslots().
62  * This flag effectively creates a unique generation number that is used to
63  * mark cached memslot data, e.g. MMIO accesses, as potentially being stale,
64  * i.e. may (or may not) have come from the previous memslots generation.
65  *
66  * This is necessary because the actual memslots update is not atomic with
67  * respect to the generation number update.  Updating the generation number
68  * first would allow a vCPU to cache a spte from the old memslots using the
69  * new generation number, and updating the generation number after switching
70  * to the new memslots would allow cache hits using the old generation number
71  * to reference the defunct memslots.
72  *
73  * This mechanism is used to prevent getting hits in KVM's caches while a
74  * memslot update is in-progress, and to prevent cache hits *after* updating
75  * the actual generation number against accesses that were inserted into the
76  * cache *before* the memslots were updated.
77  */
78 #define KVM_MEMSLOT_GEN_UPDATE_IN_PROGRESS      BIT_ULL(63)
79
80 /* Two fragments for cross MMIO pages. */
81 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS  2
82
83 #ifndef KVM_MAX_NR_ADDRESS_SPACES
84 #define KVM_MAX_NR_ADDRESS_SPACES       1
85 #endif
86
87 /*
88  * For the normal pfn, the highest 12 bits should be zero,
89  * so we can mask bit 62 ~ bit 52  to indicate the error pfn,
90  * mask bit 63 to indicate the noslot pfn.
91  */
92 #define KVM_PFN_ERR_MASK        (0x7ffULL << 52)
93 #define KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK (0xfffULL << 52)
94 #define KVM_PFN_NOSLOT          (0x1ULL << 63)
95
96 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (KVM_PFN_ERR_MASK)
97 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (KVM_PFN_ERR_MASK + 1)
98 #define KVM_PFN_ERR_RO_FAULT    (KVM_PFN_ERR_MASK + 2)
99 #define KVM_PFN_ERR_SIGPENDING  (KVM_PFN_ERR_MASK + 3)
100
101 /*
102  * error pfns indicate that the gfn is in slot but faild to
103  * translate it to pfn on host.
104  */
105 static inline bool is_error_pfn(kvm_pfn_t pfn)
106 {
107         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_MASK);
108 }
109
110 /*
111  * KVM_PFN_ERR_SIGPENDING indicates that fetching the PFN was interrupted
112  * by a pending signal.  Note, the signal may or may not be fatal.
113  */
114 static inline bool is_sigpending_pfn(kvm_pfn_t pfn)
115 {
116         return pfn == KVM_PFN_ERR_SIGPENDING;
117 }
118
119 /*
120  * error_noslot pfns indicate that the gfn can not be
121  * translated to pfn - it is not in slot or failed to
122  * translate it to pfn.
123  */
124 static inline bool is_error_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
125 {
126         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK);
127 }
128
129 /* noslot pfn indicates that the gfn is not in slot. */
130 static inline bool is_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
131 {
132         return pfn == KVM_PFN_NOSLOT;
133 }
134
135 /*
136  * architectures with KVM_HVA_ERR_BAD other than PAGE_OFFSET (e.g. s390)
137  * provide own defines and kvm_is_error_hva
138  */
139 #ifndef KVM_HVA_ERR_BAD
140
141 #define KVM_HVA_ERR_BAD         (PAGE_OFFSET)
142 #define KVM_HVA_ERR_RO_BAD      (PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE)
143
144 static inline bool kvm_is_error_hva(unsigned long addr)
145 {
146         return addr >= PAGE_OFFSET;
147 }
148
149 #endif
150
151 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
152
153 static inline bool is_error_page(struct page *page)
154 {
155         return IS_ERR(page);
156 }
157
158 #define KVM_REQUEST_MASK           GENMASK(7,0)
159 #define KVM_REQUEST_NO_WAKEUP      BIT(8)
160 #define KVM_REQUEST_WAIT           BIT(9)
161 #define KVM_REQUEST_NO_ACTION      BIT(10)
162 /*
163  * Architecture-independent vcpu->requests bit members
164  * Bits 3-7 are reserved for more arch-independent bits.
165  */
166 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH               (0 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
167 #define KVM_REQ_VM_DEAD                 (1 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
168 #define KVM_REQ_UNBLOCK                 2
169 #define KVM_REQ_DIRTY_RING_SOFT_FULL    3
170 #define KVM_REQUEST_ARCH_BASE           8
171
172 /*
173  * KVM_REQ_OUTSIDE_GUEST_MODE exists is purely as way to force the vCPU to
174  * OUTSIDE_GUEST_MODE.  KVM_REQ_OUTSIDE_GUEST_MODE differs from a vCPU "kick"
175  * in that it ensures the vCPU has reached OUTSIDE_GUEST_MODE before continuing
176  * on.  A kick only guarantees that the vCPU is on its way out, e.g. a previous
177  * kick may have set vcpu->mode to EXITING_GUEST_MODE, and so there's no
178  * guarantee the vCPU received an IPI and has actually exited guest mode.
179  */
180 #define KVM_REQ_OUTSIDE_GUEST_MODE      (KVM_REQUEST_NO_ACTION | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
181
182 #define KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, flags) ({ \
183         BUILD_BUG_ON((unsigned)(nr) >= (sizeof_field(struct kvm_vcpu, requests) * 8) - KVM_REQUEST_ARCH_BASE); \
184         (unsigned)(((nr) + KVM_REQUEST_ARCH_BASE) | (flags)); \
185 })
186 #define KVM_ARCH_REQ(nr)           KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, 0)
187
188 bool kvm_make_vcpus_request_mask(struct kvm *kvm, unsigned int req,
189                                  unsigned long *vcpu_bitmap);
190 bool kvm_make_all_cpus_request(struct kvm *kvm, unsigned int req);
191 bool kvm_make_all_cpus_request_except(struct kvm *kvm, unsigned int req,
192                                       struct kvm_vcpu *except);
193
194 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID             0
195 #define KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID        1
196
197 extern struct mutex kvm_lock;
198 extern struct list_head vm_list;
199
200 struct kvm_io_range {
201         gpa_t addr;
202         int len;
203         struct kvm_io_device *dev;
204 };
205
206 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
207
208 struct kvm_io_bus {
209         int dev_count;
210         int ioeventfd_count;
211         struct kvm_io_range range[];
212 };
213
214 enum kvm_bus {
215         KVM_MMIO_BUS,
216         KVM_PIO_BUS,
217         KVM_VIRTIO_CCW_NOTIFY_BUS,
218         KVM_FAST_MMIO_BUS,
219         KVM_NR_BUSES
220 };
221
222 int kvm_io_bus_write(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
223                      int len, const void *val);
224 int kvm_io_bus_write_cookie(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx,
225                             gpa_t addr, int len, const void *val, long cookie);
226 int kvm_io_bus_read(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
227                     int len, void *val);
228 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
229                             int len, struct kvm_io_device *dev);
230 int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
231                               struct kvm_io_device *dev);
232 struct kvm_io_device *kvm_io_bus_get_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
233                                          gpa_t addr);
234
235 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
236 struct kvm_async_pf {
237         struct work_struct work;
238         struct list_head link;
239         struct list_head queue;
240         struct kvm_vcpu *vcpu;
241         struct mm_struct *mm;
242         gpa_t cr2_or_gpa;
243         unsigned long addr;
244         struct kvm_arch_async_pf arch;
245         bool   wakeup_all;
246         bool notpresent_injected;
247 };
248
249 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
250 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
251 bool kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa,
252                         unsigned long hva, struct kvm_arch_async_pf *arch);
253 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_KVM_GENERIC_MMU_NOTIFIER
257 union kvm_mmu_notifier_arg {
258         pte_t pte;
259         unsigned long attributes;
260 };
261
262 struct kvm_gfn_range {
263         struct kvm_memory_slot *slot;
264         gfn_t start;
265         gfn_t end;
266         union kvm_mmu_notifier_arg arg;
267         bool may_block;
268 };
269 bool kvm_unmap_gfn_range(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
270 bool kvm_age_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
271 bool kvm_test_age_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
272 bool kvm_set_spte_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
273 #endif
274
275 enum {
276         OUTSIDE_GUEST_MODE,
277         IN_GUEST_MODE,
278         EXITING_GUEST_MODE,
279         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
280 };
281
282 #define KVM_UNMAPPED_PAGE       ((void *) 0x500 + POISON_POINTER_DELTA)
283
284 struct kvm_host_map {
285         /*
286          * Only valid if the 'pfn' is managed by the host kernel (i.e. There is
287          * a 'struct page' for it. When using mem= kernel parameter some memory
288          * can be used as guest memory but they are not managed by host
289          * kernel).
290          * If 'pfn' is not managed by the host kernel, this field is
291          * initialized to KVM_UNMAPPED_PAGE.
292          */
293         struct page *page;
294         void *hva;
295         kvm_pfn_t pfn;
296         kvm_pfn_t gfn;
297 };
298
299 /*
300  * Used to check if the mapping is valid or not. Never use 'kvm_host_map'
301  * directly to check for that.
302  */
303 static inline bool kvm_vcpu_mapped(struct kvm_host_map *map)
304 {
305         return !!map->hva;
306 }
307
308 static inline bool kvm_vcpu_can_poll(ktime_t cur, ktime_t stop)
309 {
310         return single_task_running() && !need_resched() && ktime_before(cur, stop);
311 }
312
313 /*
314  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
315  * exits for userspace servicing.
316  */
317 struct kvm_mmio_fragment {
318         gpa_t gpa;
319         void *data;
320         unsigned len;
321 };
322
323 struct kvm_vcpu {
324         struct kvm *kvm;
325 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
326         struct preempt_notifier preempt_notifier;
327 #endif
328         int cpu;
329         int vcpu_id; /* id given by userspace at creation */
330         int vcpu_idx; /* index into kvm->vcpu_array */
331         int ____srcu_idx; /* Don't use this directly.  You've been warned. */
332 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
333         int srcu_depth;
334 #endif
335         int mode;
336         u64 requests;
337         unsigned long guest_debug;
338
339         struct mutex mutex;
340         struct kvm_run *run;
341
342 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
343         struct rcuwait wait;
344 #endif
345         struct pid __rcu *pid;
346         int sigset_active;
347         sigset_t sigset;
348         unsigned int halt_poll_ns;
349         bool valid_wakeup;
350
351 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
352         int mmio_needed;
353         int mmio_read_completed;
354         int mmio_is_write;
355         int mmio_cur_fragment;
356         int mmio_nr_fragments;
357         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
358 #endif
359
360 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
361         struct {
362                 u32 queued;
363                 struct list_head queue;
364                 struct list_head done;
365                 spinlock_t lock;
366         } async_pf;
367 #endif
368
369 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
370         /*
371          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
372          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
373          *  or cpu relax intercepted.
374          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
375          */
376         struct {
377                 bool in_spin_loop;
378                 bool dy_eligible;
379         } spin_loop;
380 #endif
381         bool preempted;
382         bool ready;
383         struct kvm_vcpu_arch arch;
384         struct kvm_vcpu_stat stat;
385         char stats_id[KVM_STATS_NAME_SIZE];
386         struct kvm_dirty_ring dirty_ring;
387
388         /*
389          * The most recently used memslot by this vCPU and the slots generation
390          * for which it is valid.
391          * No wraparound protection is needed since generations won't overflow in
392          * thousands of years, even assuming 1M memslot operations per second.
393          */
394         struct kvm_memory_slot *last_used_slot;
395         u64 last_used_slot_gen;
396 };
397
398 /*
399  * Start accounting time towards a guest.
400  * Must be called before entering guest context.
401  */
402 static __always_inline void guest_timing_enter_irqoff(void)
403 {
404         /*
405          * This is running in ioctl context so its safe to assume that it's the
406          * stime pending cputime to flush.
407          */
408         instrumentation_begin();
409         vtime_account_guest_enter();
410         instrumentation_end();
411 }
412
413 /*
414  * Enter guest context and enter an RCU extended quiescent state.
415  *
416  * Between guest_context_enter_irqoff() and guest_context_exit_irqoff() it is
417  * unsafe to use any code which may directly or indirectly use RCU, tracing
418  * (including IRQ flag tracing), or lockdep. All code in this period must be
419  * non-instrumentable.
420  */
421 static __always_inline void guest_context_enter_irqoff(void)
422 {
423         /*
424          * KVM does not hold any references to rcu protected data when it
425          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
426          * is very similar to exiting to userspace from rcu point of view. In
427          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
428          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
429          * we do with user-mode execution.
430          */
431         if (!context_tracking_guest_enter()) {
432                 instrumentation_begin();
433                 rcu_virt_note_context_switch();
434                 instrumentation_end();
435         }
436 }
437
438 /*
439  * Deprecated. Architectures should move to guest_timing_enter_irqoff() and
440  * guest_state_enter_irqoff().
441  */
442 static __always_inline void guest_enter_irqoff(void)
443 {
444         guest_timing_enter_irqoff();
445         guest_context_enter_irqoff();
446 }
447
448 /**
449  * guest_state_enter_irqoff - Fixup state when entering a guest
450  *
451  * Entry to a guest will enable interrupts, but the kernel state is interrupts
452  * disabled when this is invoked. Also tell RCU about it.
453  *
454  * 1) Trace interrupts on state
455  * 2) Invoke context tracking if enabled to adjust RCU state
456  * 3) Tell lockdep that interrupts are enabled
457  *
458  * Invoked from architecture specific code before entering a guest.
459  * Must be called with interrupts disabled and the caller must be
460  * non-instrumentable.
461  * The caller has to invoke guest_timing_enter_irqoff() before this.
462  *
463  * Note: this is analogous to exit_to_user_mode().
464  */
465 static __always_inline void guest_state_enter_irqoff(void)
466 {
467         instrumentation_begin();
468         trace_hardirqs_on_prepare();
469         lockdep_hardirqs_on_prepare();
470         instrumentation_end();
471
472         guest_context_enter_irqoff();
473         lockdep_hardirqs_on(CALLER_ADDR0);
474 }
475
476 /*
477  * Exit guest context and exit an RCU extended quiescent state.
478  *
479  * Between guest_context_enter_irqoff() and guest_context_exit_irqoff() it is
480  * unsafe to use any code which may directly or indirectly use RCU, tracing
481  * (including IRQ flag tracing), or lockdep. All code in this period must be
482  * non-instrumentable.
483  */
484 static __always_inline void guest_context_exit_irqoff(void)
485 {
486         context_tracking_guest_exit();
487 }
488
489 /*
490  * Stop accounting time towards a guest.
491  * Must be called after exiting guest context.
492  */
493 static __always_inline void guest_timing_exit_irqoff(void)
494 {
495         instrumentation_begin();
496         /* Flush the guest cputime we spent on the guest */
497         vtime_account_guest_exit();
498         instrumentation_end();
499 }
500
501 /*
502  * Deprecated. Architectures should move to guest_state_exit_irqoff() and
503  * guest_timing_exit_irqoff().
504  */
505 static __always_inline void guest_exit_irqoff(void)
506 {
507         guest_context_exit_irqoff();
508         guest_timing_exit_irqoff();
509 }
510
511 static inline void guest_exit(void)
512 {
513         unsigned long flags;
514
515         local_irq_save(flags);
516         guest_exit_irqoff();
517         local_irq_restore(flags);
518 }
519
520 /**
521  * guest_state_exit_irqoff - Establish state when returning from guest mode
522  *
523  * Entry from a guest disables interrupts, but guest mode is traced as
524  * interrupts enabled. Also with NO_HZ_FULL RCU might be idle.
525  *
526  * 1) Tell lockdep that interrupts are disabled
527  * 2) Invoke context tracking if enabled to reactivate RCU
528  * 3) Trace interrupts off state
529  *
530  * Invoked from architecture specific code after exiting a guest.
531  * Must be invoked with interrupts disabled and the caller must be
532  * non-instrumentable.
533  * The caller has to invoke guest_timing_exit_irqoff() after this.
534  *
535  * Note: this is analogous to enter_from_user_mode().
536  */
537 static __always_inline void guest_state_exit_irqoff(void)
538 {
539         lockdep_hardirqs_off(CALLER_ADDR0);
540         guest_context_exit_irqoff();
541
542         instrumentation_begin();
543         trace_hardirqs_off_finish();
544         instrumentation_end();
545 }
546
547 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
548 {
549         /*
550          * The memory barrier ensures a previous write to vcpu->requests cannot
551          * be reordered with the read of vcpu->mode.  It pairs with the general
552          * memory barrier following the write of vcpu->mode in VCPU RUN.
553          */
554         smp_mb__before_atomic();
555         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
556 }
557
558 /*
559  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
560  * This number must be determined not to exceed such limits.
561  */
562 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
563
564 /*
565  * Since at idle each memslot belongs to two memslot sets it has to contain
566  * two embedded nodes for each data structure that it forms a part of.
567  *
568  * Two memslot sets (one active and one inactive) are necessary so the VM
569  * continues to run on one memslot set while the other is being modified.
570  *
571  * These two memslot sets normally point to the same set of memslots.
572  * They can, however, be desynchronized when performing a memslot management
573  * operation by replacing the memslot to be modified by its copy.
574  * After the operation is complete, both memslot sets once again point to
575  * the same, common set of memslot data.
576  *
577  * The memslots themselves are independent of each other so they can be
578  * individually added or deleted.
579  */
580 struct kvm_memory_slot {
581         struct hlist_node id_node[2];
582         struct interval_tree_node hva_node[2];
583         struct rb_node gfn_node[2];
584         gfn_t base_gfn;
585         unsigned long npages;
586         unsigned long *dirty_bitmap;
587         struct kvm_arch_memory_slot arch;
588         unsigned long userspace_addr;
589         u32 flags;
590         short id;
591         u16 as_id;
592
593 #ifdef CONFIG_KVM_PRIVATE_MEM
594         struct {
595                 struct file __rcu *file;
596                 pgoff_t pgoff;
597         } gmem;
598 #endif
599 };
600
601 static inline bool kvm_slot_can_be_private(const struct kvm_memory_slot *slot)
602 {
603         return slot && (slot->flags & KVM_MEM_GUEST_MEMFD);
604 }
605
606 static inline bool kvm_slot_dirty_track_enabled(const struct kvm_memory_slot *slot)
607 {
608         return slot->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES;
609 }
610
611 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
612 {
613         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
614 }
615
616 static inline unsigned long *kvm_second_dirty_bitmap(struct kvm_memory_slot *memslot)
617 {
618         unsigned long len = kvm_dirty_bitmap_bytes(memslot);
619
620         return memslot->dirty_bitmap + len / sizeof(*memslot->dirty_bitmap);
621 }
622
623 #ifndef KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS
624 #define KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_PROTECT_ENABLE
625 #endif
626
627 struct kvm_s390_adapter_int {
628         u64 ind_addr;
629         u64 summary_addr;
630         u64 ind_offset;
631         u32 summary_offset;
632         u32 adapter_id;
633 };
634
635 struct kvm_hv_sint {
636         u32 vcpu;
637         u32 sint;
638 };
639
640 struct kvm_xen_evtchn {
641         u32 port;
642         u32 vcpu_id;
643         int vcpu_idx;
644         u32 priority;
645 };
646
647 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
648         u32 gsi;
649         u32 type;
650         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
651                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level,
652                    bool line_status);
653         union {
654                 struct {
655                         unsigned irqchip;
656                         unsigned pin;
657                 } irqchip;
658                 struct {
659                         u32 address_lo;
660                         u32 address_hi;
661                         u32 data;
662                         u32 flags;
663                         u32 devid;
664                 } msi;
665                 struct kvm_s390_adapter_int adapter;
666                 struct kvm_hv_sint hv_sint;
667                 struct kvm_xen_evtchn xen_evtchn;
668         };
669         struct hlist_node link;
670 };
671
672 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
673 struct kvm_irq_routing_table {
674         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IRQCHIP_NUM_PINS];
675         u32 nr_rt_entries;
676         /*
677          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
678          * the gsi is connected to.
679          */
680         struct hlist_head map[] __counted_by(nr_rt_entries);
681 };
682 #endif
683
684 bool kvm_arch_irqchip_in_kernel(struct kvm *kvm);
685
686 #ifndef KVM_INTERNAL_MEM_SLOTS
687 #define KVM_INTERNAL_MEM_SLOTS 0
688 #endif
689
690 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM SHRT_MAX
691 #define KVM_USER_MEM_SLOTS (KVM_MEM_SLOTS_NUM - KVM_INTERNAL_MEM_SLOTS)
692
693 #if KVM_MAX_NR_ADDRESS_SPACES == 1
694 static inline int kvm_arch_nr_memslot_as_ids(struct kvm *kvm)
695 {
696         return KVM_MAX_NR_ADDRESS_SPACES;
697 }
698
699 static inline int kvm_arch_vcpu_memslots_id(struct kvm_vcpu *vcpu)
700 {
701         return 0;
702 }
703 #endif
704
705 /*
706  * Arch code must define kvm_arch_has_private_mem if support for private memory
707  * is enabled.
708  */
709 #if !defined(kvm_arch_has_private_mem) && !IS_ENABLED(CONFIG_KVM_PRIVATE_MEM)
710 static inline bool kvm_arch_has_private_mem(struct kvm *kvm)
711 {
712         return false;
713 }
714 #endif
715
716 struct kvm_memslots {
717         u64 generation;
718         atomic_long_t last_used_slot;
719         struct rb_root_cached hva_tree;
720         struct rb_root gfn_tree;
721         /*
722          * The mapping table from slot id to memslot.
723          *
724          * 7-bit bucket count matches the size of the old id to index array for
725          * 512 slots, while giving good performance with this slot count.
726          * Higher bucket counts bring only small performance improvements but
727          * always result in higher memory usage (even for lower memslot counts).
728          */
729         DECLARE_HASHTABLE(id_hash, 7);
730         int node_idx;
731 };
732
733 struct kvm {
734 #ifdef KVM_HAVE_MMU_RWLOCK
735         rwlock_t mmu_lock;
736 #else
737         spinlock_t mmu_lock;
738 #endif /* KVM_HAVE_MMU_RWLOCK */
739
740         struct mutex slots_lock;
741
742         /*
743          * Protects the arch-specific fields of struct kvm_memory_slots in
744          * use by the VM. To be used under the slots_lock (above) or in a
745          * kvm->srcu critical section where acquiring the slots_lock would
746          * lead to deadlock with the synchronize_srcu in
747          * kvm_swap_active_memslots().
748          */
749         struct mutex slots_arch_lock;
750         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
751         unsigned long nr_memslot_pages;
752         /* The two memslot sets - active and inactive (per address space) */
753         struct kvm_memslots __memslots[KVM_MAX_NR_ADDRESS_SPACES][2];
754         /* The current active memslot set for each address space */
755         struct kvm_memslots __rcu *memslots[KVM_MAX_NR_ADDRESS_SPACES];
756         struct xarray vcpu_array;
757         /*
758          * Protected by slots_lock, but can be read outside if an
759          * incorrect answer is acceptable.
760          */
761         atomic_t nr_memslots_dirty_logging;
762
763         /* Used to wait for completion of MMU notifiers.  */
764         spinlock_t mn_invalidate_lock;
765         unsigned long mn_active_invalidate_count;
766         struct rcuwait mn_memslots_update_rcuwait;
767
768         /* For management / invalidation of gfn_to_pfn_caches */
769         spinlock_t gpc_lock;
770         struct list_head gpc_list;
771
772         /*
773          * created_vcpus is protected by kvm->lock, and is incremented
774          * at the beginning of KVM_CREATE_VCPU.  online_vcpus is only
775          * incremented after storing the kvm_vcpu pointer in vcpus,
776          * and is accessed atomically.
777          */
778         atomic_t online_vcpus;
779         int max_vcpus;
780         int created_vcpus;
781         int last_boosted_vcpu;
782         struct list_head vm_list;
783         struct mutex lock;
784         struct kvm_io_bus __rcu *buses[KVM_NR_BUSES];
785 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
786         struct {
787                 spinlock_t        lock;
788                 struct list_head  items;
789                 /* resampler_list update side is protected by resampler_lock. */
790                 struct list_head  resampler_list;
791                 struct mutex      resampler_lock;
792         } irqfds;
793 #endif
794         struct list_head ioeventfds;
795         struct kvm_vm_stat stat;
796         struct kvm_arch arch;
797         refcount_t users_count;
798 #ifdef CONFIG_KVM_MMIO
799         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
800         spinlock_t ring_lock;
801         struct list_head coalesced_zones;
802 #endif
803
804         struct mutex irq_lock;
805 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
806         /*
807          * Update side is protected by irq_lock.
808          */
809         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
810
811         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
812 #endif
813
814 #ifdef CONFIG_KVM_GENERIC_MMU_NOTIFIER
815         struct mmu_notifier mmu_notifier;
816         unsigned long mmu_invalidate_seq;
817         long mmu_invalidate_in_progress;
818         gfn_t mmu_invalidate_range_start;
819         gfn_t mmu_invalidate_range_end;
820 #endif
821         struct list_head devices;
822         u64 manual_dirty_log_protect;
823         struct dentry *debugfs_dentry;
824         struct kvm_stat_data **debugfs_stat_data;
825         struct srcu_struct srcu;
826         struct srcu_struct irq_srcu;
827         pid_t userspace_pid;
828         bool override_halt_poll_ns;
829         unsigned int max_halt_poll_ns;
830         u32 dirty_ring_size;
831         bool dirty_ring_with_bitmap;
832         bool vm_bugged;
833         bool vm_dead;
834
835 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_PM_NOTIFIER
836         struct notifier_block pm_notifier;
837 #endif
838 #ifdef CONFIG_KVM_GENERIC_MEMORY_ATTRIBUTES
839         /* Protected by slots_locks (for writes) and RCU (for reads) */
840         struct xarray mem_attr_array;
841 #endif
842         char stats_id[KVM_STATS_NAME_SIZE];
843 };
844
845 #define kvm_err(fmt, ...) \
846         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
847 #define kvm_info(fmt, ...) \
848         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
849 #define kvm_debug(fmt, ...) \
850         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
851 #define kvm_debug_ratelimited(fmt, ...) \
852         pr_debug_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), \
853                              ## __VA_ARGS__)
854 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
855         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
856                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
857
858 /* The guest did something we don't support. */
859 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
860         kvm_pr_unimpl("vcpu%i, guest rIP: 0x%lx " fmt,                  \
861                         (vcpu)->vcpu_id, kvm_rip_read(vcpu), ## __VA_ARGS__)
862
863 #define vcpu_debug(vcpu, fmt, ...)                                      \
864         kvm_debug("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
865 #define vcpu_debug_ratelimited(vcpu, fmt, ...)                          \
866         kvm_debug_ratelimited("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id,           \
867                               ## __VA_ARGS__)
868 #define vcpu_err(vcpu, fmt, ...)                                        \
869         kvm_err("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
870
871 static inline void kvm_vm_dead(struct kvm *kvm)
872 {
873         kvm->vm_dead = true;
874         kvm_make_all_cpus_request(kvm, KVM_REQ_VM_DEAD);
875 }
876
877 static inline void kvm_vm_bugged(struct kvm *kvm)
878 {
879         kvm->vm_bugged = true;
880         kvm_vm_dead(kvm);
881 }
882
883
884 #define KVM_BUG(cond, kvm, fmt...)                              \
885 ({                                                              \
886         bool __ret = !!(cond);                                  \
887                                                                 \
888         if (WARN_ONCE(__ret && !(kvm)->vm_bugged, fmt))         \
889                 kvm_vm_bugged(kvm);                             \
890         unlikely(__ret);                                        \
891 })
892
893 #define KVM_BUG_ON(cond, kvm)                                   \
894 ({                                                              \
895         bool __ret = !!(cond);                                  \
896                                                                 \
897         if (WARN_ON_ONCE(__ret && !(kvm)->vm_bugged))           \
898                 kvm_vm_bugged(kvm);                             \
899         unlikely(__ret);                                        \
900 })
901
902 /*
903  * Note, "data corruption" refers to corruption of host kernel data structures,
904  * not guest data.  Guest data corruption, suspected or confirmed, that is tied
905  * and contained to a single VM should *never* BUG() and potentially panic the
906  * host, i.e. use this variant of KVM_BUG() if and only if a KVM data structure
907  * is corrupted and that corruption can have a cascading effect to other parts
908  * of the hosts and/or to other VMs.
909  */
910 #define KVM_BUG_ON_DATA_CORRUPTION(cond, kvm)                   \
911 ({                                                              \
912         bool __ret = !!(cond);                                  \
913                                                                 \
914         if (IS_ENABLED(CONFIG_BUG_ON_DATA_CORRUPTION))          \
915                 BUG_ON(__ret);                                  \
916         else if (WARN_ON_ONCE(__ret && !(kvm)->vm_bugged))      \
917                 kvm_vm_bugged(kvm);                             \
918         unlikely(__ret);                                        \
919 })
920
921 static inline void kvm_vcpu_srcu_read_lock(struct kvm_vcpu *vcpu)
922 {
923 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
924         WARN_ONCE(vcpu->srcu_depth++,
925                   "KVM: Illegal vCPU srcu_idx LOCK, depth=%d", vcpu->srcu_depth - 1);
926 #endif
927         vcpu->____srcu_idx = srcu_read_lock(&vcpu->kvm->srcu);
928 }
929
930 static inline void kvm_vcpu_srcu_read_unlock(struct kvm_vcpu *vcpu)
931 {
932         srcu_read_unlock(&vcpu->kvm->srcu, vcpu->____srcu_idx);
933
934 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
935         WARN_ONCE(--vcpu->srcu_depth,
936                   "KVM: Illegal vCPU srcu_idx UNLOCK, depth=%d", vcpu->srcu_depth);
937 #endif
938 }
939
940 static inline bool kvm_dirty_log_manual_protect_and_init_set(struct kvm *kvm)
941 {
942         return !!(kvm->manual_dirty_log_protect & KVM_DIRTY_LOG_INITIALLY_SET);
943 }
944
945 static inline struct kvm_io_bus *kvm_get_bus(struct kvm *kvm, enum kvm_bus idx)
946 {
947         return srcu_dereference_check(kvm->buses[idx], &kvm->srcu,
948                                       lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
949                                       !refcount_read(&kvm->users_count));
950 }
951
952 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
953 {
954         int num_vcpus = atomic_read(&kvm->online_vcpus);
955         i = array_index_nospec(i, num_vcpus);
956
957         /* Pairs with smp_wmb() in kvm_vm_ioctl_create_vcpu.  */
958         smp_rmb();
959         return xa_load(&kvm->vcpu_array, i);
960 }
961
962 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm)                 \
963         xa_for_each_range(&kvm->vcpu_array, idx, vcpup, 0, \
964                           (atomic_read(&kvm->online_vcpus) - 1))
965
966 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu_by_id(struct kvm *kvm, int id)
967 {
968         struct kvm_vcpu *vcpu = NULL;
969         unsigned long i;
970
971         if (id < 0)
972                 return NULL;
973         if (id < KVM_MAX_VCPUS)
974                 vcpu = kvm_get_vcpu(kvm, id);
975         if (vcpu && vcpu->vcpu_id == id)
976                 return vcpu;
977         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm)
978                 if (vcpu->vcpu_id == id)
979                         return vcpu;
980         return NULL;
981 }
982
983 void kvm_destroy_vcpus(struct kvm *kvm);
984
985 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
986 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
987
988 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
989 void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm);
990 void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
991 #else
992 static inline void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm)
993 {
994 }
995 static inline void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
996 {
997 }
998 #endif
999
1000 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
1001 int kvm_irqfd_init(void);
1002 void kvm_irqfd_exit(void);
1003 #else
1004 static inline int kvm_irqfd_init(void)
1005 {
1006         return 0;
1007 }
1008
1009 static inline void kvm_irqfd_exit(void)
1010 {
1011 }
1012 #endif
1013 int kvm_init(unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align, struct module *module);
1014 void kvm_exit(void);
1015
1016 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
1017 bool kvm_get_kvm_safe(struct kvm *kvm);
1018 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
1019 bool file_is_kvm(struct file *file);
1020 void kvm_put_kvm_no_destroy(struct kvm *kvm);
1021
1022 static inline struct kvm_memslots *__kvm_memslots(struct kvm *kvm, int as_id)
1023 {
1024         as_id = array_index_nospec(as_id, KVM_MAX_NR_ADDRESS_SPACES);
1025         return srcu_dereference_check(kvm->memslots[as_id], &kvm->srcu,
1026                         lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
1027                         !refcount_read(&kvm->users_count));
1028 }
1029
1030 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
1031 {
1032         return __kvm_memslots(kvm, 0);
1033 }
1034
1035 static inline struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu)
1036 {
1037         int as_id = kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu);
1038
1039         return __kvm_memslots(vcpu->kvm, as_id);
1040 }
1041
1042 static inline bool kvm_memslots_empty(struct kvm_memslots *slots)
1043 {
1044         return RB_EMPTY_ROOT(&slots->gfn_tree);
1045 }
1046
1047 bool kvm_are_all_memslots_empty(struct kvm *kvm);
1048
1049 #define kvm_for_each_memslot(memslot, bkt, slots)                             \
1050         hash_for_each(slots->id_hash, bkt, memslot, id_node[slots->node_idx]) \
1051                 if (WARN_ON_ONCE(!memslot->npages)) {                         \
1052                 } else
1053
1054 static inline
1055 struct kvm_memory_slot *id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
1056 {
1057         struct kvm_memory_slot *slot;
1058         int idx = slots->node_idx;
1059
1060         hash_for_each_possible(slots->id_hash, slot, id_node[idx], id) {
1061                 if (slot->id == id)
1062                         return slot;
1063         }
1064
1065         return NULL;
1066 }
1067
1068 /* Iterator used for walking memslots that overlap a gfn range. */
1069 struct kvm_memslot_iter {
1070         struct kvm_memslots *slots;
1071         struct rb_node *node;
1072         struct kvm_memory_slot *slot;
1073 };
1074
1075 static inline void kvm_memslot_iter_next(struct kvm_memslot_iter *iter)
1076 {
1077         iter->node = rb_next(iter->node);
1078         if (!iter->node)
1079                 return;
1080
1081         iter->slot = container_of(iter->node, struct kvm_memory_slot, gfn_node[iter->slots->node_idx]);
1082 }
1083
1084 static inline void kvm_memslot_iter_start(struct kvm_memslot_iter *iter,
1085                                           struct kvm_memslots *slots,
1086                                           gfn_t start)
1087 {
1088         int idx = slots->node_idx;
1089         struct rb_node *tmp;
1090         struct kvm_memory_slot *slot;
1091
1092         iter->slots = slots;
1093
1094         /*
1095          * Find the so called "upper bound" of a key - the first node that has
1096          * its key strictly greater than the searched one (the start gfn in our case).
1097          */
1098         iter->node = NULL;
1099         for (tmp = slots->gfn_tree.rb_node; tmp; ) {
1100                 slot = container_of(tmp, struct kvm_memory_slot, gfn_node[idx]);
1101                 if (start < slot->base_gfn) {
1102                         iter->node = tmp;
1103                         tmp = tmp->rb_left;
1104                 } else {
1105                         tmp = tmp->rb_right;
1106                 }
1107         }
1108
1109         /*
1110          * Find the slot with the lowest gfn that can possibly intersect with
1111          * the range, so we'll ideally have slot start <= range start
1112          */
1113         if (iter->node) {
1114                 /*
1115                  * A NULL previous node means that the very first slot
1116                  * already has a higher start gfn.
1117                  * In this case slot start > range start.
1118                  */
1119                 tmp = rb_prev(iter->node);
1120                 if (tmp)
1121                         iter->node = tmp;
1122         } else {
1123                 /* a NULL node below means no slots */
1124                 iter->node = rb_last(&slots->gfn_tree);
1125         }
1126
1127         if (iter->node) {
1128                 iter->slot = container_of(iter->node, struct kvm_memory_slot, gfn_node[idx]);
1129
1130                 /*
1131                  * It is possible in the slot start < range start case that the
1132                  * found slot ends before or at range start (slot end <= range start)
1133                  * and so it does not overlap the requested range.
1134                  *
1135                  * In such non-overlapping case the next slot (if it exists) will
1136                  * already have slot start > range start, otherwise the logic above
1137                  * would have found it instead of the current slot.
1138                  */
1139                 if (iter->slot->base_gfn + iter->slot->npages <= start)
1140                         kvm_memslot_iter_next(iter);
1141         }
1142 }
1143
1144 static inline bool kvm_memslot_iter_is_valid(struct kvm_memslot_iter *iter, gfn_t end)
1145 {
1146         if (!iter->node)
1147                 return false;
1148
1149         /*
1150          * If this slot starts beyond or at the end of the range so does
1151          * every next one
1152          */
1153         return iter->slot->base_gfn < end;
1154 }
1155
1156 /* Iterate over each memslot at least partially intersecting [start, end) range */
1157 #define kvm_for_each_memslot_in_gfn_range(iter, slots, start, end)      \
1158         for (kvm_memslot_iter_start(iter, slots, start);                \
1159              kvm_memslot_iter_is_valid(iter, end);                      \
1160              kvm_memslot_iter_next(iter))
1161
1162 /*
1163  * KVM_SET_USER_MEMORY_REGION ioctl allows the following operations:
1164  * - create a new memory slot
1165  * - delete an existing memory slot
1166  * - modify an existing memory slot
1167  *   -- move it in the guest physical memory space
1168  *   -- just change its flags
1169  *
1170  * Since flags can be changed by some of these operations, the following
1171  * differentiation is the best we can do for __kvm_set_memory_region():
1172  */
1173 enum kvm_mr_change {
1174         KVM_MR_CREATE,
1175         KVM_MR_DELETE,
1176         KVM_MR_MOVE,
1177         KVM_MR_FLAGS_ONLY,
1178 };
1179
1180 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
1181                           const struct kvm_userspace_memory_region2 *mem);
1182 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
1183                             const struct kvm_userspace_memory_region2 *mem);
1184 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
1185 void kvm_arch_memslots_updated(struct kvm *kvm, u64 gen);
1186 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
1187                                 const struct kvm_memory_slot *old,
1188                                 struct kvm_memory_slot *new,
1189                                 enum kvm_mr_change change);
1190 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
1191                                 struct kvm_memory_slot *old,
1192                                 const struct kvm_memory_slot *new,
1193                                 enum kvm_mr_change change);
1194 /* flush all memory translations */
1195 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm);
1196 /* flush memory translations pointing to 'slot' */
1197 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
1198                                    struct kvm_memory_slot *slot);
1199
1200 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
1201                             struct page **pages, int nr_pages);
1202
1203 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1204 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1205 unsigned long gfn_to_hva_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *writable);
1206 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
1207 unsigned long gfn_to_hva_memslot_prot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
1208                                       bool *writable);
1209 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
1210 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
1211
1212 kvm_pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1213 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
1214                       bool *writable);
1215 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot(const struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
1216 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(const struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
1217 kvm_pfn_t __gfn_to_pfn_memslot(const struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
1218                                bool atomic, bool interruptible, bool *async,
1219                                bool write_fault, bool *writable, hva_t *hva);
1220
1221 void kvm_release_pfn_clean(kvm_pfn_t pfn);
1222 void kvm_release_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
1223 void kvm_set_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
1224 void kvm_set_pfn_accessed(kvm_pfn_t pfn);
1225
1226 void kvm_release_pfn(kvm_pfn_t pfn, bool dirty);
1227 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
1228                         int len);
1229 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
1230 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
1231                            void *data, unsigned long len);
1232 int kvm_read_guest_offset_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
1233                                  void *data, unsigned int offset,
1234                                  unsigned long len);
1235 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
1236                          int offset, int len);
1237 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
1238                     unsigned long len);
1239 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
1240                            void *data, unsigned long len);
1241 int kvm_write_guest_offset_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
1242                                   void *data, unsigned int offset,
1243                                   unsigned long len);
1244 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
1245                               gpa_t gpa, unsigned long len);
1246
1247 #define __kvm_get_guest(kvm, gfn, offset, v)                            \
1248 ({                                                                      \
1249         unsigned long __addr = gfn_to_hva(kvm, gfn);                    \
1250         typeof(v) __user *__uaddr = (typeof(__uaddr))(__addr + offset); \
1251         int __ret = -EFAULT;                                            \
1252                                                                         \
1253         if (!kvm_is_error_hva(__addr))                                  \
1254                 __ret = get_user(v, __uaddr);                           \
1255         __ret;                                                          \
1256 })
1257
1258 #define kvm_get_guest(kvm, gpa, v)                                      \
1259 ({                                                                      \
1260         gpa_t __gpa = gpa;                                              \
1261         struct kvm *__kvm = kvm;                                        \
1262                                                                         \
1263         __kvm_get_guest(__kvm, __gpa >> PAGE_SHIFT,                     \
1264                         offset_in_page(__gpa), v);                      \
1265 })
1266
1267 #define __kvm_put_guest(kvm, gfn, offset, v)                            \
1268 ({                                                                      \
1269         unsigned long __addr = gfn_to_hva(kvm, gfn);                    \
1270         typeof(v) __user *__uaddr = (typeof(__uaddr))(__addr + offset); \
1271         int __ret = -EFAULT;                                            \
1272                                                                         \
1273         if (!kvm_is_error_hva(__addr))                                  \
1274                 __ret = put_user(v, __uaddr);                           \
1275         if (!__ret)                                                     \
1276                 mark_page_dirty(kvm, gfn);                              \
1277         __ret;                                                          \
1278 })
1279
1280 #define kvm_put_guest(kvm, gpa, v)                                      \
1281 ({                                                                      \
1282         gpa_t __gpa = gpa;                                              \
1283         struct kvm *__kvm = kvm;                                        \
1284                                                                         \
1285         __kvm_put_guest(__kvm, __gpa >> PAGE_SHIFT,                     \
1286                         offset_in_page(__gpa), v);                      \
1287 })
1288
1289 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
1290 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1291 bool kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1292 bool kvm_vcpu_is_visible_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1293 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1294 void mark_page_dirty_in_slot(struct kvm *kvm, const struct kvm_memory_slot *memslot, gfn_t gfn);
1295 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1296
1297 struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu);
1298 struct kvm_memory_slot *kvm_vcpu_gfn_to_memslot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1299 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1300 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1301 int kvm_vcpu_map(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, struct kvm_host_map *map);
1302 void kvm_vcpu_unmap(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_host_map *map, bool dirty);
1303 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1304 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva_prot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool *writable);
1305 int kvm_vcpu_read_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, void *data, int offset,
1306                              int len);
1307 int kvm_vcpu_read_guest_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
1308                                unsigned long len);
1309 int kvm_vcpu_read_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
1310                         unsigned long len);
1311 int kvm_vcpu_write_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, const void *data,
1312                               int offset, int len);
1313 int kvm_vcpu_write_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, const void *data,
1314                          unsigned long len);
1315 void kvm_vcpu_mark_page_dirty(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1316
1317 /**
1318  * kvm_gpc_init - initialize gfn_to_pfn_cache.
1319  *
1320  * @gpc:           struct gfn_to_pfn_cache object.
1321  * @kvm:           pointer to kvm instance.
1322  * @vcpu:          vCPU to be used for marking pages dirty and to be woken on
1323  *                 invalidation.
1324  * @usage:         indicates if the resulting host physical PFN is used while
1325  *                 the @vcpu is IN_GUEST_MODE (in which case invalidation of 
1326  *                 the cache from MMU notifiers---but not for KVM memslot
1327  *                 changes!---will also force @vcpu to exit the guest and
1328  *                 refresh the cache); and/or if the PFN used directly
1329  *                 by KVM (and thus needs a kernel virtual mapping).
1330  *
1331  * This sets up a gfn_to_pfn_cache by initializing locks and assigning the
1332  * immutable attributes.  Note, the cache must be zero-allocated (or zeroed by
1333  * the caller before init).
1334  */
1335 void kvm_gpc_init(struct gfn_to_pfn_cache *gpc, struct kvm *kvm,
1336                   struct kvm_vcpu *vcpu, enum pfn_cache_usage usage);
1337
1338 /**
1339  * kvm_gpc_activate - prepare a cached kernel mapping and HPA for a given guest
1340  *                    physical address.
1341  *
1342  * @gpc:           struct gfn_to_pfn_cache object.
1343  * @gpa:           guest physical address to map.
1344  * @len:           sanity check; the range being access must fit a single page.
1345  *
1346  * @return:        0 for success.
1347  *                 -EINVAL for a mapping which would cross a page boundary.
1348  *                 -EFAULT for an untranslatable guest physical address.
1349  *
1350  * This primes a gfn_to_pfn_cache and links it into the @gpc->kvm's list for
1351  * invalidations to be processed.  Callers are required to use kvm_gpc_check()
1352  * to ensure that the cache is valid before accessing the target page.
1353  */
1354 int kvm_gpc_activate(struct gfn_to_pfn_cache *gpc, gpa_t gpa, unsigned long len);
1355
1356 /**
1357  * kvm_gpc_check - check validity of a gfn_to_pfn_cache.
1358  *
1359  * @gpc:           struct gfn_to_pfn_cache object.
1360  * @len:           sanity check; the range being access must fit a single page.
1361  *
1362  * @return:        %true if the cache is still valid and the address matches.
1363  *                 %false if the cache is not valid.
1364  *
1365  * Callers outside IN_GUEST_MODE context should hold a read lock on @gpc->lock
1366  * while calling this function, and then continue to hold the lock until the
1367  * access is complete.
1368  *
1369  * Callers in IN_GUEST_MODE may do so without locking, although they should
1370  * still hold a read lock on kvm->scru for the memslot checks.
1371  */
1372 bool kvm_gpc_check(struct gfn_to_pfn_cache *gpc, unsigned long len);
1373
1374 /**
1375  * kvm_gpc_refresh - update a previously initialized cache.
1376  *
1377  * @gpc:           struct gfn_to_pfn_cache object.
1378  * @len:           sanity check; the range being access must fit a single page.
1379  *
1380  * @return:        0 for success.
1381  *                 -EINVAL for a mapping which would cross a page boundary.
1382  *                 -EFAULT for an untranslatable guest physical address.
1383  *
1384  * This will attempt to refresh a gfn_to_pfn_cache. Note that a successful
1385  * return from this function does not mean the page can be immediately
1386  * accessed because it may have raced with an invalidation. Callers must
1387  * still lock and check the cache status, as this function does not return
1388  * with the lock still held to permit access.
1389  */
1390 int kvm_gpc_refresh(struct gfn_to_pfn_cache *gpc, unsigned long len);
1391
1392 /**
1393  * kvm_gpc_deactivate - deactivate and unlink a gfn_to_pfn_cache.
1394  *
1395  * @gpc:           struct gfn_to_pfn_cache object.
1396  *
1397  * This removes a cache from the VM's list to be processed on MMU notifier
1398  * invocation.
1399  */
1400 void kvm_gpc_deactivate(struct gfn_to_pfn_cache *gpc);
1401
1402 void kvm_sigset_activate(struct kvm_vcpu *vcpu);
1403 void kvm_sigset_deactivate(struct kvm_vcpu *vcpu);
1404
1405 void kvm_vcpu_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1406 bool kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
1407 void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
1408 void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
1409 bool kvm_vcpu_wake_up(struct kvm_vcpu *vcpu);
1410 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
1411 int kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
1412 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu, bool yield_to_kernel_mode);
1413
1414 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
1415 void kvm_flush_remote_tlbs_range(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, u64 nr_pages);
1416 void kvm_flush_remote_tlbs_memslot(struct kvm *kvm,
1417                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1418
1419 #ifdef KVM_ARCH_NR_OBJS_PER_MEMORY_CACHE
1420 int kvm_mmu_topup_memory_cache(struct kvm_mmu_memory_cache *mc, int min);
1421 int __kvm_mmu_topup_memory_cache(struct kvm_mmu_memory_cache *mc, int capacity, int min);
1422 int kvm_mmu_memory_cache_nr_free_objects(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
1423 void kvm_mmu_free_memory_cache(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
1424 void *kvm_mmu_memory_cache_alloc(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
1425 #endif
1426
1427 void kvm_mmu_invalidate_begin(struct kvm *kvm);
1428 void kvm_mmu_invalidate_range_add(struct kvm *kvm, gfn_t start, gfn_t end);
1429 void kvm_mmu_invalidate_end(struct kvm *kvm);
1430 bool kvm_mmu_unmap_gfn_range(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
1431
1432 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
1433                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
1434 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
1435                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
1436 vm_fault_t kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
1437
1438 int kvm_vm_ioctl_check_extension(struct kvm *kvm, long ext);
1439
1440 void kvm_arch_mmu_enable_log_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
1441                                         struct kvm_memory_slot *slot,
1442                                         gfn_t gfn_offset,
1443                                         unsigned long mask);
1444 void kvm_arch_sync_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot);
1445
1446 #ifndef CONFIG_KVM_GENERIC_DIRTYLOG_READ_PROTECT
1447 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log);
1448 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log,
1449                       int *is_dirty, struct kvm_memory_slot **memslot);
1450 #endif
1451
1452 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level,
1453                         bool line_status);
1454 int kvm_vm_ioctl_enable_cap(struct kvm *kvm,
1455                             struct kvm_enable_cap *cap);
1456 int kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp, unsigned int ioctl, unsigned long arg);
1457 long kvm_arch_vm_compat_ioctl(struct file *filp, unsigned int ioctl,
1458                               unsigned long arg);
1459
1460 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
1461 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
1462
1463 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
1464                                     struct kvm_translation *tr);
1465
1466 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
1467 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
1468 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
1469                                   struct kvm_sregs *sregs);
1470 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
1471                                   struct kvm_sregs *sregs);
1472 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
1473                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
1474 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
1475                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
1476 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
1477                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
1478 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu);
1479
1480 void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1481
1482 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1483 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
1484 int kvm_arch_vcpu_precreate(struct kvm *kvm, unsigned int id);
1485 int kvm_arch_vcpu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
1486 void kvm_arch_vcpu_postcreate(struct kvm_vcpu *vcpu);
1487 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1488
1489 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_PM_NOTIFIER
1490 int kvm_arch_pm_notifier(struct kvm *kvm, unsigned long state);
1491 #endif
1492
1493 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_VCPU_DEBUGFS
1494 void kvm_arch_create_vcpu_debugfs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct dentry *debugfs_dentry);
1495 #else
1496 static inline void kvm_create_vcpu_debugfs(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
1497 #endif
1498
1499 #ifdef CONFIG_KVM_GENERIC_HARDWARE_ENABLING
1500 int kvm_arch_hardware_enable(void);
1501 void kvm_arch_hardware_disable(void);
1502 #endif
1503 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
1504 bool kvm_arch_vcpu_in_kernel(struct kvm_vcpu *vcpu);
1505 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
1506 bool kvm_arch_dy_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
1507 bool kvm_arch_dy_has_pending_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1508 int kvm_arch_post_init_vm(struct kvm *kvm);
1509 void kvm_arch_pre_destroy_vm(struct kvm *kvm);
1510 int kvm_arch_create_vm_debugfs(struct kvm *kvm);
1511
1512 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
1513 /*
1514  * All architectures that want to use vzalloc currently also
1515  * need their own kvm_arch_alloc_vm implementation.
1516  */
1517 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
1518 {
1519         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
1520 }
1521 #endif
1522
1523 static inline void __kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
1524 {
1525         kvfree(kvm);
1526 }
1527
1528 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_FREE
1529 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
1530 {
1531         __kvm_arch_free_vm(kvm);
1532 }
1533 #endif
1534
1535 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLBS
1536 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm)
1537 {
1538         return -ENOTSUPP;
1539 }
1540 #else
1541 int kvm_arch_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
1542 #endif
1543
1544 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLBS_RANGE
1545 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlbs_range(struct kvm *kvm,
1546                                                     gfn_t gfn, u64 nr_pages)
1547 {
1548         return -EOPNOTSUPP;
1549 }
1550 #else
1551 int kvm_arch_flush_remote_tlbs_range(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, u64 nr_pages);
1552 #endif
1553
1554 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
1555 void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
1556 void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
1557 bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
1558 #else
1559 static inline void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
1560 {
1561 }
1562
1563 static inline void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
1564 {
1565 }
1566
1567 static inline bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
1568 {
1569         return false;
1570 }
1571 #endif
1572 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
1573 void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm);
1574 void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm);
1575 bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm);
1576 #else
1577 static inline void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm)
1578 {
1579 }
1580
1581 static inline void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm)
1582 {
1583 }
1584
1585 static __always_inline bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm)
1586 {
1587         return false;
1588 }
1589 #endif
1590
1591 static inline struct rcuwait *kvm_arch_vcpu_get_wait(struct kvm_vcpu *vcpu)
1592 {
1593 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
1594         return vcpu->arch.waitp;
1595 #else
1596         return &vcpu->wait;
1597 #endif
1598 }
1599
1600 /*
1601  * Wake a vCPU if necessary, but don't do any stats/metadata updates.  Returns
1602  * true if the vCPU was blocking and was awakened, false otherwise.
1603  */
1604 static inline bool __kvm_vcpu_wake_up(struct kvm_vcpu *vcpu)
1605 {
1606         return !!rcuwait_wake_up(kvm_arch_vcpu_get_wait(vcpu));
1607 }
1608
1609 static inline bool kvm_vcpu_is_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1610 {
1611         return rcuwait_active(kvm_arch_vcpu_get_wait(vcpu));
1612 }
1613
1614 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_INTC_INITIALIZED
1615 /*
1616  * returns true if the virtual interrupt controller is initialized and
1617  * ready to accept virtual IRQ. On some architectures the virtual interrupt
1618  * controller is dynamically instantiated and this is not always true.
1619  */
1620 bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm);
1621 #else
1622 static inline bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm)
1623 {
1624         return true;
1625 }
1626 #endif
1627
1628 #ifdef CONFIG_GUEST_PERF_EVENTS
1629 unsigned long kvm_arch_vcpu_get_ip(struct kvm_vcpu *vcpu);
1630
1631 void kvm_register_perf_callbacks(unsigned int (*pt_intr_handler)(void));
1632 void kvm_unregister_perf_callbacks(void);
1633 #else
1634 static inline void kvm_register_perf_callbacks(void *ign) {}
1635 static inline void kvm_unregister_perf_callbacks(void) {}
1636 #endif /* CONFIG_GUEST_PERF_EVENTS */
1637
1638 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
1639 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
1640 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
1641
1642 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
1643
1644 struct page *kvm_pfn_to_refcounted_page(kvm_pfn_t pfn);
1645 bool kvm_is_zone_device_page(struct page *page);
1646
1647 struct kvm_irq_ack_notifier {
1648         struct hlist_node link;
1649         unsigned gsi;
1650         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1651 };
1652
1653 int kvm_irq_map_gsi(struct kvm *kvm,
1654                     struct kvm_kernel_irq_routing_entry *entries, int gsi);
1655 int kvm_irq_map_chip_pin(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1656
1657 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
1658                 bool line_status);
1659 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
1660                 int irq_source_id, int level, bool line_status);
1661 int kvm_arch_set_irq_inatomic(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1662                                struct kvm *kvm, int irq_source_id,
1663                                int level, bool line_status);
1664 bool kvm_irq_has_notifier(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1665 void kvm_notify_acked_gsi(struct kvm *kvm, int gsi);
1666 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1667 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
1668                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1669 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
1670                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1671 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
1672 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
1673 bool kvm_arch_irqfd_allowed(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1674
1675 /*
1676  * Returns a pointer to the memslot if it contains gfn.
1677  * Otherwise returns NULL.
1678  */
1679 static inline struct kvm_memory_slot *
1680 try_get_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
1681 {
1682         if (!slot)
1683                 return NULL;
1684
1685         if (gfn >= slot->base_gfn && gfn < slot->base_gfn + slot->npages)
1686                 return slot;
1687         else
1688                 return NULL;
1689 }
1690
1691 /*
1692  * Returns a pointer to the memslot that contains gfn. Otherwise returns NULL.
1693  *
1694  * With "approx" set returns the memslot also when the address falls
1695  * in a hole. In that case one of the memslots bordering the hole is
1696  * returned.
1697  */
1698 static inline struct kvm_memory_slot *
1699 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn, bool approx)
1700 {
1701         struct kvm_memory_slot *slot;
1702         struct rb_node *node;
1703         int idx = slots->node_idx;
1704
1705         slot = NULL;
1706         for (node = slots->gfn_tree.rb_node; node; ) {
1707                 slot = container_of(node, struct kvm_memory_slot, gfn_node[idx]);
1708                 if (gfn >= slot->base_gfn) {
1709                         if (gfn < slot->base_gfn + slot->npages)
1710                                 return slot;
1711                         node = node->rb_right;
1712                 } else
1713                         node = node->rb_left;
1714         }
1715
1716         return approx ? slot : NULL;
1717 }
1718
1719 static inline struct kvm_memory_slot *
1720 ____gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn, bool approx)
1721 {
1722         struct kvm_memory_slot *slot;
1723
1724         slot = (struct kvm_memory_slot *)atomic_long_read(&slots->last_used_slot);
1725         slot = try_get_memslot(slot, gfn);
1726         if (slot)
1727                 return slot;
1728
1729         slot = search_memslots(slots, gfn, approx);
1730         if (slot) {
1731                 atomic_long_set(&slots->last_used_slot, (unsigned long)slot);
1732                 return slot;
1733         }
1734
1735         return NULL;
1736 }
1737
1738 /*
1739  * __gfn_to_memslot() and its descendants are here to allow arch code to inline
1740  * the lookups in hot paths.  gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline
1741  * because that would bloat other code too much.
1742  */
1743 static inline struct kvm_memory_slot *
1744 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
1745 {
1746         return ____gfn_to_memslot(slots, gfn, false);
1747 }
1748
1749 static inline unsigned long
1750 __gfn_to_hva_memslot(const struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
1751 {
1752         /*
1753          * The index was checked originally in search_memslots.  To avoid
1754          * that a malicious guest builds a Spectre gadget out of e.g. page
1755          * table walks, do not let the processor speculate loads outside
1756          * the guest's registered memslots.
1757          */
1758         unsigned long offset = gfn - slot->base_gfn;
1759         offset = array_index_nospec(offset, slot->npages);
1760         return slot->userspace_addr + offset * PAGE_SIZE;
1761 }
1762
1763 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
1764 {
1765         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
1766 }
1767
1768 static inline gfn_t
1769 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
1770 {
1771         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
1772
1773         return slot->base_gfn + gfn_offset;
1774 }
1775
1776 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
1777 {
1778         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
1779 }
1780
1781 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
1782 {
1783         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
1784 }
1785
1786 static inline hpa_t pfn_to_hpa(kvm_pfn_t pfn)
1787 {
1788         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
1789 }
1790
1791 static inline bool kvm_is_error_gpa(struct kvm *kvm, gpa_t gpa)
1792 {
1793         unsigned long hva = gfn_to_hva(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
1794
1795         return kvm_is_error_hva(hva);
1796 }
1797
1798 enum kvm_stat_kind {
1799         KVM_STAT_VM,
1800         KVM_STAT_VCPU,
1801 };
1802
1803 struct kvm_stat_data {
1804         struct kvm *kvm;
1805         const struct _kvm_stats_desc *desc;
1806         enum kvm_stat_kind kind;
1807 };
1808
1809 struct _kvm_stats_desc {
1810         struct kvm_stats_desc desc;
1811         char name[KVM_STATS_NAME_SIZE];
1812 };
1813
1814 #define STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz)                      \
1815         .flags = type | unit | base |                                          \
1816                  BUILD_BUG_ON_ZERO(type & ~KVM_STATS_TYPE_MASK) |              \
1817                  BUILD_BUG_ON_ZERO(unit & ~KVM_STATS_UNIT_MASK) |              \
1818                  BUILD_BUG_ON_ZERO(base & ~KVM_STATS_BASE_MASK),               \
1819         .exponent = exp,                                                       \
1820         .size = sz,                                                            \
1821         .bucket_size = bsz
1822
1823 #define VM_GENERIC_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)            \
1824         {                                                                      \
1825                 {                                                              \
1826                         STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz),     \
1827                         .offset = offsetof(struct kvm_vm_stat, generic.stat)   \
1828                 },                                                             \
1829                 .name = #stat,                                                 \
1830         }
1831 #define VCPU_GENERIC_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)          \
1832         {                                                                      \
1833                 {                                                              \
1834                         STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz),     \
1835                         .offset = offsetof(struct kvm_vcpu_stat, generic.stat) \
1836                 },                                                             \
1837                 .name = #stat,                                                 \
1838         }
1839 #define VM_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)                    \
1840         {                                                                      \
1841                 {                                                              \
1842                         STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz),     \
1843                         .offset = offsetof(struct kvm_vm_stat, stat)           \
1844                 },                                                             \
1845                 .name = #stat,                                                 \
1846         }
1847 #define VCPU_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)                  \
1848         {                                                                      \
1849                 {                                                              \
1850                         STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz),     \
1851                         .offset = offsetof(struct kvm_vcpu_stat, stat)         \
1852                 },                                                             \
1853                 .name = #stat,                                                 \
1854         }
1855 /* SCOPE: VM, VM_GENERIC, VCPU, VCPU_GENERIC */
1856 #define STATS_DESC(SCOPE, stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)                \
1857         SCOPE##_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)
1858
1859 #define STATS_DESC_CUMULATIVE(SCOPE, name, unit, base, exponent)               \
1860         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_CUMULATIVE,                     \
1861                 unit, base, exponent, 1, 0)
1862 #define STATS_DESC_INSTANT(SCOPE, name, unit, base, exponent)                  \
1863         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_INSTANT,                        \
1864                 unit, base, exponent, 1, 0)
1865 #define STATS_DESC_PEAK(SCOPE, name, unit, base, exponent)                     \
1866         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_PEAK,                           \
1867                 unit, base, exponent, 1, 0)
1868 #define STATS_DESC_LINEAR_HIST(SCOPE, name, unit, base, exponent, sz, bsz)     \
1869         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_LINEAR_HIST,                    \
1870                 unit, base, exponent, sz, bsz)
1871 #define STATS_DESC_LOG_HIST(SCOPE, name, unit, base, exponent, sz)             \
1872         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_LOG_HIST,                       \
1873                 unit, base, exponent, sz, 0)
1874
1875 /* Cumulative counter, read/write */
1876 #define STATS_DESC_COUNTER(SCOPE, name)                                        \
1877         STATS_DESC_CUMULATIVE(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_NONE,                \
1878                 KVM_STATS_BASE_POW10, 0)
1879 /* Instantaneous counter, read only */
1880 #define STATS_DESC_ICOUNTER(SCOPE, name)                                       \
1881         STATS_DESC_INSTANT(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_NONE,                   \
1882                 KVM_STATS_BASE_POW10, 0)
1883 /* Peak counter, read/write */
1884 #define STATS_DESC_PCOUNTER(SCOPE, name)                                       \
1885         STATS_DESC_PEAK(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_NONE,                      \
1886                 KVM_STATS_BASE_POW10, 0)
1887
1888 /* Instantaneous boolean value, read only */
1889 #define STATS_DESC_IBOOLEAN(SCOPE, name)                                       \
1890         STATS_DESC_INSTANT(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_BOOLEAN,                \
1891                 KVM_STATS_BASE_POW10, 0)
1892 /* Peak (sticky) boolean value, read/write */
1893 #define STATS_DESC_PBOOLEAN(SCOPE, name)                                       \
1894         STATS_DESC_PEAK(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_BOOLEAN,                   \
1895                 KVM_STATS_BASE_POW10, 0)
1896
1897 /* Cumulative time in nanosecond */
1898 #define STATS_DESC_TIME_NSEC(SCOPE, name)                                      \
1899         STATS_DESC_CUMULATIVE(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_SECONDS,             \
1900                 KVM_STATS_BASE_POW10, -9)
1901 /* Linear histogram for time in nanosecond */
1902 #define STATS_DESC_LINHIST_TIME_NSEC(SCOPE, name, sz, bsz)                     \
1903         STATS_DESC_LINEAR_HIST(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_SECONDS,            \
1904                 KVM_STATS_BASE_POW10, -9, sz, bsz)
1905 /* Logarithmic histogram for time in nanosecond */
1906 #define STATS_DESC_LOGHIST_TIME_NSEC(SCOPE, name, sz)                          \
1907         STATS_DESC_LOG_HIST(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_SECONDS,               \
1908                 KVM_STATS_BASE_POW10, -9, sz)
1909
1910 #define KVM_GENERIC_VM_STATS()                                                 \
1911         STATS_DESC_COUNTER(VM_GENERIC, remote_tlb_flush),                      \
1912         STATS_DESC_COUNTER(VM_GENERIC, remote_tlb_flush_requests)
1913
1914 #define KVM_GENERIC_VCPU_STATS()                                               \
1915         STATS_DESC_COUNTER(VCPU_GENERIC, halt_successful_poll),                \
1916         STATS_DESC_COUNTER(VCPU_GENERIC, halt_attempted_poll),                 \
1917         STATS_DESC_COUNTER(VCPU_GENERIC, halt_poll_invalid),                   \
1918         STATS_DESC_COUNTER(VCPU_GENERIC, halt_wakeup),                         \
1919         STATS_DESC_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_poll_success_ns),              \
1920         STATS_DESC_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_poll_fail_ns),                 \
1921         STATS_DESC_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_wait_ns),                      \
1922         STATS_DESC_LOGHIST_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_poll_success_hist,     \
1923                         HALT_POLL_HIST_COUNT),                                 \
1924         STATS_DESC_LOGHIST_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_poll_fail_hist,        \
1925                         HALT_POLL_HIST_COUNT),                                 \
1926         STATS_DESC_LOGHIST_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_wait_hist,             \
1927                         HALT_POLL_HIST_COUNT),                                 \
1928         STATS_DESC_IBOOLEAN(VCPU_GENERIC, blocking)
1929
1930 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
1931
1932 ssize_t kvm_stats_read(char *id, const struct kvm_stats_header *header,
1933                        const struct _kvm_stats_desc *desc,
1934                        void *stats, size_t size_stats,
1935                        char __user *user_buffer, size_t size, loff_t *offset);
1936
1937 /**
1938  * kvm_stats_linear_hist_update() - Update bucket value for linear histogram
1939  * statistics data.
1940  *
1941  * @data: start address of the stats data
1942  * @size: the number of bucket of the stats data
1943  * @value: the new value used to update the linear histogram's bucket
1944  * @bucket_size: the size (width) of a bucket
1945  */
1946 static inline void kvm_stats_linear_hist_update(u64 *data, size_t size,
1947                                                 u64 value, size_t bucket_size)
1948 {
1949         size_t index = div64_u64(value, bucket_size);
1950
1951         index = min(index, size - 1);
1952         ++data[index];
1953 }
1954
1955 /**
1956  * kvm_stats_log_hist_update() - Update bucket value for logarithmic histogram
1957  * statistics data.
1958  *
1959  * @data: start address of the stats data
1960  * @size: the number of bucket of the stats data
1961  * @value: the new value used to update the logarithmic histogram's bucket
1962  */
1963 static inline void kvm_stats_log_hist_update(u64 *data, size_t size, u64 value)
1964 {
1965         size_t index = fls64(value);
1966
1967         index = min(index, size - 1);
1968         ++data[index];
1969 }
1970
1971 #define KVM_STATS_LINEAR_HIST_UPDATE(array, value, bsize)                      \
1972         kvm_stats_linear_hist_update(array, ARRAY_SIZE(array), value, bsize)
1973 #define KVM_STATS_LOG_HIST_UPDATE(array, value)                                \
1974         kvm_stats_log_hist_update(array, ARRAY_SIZE(array), value)
1975
1976
1977 extern const struct kvm_stats_header kvm_vm_stats_header;
1978 extern const struct _kvm_stats_desc kvm_vm_stats_desc[];
1979 extern const struct kvm_stats_header kvm_vcpu_stats_header;
1980 extern const struct _kvm_stats_desc kvm_vcpu_stats_desc[];
1981
1982 #ifdef CONFIG_KVM_GENERIC_MMU_NOTIFIER
1983 static inline int mmu_invalidate_retry(struct kvm *kvm, unsigned long mmu_seq)
1984 {
1985         if (unlikely(kvm->mmu_invalidate_in_progress))
1986                 return 1;
1987         /*
1988          * Ensure the read of mmu_invalidate_in_progress happens before
1989          * the read of mmu_invalidate_seq.  This interacts with the
1990          * smp_wmb() in mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure
1991          * that the caller either sees the old (non-zero) value of
1992          * mmu_invalidate_in_progress or the new (incremented) value of
1993          * mmu_invalidate_seq.
1994          *
1995          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock rather
1996          * than under kvm->mmu_lock, for scalability, so can't rely on
1997          * kvm->mmu_lock to keep things ordered.
1998          */
1999         smp_rmb();
2000         if (kvm->mmu_invalidate_seq != mmu_seq)
2001                 return 1;
2002         return 0;
2003 }
2004
2005 static inline int mmu_invalidate_retry_gfn(struct kvm *kvm,
2006                                            unsigned long mmu_seq,
2007                                            gfn_t gfn)
2008 {
2009         lockdep_assert_held(&kvm->mmu_lock);
2010         /*
2011          * If mmu_invalidate_in_progress is non-zero, then the range maintained
2012          * by kvm_mmu_notifier_invalidate_range_start contains all addresses
2013          * that might be being invalidated. Note that it may include some false
2014          * positives, due to shortcuts when handing concurrent invalidations.
2015          */
2016         if (unlikely(kvm->mmu_invalidate_in_progress)) {
2017                 /*
2018                  * Dropping mmu_lock after bumping mmu_invalidate_in_progress
2019                  * but before updating the range is a KVM bug.
2020                  */
2021                 if (WARN_ON_ONCE(kvm->mmu_invalidate_range_start == INVALID_GPA ||
2022                                  kvm->mmu_invalidate_range_end == INVALID_GPA))
2023                         return 1;
2024
2025                 if (gfn >= kvm->mmu_invalidate_range_start &&
2026                     gfn < kvm->mmu_invalidate_range_end)
2027                         return 1;
2028         }
2029
2030         if (kvm->mmu_invalidate_seq != mmu_seq)
2031                 return 1;
2032         return 0;
2033 }
2034 #endif
2035
2036 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
2037
2038 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 4096 /* might need extension/rework in the future */
2039
2040 bool kvm_arch_can_set_irq_routing(struct kvm *kvm);
2041 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
2042                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
2043                         unsigned nr,
2044                         unsigned flags);
2045 int kvm_set_routing_entry(struct kvm *kvm,
2046                           struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
2047                           const struct kvm_irq_routing_entry *ue);
2048 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
2049
2050 #else
2051
2052 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
2053
2054 #endif
2055
2056 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
2057
2058 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
2059 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
2060
2061 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
2062 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
2063 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
2064 bool kvm_notify_irqfd_resampler(struct kvm *kvm,
2065                                 unsigned int irqchip,
2066                                 unsigned int pin);
2067 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *);
2068 #else
2069 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
2070 {
2071         return -EINVAL;
2072 }
2073
2074 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
2075
2076 static inline bool kvm_notify_irqfd_resampler(struct kvm *kvm,
2077                                               unsigned int irqchip,
2078                                               unsigned int pin)
2079 {
2080         return false;
2081 }
2082 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP */
2083
2084 void kvm_arch_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
2085
2086 static inline void __kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
2087 {
2088         /*
2089          * Ensure the rest of the request is published to kvm_check_request's
2090          * caller.  Paired with the smp_mb__after_atomic in kvm_check_request.
2091          */
2092         smp_wmb();
2093         set_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
2094 }
2095
2096 static __always_inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
2097 {
2098         /*
2099          * Request that don't require vCPU action should never be logged in
2100          * vcpu->requests.  The vCPU won't clear the request, so it will stay
2101          * logged indefinitely and prevent the vCPU from entering the guest.
2102          */
2103         BUILD_BUG_ON(!__builtin_constant_p(req) ||
2104                      (req & KVM_REQUEST_NO_ACTION));
2105
2106         __kvm_make_request(req, vcpu);
2107 }
2108
2109 static inline bool kvm_request_pending(struct kvm_vcpu *vcpu)
2110 {
2111         return READ_ONCE(vcpu->requests);
2112 }
2113
2114 static inline bool kvm_test_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
2115 {
2116         return test_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
2117 }
2118
2119 static inline void kvm_clear_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
2120 {
2121         clear_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
2122 }
2123
2124 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
2125 {
2126         if (kvm_test_request(req, vcpu)) {
2127                 kvm_clear_request(req, vcpu);
2128
2129                 /*
2130                  * Ensure the rest of the request is visible to kvm_check_request's
2131                  * caller.  Paired with the smp_wmb in kvm_make_request.
2132                  */
2133                 smp_mb__after_atomic();
2134                 return true;
2135         } else {
2136                 return false;
2137         }
2138 }
2139
2140 #ifdef CONFIG_KVM_GENERIC_HARDWARE_ENABLING
2141 extern bool kvm_rebooting;
2142 #endif
2143
2144 extern unsigned int halt_poll_ns;
2145 extern unsigned int halt_poll_ns_grow;
2146 extern unsigned int halt_poll_ns_grow_start;
2147 extern unsigned int halt_poll_ns_shrink;
2148
2149 struct kvm_device {
2150         const struct kvm_device_ops *ops;
2151         struct kvm *kvm;
2152         void *private;
2153         struct list_head vm_node;
2154 };
2155
2156 /* create, destroy, and name are mandatory */
2157 struct kvm_device_ops {
2158         const char *name;
2159
2160         /*
2161          * create is called holding kvm->lock and any operations not suitable
2162          * to do while holding the lock should be deferred to init (see
2163          * below).
2164          */
2165         int (*create)(struct kvm_device *dev, u32 type);
2166
2167         /*
2168          * init is called after create if create is successful and is called
2169          * outside of holding kvm->lock.
2170          */
2171         void (*init)(struct kvm_device *dev);
2172
2173         /*
2174          * Destroy is responsible for freeing dev.
2175          *
2176          * Destroy may be called before or after destructors are called
2177          * on emulated I/O regions, depending on whether a reference is
2178          * held by a vcpu or other kvm component that gets destroyed
2179          * after the emulated I/O.
2180          */
2181         void (*destroy)(struct kvm_device *dev);
2182
2183         /*
2184          * Release is an alternative method to free the device. It is
2185          * called when the device file descriptor is closed. Once
2186          * release is called, the destroy method will not be called
2187          * anymore as the device is removed from the device list of
2188          * the VM. kvm->lock is held.
2189          */
2190         void (*release)(struct kvm_device *dev);
2191
2192         int (*set_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
2193         int (*get_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
2194         int (*has_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
2195         long (*ioctl)(struct kvm_device *dev, unsigned int ioctl,
2196                       unsigned long arg);
2197         int (*mmap)(struct kvm_device *dev, struct vm_area_struct *vma);
2198 };
2199
2200 struct kvm_device *kvm_device_from_filp(struct file *filp);
2201 int kvm_register_device_ops(const struct kvm_device_ops *ops, u32 type);
2202 void kvm_unregister_device_ops(u32 type);
2203
2204 extern struct kvm_device_ops kvm_mpic_ops;
2205 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v2_ops;
2206 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v3_ops;
2207
2208 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
2209
2210 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
2211 {
2212         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
2213 }
2214 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
2215 {
2216         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
2217 }
2218
2219 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
2220
2221 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
2222 {
2223 }
2224
2225 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
2226 {
2227 }
2228 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
2229
2230 static inline bool kvm_is_visible_memslot(struct kvm_memory_slot *memslot)
2231 {
2232         return (memslot && memslot->id < KVM_USER_MEM_SLOTS &&
2233                 !(memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID));
2234 }
2235
2236 struct kvm_vcpu *kvm_get_running_vcpu(void);
2237 struct kvm_vcpu * __percpu *kvm_get_running_vcpus(void);
2238
2239 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS
2240 bool kvm_arch_has_irq_bypass(void);
2241 int kvm_arch_irq_bypass_add_producer(struct irq_bypass_consumer *,
2242                            struct irq_bypass_producer *);
2243 void kvm_arch_irq_bypass_del_producer(struct irq_bypass_consumer *,
2244                            struct irq_bypass_producer *);
2245 void kvm_arch_irq_bypass_stop(struct irq_bypass_consumer *);
2246 void kvm_arch_irq_bypass_start(struct irq_bypass_consumer *);
2247 int kvm_arch_update_irqfd_routing(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
2248                                   uint32_t guest_irq, bool set);
2249 bool kvm_arch_irqfd_route_changed(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *,
2250                                   struct kvm_kernel_irq_routing_entry *);
2251 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS */
2252
2253 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS
2254 /* If we wakeup during the poll time, was it a sucessful poll? */
2255 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
2256 {
2257         return vcpu->valid_wakeup;
2258 }
2259
2260 #else
2261 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
2262 {
2263         return true;
2264 }
2265 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS */
2266
2267 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_NO_POLL
2268 /* Callback that tells if we must not poll */
2269 bool kvm_arch_no_poll(struct kvm_vcpu *vcpu);
2270 #else
2271 static inline bool kvm_arch_no_poll(struct kvm_vcpu *vcpu)
2272 {
2273         return false;
2274 }
2275 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_NO_POLL */
2276
2277 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL
2278 long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
2279                                unsigned int ioctl, unsigned long arg);
2280 #else
2281 static inline long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
2282                                              unsigned int ioctl,
2283                                              unsigned long arg)
2284 {
2285         return -ENOIOCTLCMD;
2286 }
2287 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL */
2288
2289 void kvm_arch_guest_memory_reclaimed(struct kvm *kvm);
2290
2291 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE
2292 int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu);
2293 #else
2294 static inline int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu)
2295 {
2296         return 0;
2297 }
2298 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE */
2299
2300 typedef int (*kvm_vm_thread_fn_t)(struct kvm *kvm, uintptr_t data);
2301
2302 int kvm_vm_create_worker_thread(struct kvm *kvm, kvm_vm_thread_fn_t thread_fn,
2303                                 uintptr_t data, const char *name,
2304                                 struct task_struct **thread_ptr);
2305
2306 #ifdef CONFIG_KVM_XFER_TO_GUEST_WORK
2307 static inline void kvm_handle_signal_exit(struct kvm_vcpu *vcpu)
2308 {
2309         vcpu->run->exit_reason = KVM_EXIT_INTR;
2310         vcpu->stat.signal_exits++;
2311 }
2312 #endif /* CONFIG_KVM_XFER_TO_GUEST_WORK */
2313
2314 /*
2315  * If more than one page is being (un)accounted, @virt must be the address of
2316  * the first page of a block of pages what were allocated together (i.e
2317  * accounted together).
2318  *
2319  * kvm_account_pgtable_pages() is thread-safe because mod_lruvec_page_state()
2320  * is thread-safe.
2321  */
2322 static inline void kvm_account_pgtable_pages(void *virt, int nr)
2323 {
2324         mod_lruvec_page_state(virt_to_page(virt), NR_SECONDARY_PAGETABLE, nr);
2325 }
2326
2327 /*
2328  * This defines how many reserved entries we want to keep before we
2329  * kick the vcpu to the userspace to avoid dirty ring full.  This
2330  * value can be tuned to higher if e.g. PML is enabled on the host.
2331  */
2332 #define  KVM_DIRTY_RING_RSVD_ENTRIES  64
2333
2334 /* Max number of entries allowed for each kvm dirty ring */
2335 #define  KVM_DIRTY_RING_MAX_ENTRIES  65536
2336
2337 static inline void kvm_prepare_memory_fault_exit(struct kvm_vcpu *vcpu,
2338                                                  gpa_t gpa, gpa_t size,
2339                                                  bool is_write, bool is_exec,
2340                                                  bool is_private)
2341 {
2342         vcpu->run->exit_reason = KVM_EXIT_MEMORY_FAULT;
2343         vcpu->run->memory_fault.gpa = gpa;
2344         vcpu->run->memory_fault.size = size;
2345
2346         /* RWX flags are not (yet) defined or communicated to userspace. */
2347         vcpu->run->memory_fault.flags = 0;
2348         if (is_private)
2349                 vcpu->run->memory_fault.flags |= KVM_MEMORY_EXIT_FLAG_PRIVATE;
2350 }
2351
2352 #ifdef CONFIG_KVM_GENERIC_MEMORY_ATTRIBUTES
2353 static inline unsigned long kvm_get_memory_attributes(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
2354 {
2355         return xa_to_value(xa_load(&kvm->mem_attr_array, gfn));
2356 }
2357
2358 bool kvm_range_has_memory_attributes(struct kvm *kvm, gfn_t start, gfn_t end,
2359                                      unsigned long attrs);
2360 bool kvm_arch_pre_set_memory_attributes(struct kvm *kvm,
2361                                         struct kvm_gfn_range *range);
2362 bool kvm_arch_post_set_memory_attributes(struct kvm *kvm,
2363                                          struct kvm_gfn_range *range);
2364
2365 static inline bool kvm_mem_is_private(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
2366 {
2367         return IS_ENABLED(CONFIG_KVM_PRIVATE_MEM) &&
2368                kvm_get_memory_attributes(kvm, gfn) & KVM_MEMORY_ATTRIBUTE_PRIVATE;
2369 }
2370 #else
2371 static inline bool kvm_mem_is_private(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
2372 {
2373         return false;
2374 }
2375 #endif /* CONFIG_KVM_GENERIC_MEMORY_ATTRIBUTES */
2376
2377 #ifdef CONFIG_KVM_PRIVATE_MEM
2378 int kvm_gmem_get_pfn(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot,
2379                      gfn_t gfn, kvm_pfn_t *pfn, int *max_order);
2380 #else
2381 static inline int kvm_gmem_get_pfn(struct kvm *kvm,
2382                                    struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
2383                                    kvm_pfn_t *pfn, int *max_order)
2384 {
2385         KVM_BUG_ON(1, kvm);
2386         return -EIO;
2387 }
2388 #endif /* CONFIG_KVM_PRIVATE_MEM */
2389
2390 #endif