include/linux/kvm_host.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 #ifndef __KVM_HOST_H
   3 #define __KVM_HOST_H
   4
   5
   6 #include <linux/types.h>
   7 #include <linux/hardirq.h>
   8 #include <linux/list.h>
   9 #include <linux/mutex.h>
  10 #include <linux/spinlock.h>
  11 #include <linux/signal.h>
  12 #include <linux/sched.h>
  13 #include <linux/sched/stat.h>
  14 #include <linux/bug.h>
  15 #include <linux/minmax.h>
  16 #include <linux/mm.h>
  17 #include <linux/mmu_notifier.h>
  18 #include <linux/preempt.h>
  19 #include <linux/msi.h>
  20 #include <linux/slab.h>
  21 #include <linux/vmalloc.h>
  22 #include <linux/rcupdate.h>
  23 #include <linux/ratelimit.h>
  24 #include <linux/err.h>
  25 #include <linux/irqflags.h>
  26 #include <linux/context_tracking.h>
  27 #include <linux/irqbypass.h>
  28 #include <linux/rcuwait.h>
  29 #include <linux/refcount.h>
  30 #include <linux/nospec.h>
  31 #include <linux/notifier.h>
  32 #include <asm/signal.h>
  33
  34 #include <linux/kvm.h>
  35 #include <linux/kvm_para.h>
  36
  37 #include <linux/kvm_types.h>
  38
  39 #include <asm/kvm_host.h>
  40 #include <linux/kvm_dirty_ring.h>
  41
  42 #ifndef KVM_MAX_VCPU_IDS
  43 #define KVM_MAX_VCPU_IDS KVM_MAX_VCPUS
  44 #endif
  45
  46 /*
  47  * The bit 16 ~ bit 31 of kvm_memory_region::flags are internally used
  48  * in kvm, other bits are visible for userspace which are defined in
  49  * include/linux/kvm_h.
  50  */
  51 #define KVM_MEMSLOT_INVALID     (1UL << 16)
  52
  53 /*
  54  * Bit 63 of the memslot generation number is an "update in-progress flag",
  55  * e.g. is temporarily set for the duration of install_new_memslots().
  56  * This flag effectively creates a unique generation number that is used to
  57  * mark cached memslot data, e.g. MMIO accesses, as potentially being stale,
  58  * i.e. may (or may not) have come from the previous memslots generation.
  59  *
  60  * This is necessary because the actual memslots update is not atomic with
  61  * respect to the generation number update.  Updating the generation number
  62  * first would allow a vCPU to cache a spte from the old memslots using the
  63  * new generation number, and updating the generation number after switching
  64  * to the new memslots would allow cache hits using the old generation number
  65  * to reference the defunct memslots.
  66  *
  67  * This mechanism is used to prevent getting hits in KVM's caches while a
  68  * memslot update is in-progress, and to prevent cache hits *after* updating
  69  * the actual generation number against accesses that were inserted into the
  70  * cache *before* the memslots were updated.
  71  */
  72 #define KVM_MEMSLOT_GEN_UPDATE_IN_PROGRESS      BIT_ULL(63)
  73
  74 /* Two fragments for cross MMIO pages. */
  75 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS  2
  76
  77 #ifndef KVM_ADDRESS_SPACE_NUM
  78 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM   1
  79 #endif
  80
  81 /*
  82  * For the normal pfn, the highest 12 bits should be zero,
  83  * so we can mask bit 62 ~ bit 52  to indicate the error pfn,
  84  * mask bit 63 to indicate the noslot pfn.
  85  */
  86 #define KVM_PFN_ERR_MASK        (0x7ffULL << 52)
  87 #define KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK (0xfffULL << 52)
  88 #define KVM_PFN_NOSLOT          (0x1ULL << 63)
  89
  90 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (KVM_PFN_ERR_MASK)
  91 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (KVM_PFN_ERR_MASK + 1)
  92 #define KVM_PFN_ERR_RO_FAULT    (KVM_PFN_ERR_MASK + 2)
  93
  94 /*
  95  * error pfns indicate that the gfn is in slot but faild to
  96  * translate it to pfn on host.
  97  */
  98 static inline bool is_error_pfn(kvm_pfn_t pfn)
  99 {
 100         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_MASK);
 101 }
 102
 103 /*
 104  * error_noslot pfns indicate that the gfn can not be
 105  * translated to pfn - it is not in slot or failed to
 106  * translate it to pfn.
 107  */
 108 static inline bool is_error_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
 109 {
 110         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_NOSLOT_MASK);
 111 }
 112
 113 /* noslot pfn indicates that the gfn is not in slot. */
 114 static inline bool is_noslot_pfn(kvm_pfn_t pfn)
 115 {
 116         return pfn == KVM_PFN_NOSLOT;
 117 }
 118
 119 /*
 120  * architectures with KVM_HVA_ERR_BAD other than PAGE_OFFSET (e.g. s390)
 121  * provide own defines and kvm_is_error_hva
 122  */
 123 #ifndef KVM_HVA_ERR_BAD
 124
 125 #define KVM_HVA_ERR_BAD         (PAGE_OFFSET)
 126 #define KVM_HVA_ERR_RO_BAD      (PAGE_OFFSET + PAGE_SIZE)
 127
 128 static inline bool kvm_is_error_hva(unsigned long addr)
 129 {
 130         return addr >= PAGE_OFFSET;
 131 }
 132
 133 #endif
 134
 135 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
 136
 137 static inline bool is_error_page(struct page *page)
 138 {
 139         return IS_ERR(page);
 140 }
 141
 142 #define KVM_REQUEST_MASK           GENMASK(7,0)
 143 #define KVM_REQUEST_NO_WAKEUP      BIT(8)
 144 #define KVM_REQUEST_WAIT           BIT(9)
 145 /*
 146  * Architecture-independent vcpu->requests bit members
 147  * Bits 4-7 are reserved for more arch-independent bits.
 148  */
 149 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH         (0 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 150 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD        (1 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 151 #define KVM_REQ_UNBLOCK           2
 152 #define KVM_REQ_UNHALT            3
 153 #define KVM_REQ_VM_DEAD           (4 | KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
 154 #define KVM_REQUEST_ARCH_BASE     8
 155
 156 #define KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, flags) ({ \
 157         BUILD_BUG_ON((unsigned)(nr) >= (sizeof_field(struct kvm_vcpu, requests) * 8) - KVM_REQUEST_ARCH_BASE); \
 158         (unsigned)(((nr) + KVM_REQUEST_ARCH_BASE) | (flags)); \
 159 })
 160 #define KVM_ARCH_REQ(nr)           KVM_ARCH_REQ_FLAGS(nr, 0)
 161
 162 bool kvm_make_vcpus_request_mask(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 163                                  unsigned long *vcpu_bitmap);
 164 bool kvm_make_all_cpus_request(struct kvm *kvm, unsigned int req);
 165 bool kvm_make_all_cpus_request_except(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 166                                       struct kvm_vcpu *except);
 167 bool kvm_make_cpus_request_mask(struct kvm *kvm, unsigned int req,
 168                                 unsigned long *vcpu_bitmap);
 169
 170 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID             0
 171 #define KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID        1
 172
 173 extern struct mutex kvm_lock;
 174 extern struct list_head vm_list;
 175
 176 struct kvm_io_range {
 177         gpa_t addr;
 178         int len;
 179         struct kvm_io_device *dev;
 180 };
 181
 182 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
 183
 184 struct kvm_io_bus {
 185         int dev_count;
 186         int ioeventfd_count;
 187         struct kvm_io_range range[];
 188 };
 189
 190 enum kvm_bus {
 191         KVM_MMIO_BUS,
 192         KVM_PIO_BUS,
 193         KVM_VIRTIO_CCW_NOTIFY_BUS,
 194         KVM_FAST_MMIO_BUS,
 195         KVM_NR_BUSES
 196 };
 197
 198 int kvm_io_bus_write(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 199                      int len, const void *val);
 200 int kvm_io_bus_write_cookie(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx,
 201                             gpa_t addr, int len, const void *val, long cookie);
 202 int kvm_io_bus_read(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 203                     int len, void *val);
 204 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 205                             int len, struct kvm_io_device *dev);
 206 int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 207                               struct kvm_io_device *dev);
 208 struct kvm_io_device *kvm_io_bus_get_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 209                                          gpa_t addr);
 210
 211 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 212 struct kvm_async_pf {
 213         struct work_struct work;
 214         struct list_head link;
 215         struct list_head queue;
 216         struct kvm_vcpu *vcpu;
 217         struct mm_struct *mm;
 218         gpa_t cr2_or_gpa;
 219         unsigned long addr;
 220         struct kvm_arch_async_pf arch;
 221         bool   wakeup_all;
 222         bool notpresent_injected;
 223 };
 224
 225 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
 226 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
 227 bool kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa,
 228                         unsigned long hva, struct kvm_arch_async_pf *arch);
 229 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
 230 #endif
 231
 232 #ifdef KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
 233 struct kvm_gfn_range {
 234         struct kvm_memory_slot *slot;
 235         gfn_t start;
 236         gfn_t end;
 237         pte_t pte;
 238         bool may_block;
 239 };
 240 bool kvm_unmap_gfn_range(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
 241 bool kvm_age_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
 242 bool kvm_test_age_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
 243 bool kvm_set_spte_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range);
 244 #endif
 245
 246 enum {
 247         OUTSIDE_GUEST_MODE,
 248         IN_GUEST_MODE,
 249         EXITING_GUEST_MODE,
 250         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
 251 };
 252
 253 #define KVM_UNMAPPED_PAGE       ((void *) 0x500 + POISON_POINTER_DELTA)
 254
 255 struct kvm_host_map {
 256         /*
 257          * Only valid if the 'pfn' is managed by the host kernel (i.e. There is
 258          * a 'struct page' for it. When using mem= kernel parameter some memory
 259          * can be used as guest memory but they are not managed by host
 260          * kernel).
 261          * If 'pfn' is not managed by the host kernel, this field is
 262          * initialized to KVM_UNMAPPED_PAGE.
 263          */
 264         struct page *page;
 265         void *hva;
 266         kvm_pfn_t pfn;
 267         kvm_pfn_t gfn;
 268 };
 269
 270 /*
 271  * Used to check if the mapping is valid or not. Never use 'kvm_host_map'
 272  * directly to check for that.
 273  */
 274 static inline bool kvm_vcpu_mapped(struct kvm_host_map *map)
 275 {
 276         return !!map->hva;
 277 }
 278
 279 static inline bool kvm_vcpu_can_poll(ktime_t cur, ktime_t stop)
 280 {
 281         return single_task_running() && !need_resched() && ktime_before(cur, stop);
 282 }
 283
 284 /*
 285  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
 286  * exits for userspace servicing.
 287  */
 288 struct kvm_mmio_fragment {
 289         gpa_t gpa;
 290         void *data;
 291         unsigned len;
 292 };
 293
 294 struct kvm_vcpu {
 295         struct kvm *kvm;
 296 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
 297         struct preempt_notifier preempt_notifier;
 298 #endif
 299         int cpu;
 300         int vcpu_id; /* id given by userspace at creation */
 301         int vcpu_idx; /* index in kvm->vcpus array */
 302         int srcu_idx;
 303         int mode;
 304         u64 requests;
 305         unsigned long guest_debug;
 306
 307         int pre_pcpu;
 308         struct list_head blocked_vcpu_list;
 309
 310         struct mutex mutex;
 311         struct kvm_run *run;
 312
 313         struct rcuwait wait;
 314         struct pid __rcu *pid;
 315         int sigset_active;
 316         sigset_t sigset;
 317         unsigned int halt_poll_ns;
 318         bool valid_wakeup;
 319
 320 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
 321         int mmio_needed;
 322         int mmio_read_completed;
 323         int mmio_is_write;
 324         int mmio_cur_fragment;
 325         int mmio_nr_fragments;
 326         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
 327 #endif
 328
 329 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 330         struct {
 331                 u32 queued;
 332                 struct list_head queue;
 333                 struct list_head done;
 334                 spinlock_t lock;
 335         } async_pf;
 336 #endif
 337
 338 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
 339         /*
 340          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
 341          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
 342          *  or cpu relax intercepted.
 343          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
 344          */
 345         struct {
 346                 bool in_spin_loop;
 347                 bool dy_eligible;
 348         } spin_loop;
 349 #endif
 350         bool preempted;
 351         bool ready;
 352         struct kvm_vcpu_arch arch;
 353         struct kvm_vcpu_stat stat;
 354         char stats_id[KVM_STATS_NAME_SIZE];
 355         struct kvm_dirty_ring dirty_ring;
 356
 357         /*
 358          * The index of the most recently used memslot by this vCPU. It's ok
 359          * if this becomes stale due to memslot changes since we always check
 360          * it is a valid slot.
 361          */
 362         int last_used_slot;
 363 };
 364
 365 /* must be called with irqs disabled */
 366 static __always_inline void guest_enter_irqoff(void)
 367 {
 368         /*
 369          * This is running in ioctl context so its safe to assume that it's the
 370          * stime pending cputime to flush.
 371          */
 372         instrumentation_begin();
 373         vtime_account_guest_enter();
 374         instrumentation_end();
 375
 376         /*
 377          * KVM does not hold any references to rcu protected data when it
 378          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
 379          * is very similar to exiting to userspace from rcu point of view. In
 380          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
 381          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
 382          * we do with user-mode execution.
 383          */
 384         if (!context_tracking_guest_enter()) {
 385                 instrumentation_begin();
 386                 rcu_virt_note_context_switch(smp_processor_id());
 387                 instrumentation_end();
 388         }
 389 }
 390
 391 static __always_inline void guest_exit_irqoff(void)
 392 {
 393         context_tracking_guest_exit();
 394
 395         instrumentation_begin();
 396         /* Flush the guest cputime we spent on the guest */
 397         vtime_account_guest_exit();
 398         instrumentation_end();
 399 }
 400
 401 static inline void guest_exit(void)
 402 {
 403         unsigned long flags;
 404
 405         local_irq_save(flags);
 406         guest_exit_irqoff();
 407         local_irq_restore(flags);
 408 }
 409
 410 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
 411 {
 412         /*
 413          * The memory barrier ensures a previous write to vcpu->requests cannot
 414          * be reordered with the read of vcpu->mode.  It pairs with the general
 415          * memory barrier following the write of vcpu->mode in VCPU RUN.
 416          */
 417         smp_mb__before_atomic();
 418         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
 419 }
 420
 421 /*
 422  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
 423  * This number must be determined not to exceed such limits.
 424  */
 425 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
 426
 427 struct kvm_memory_slot {
 428         gfn_t base_gfn;
 429         unsigned long npages;
 430         unsigned long *dirty_bitmap;
 431         struct kvm_arch_memory_slot arch;
 432         unsigned long userspace_addr;
 433         u32 flags;
 434         short id;
 435         u16 as_id;
 436 };
 437
 438 static inline bool kvm_slot_dirty_track_enabled(struct kvm_memory_slot *slot)
 439 {
 440         return slot->flags & KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES;
 441 }
 442
 443 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
 444 {
 445         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
 446 }
 447
 448 static inline unsigned long *kvm_second_dirty_bitmap(struct kvm_memory_slot *memslot)
 449 {
 450         unsigned long len = kvm_dirty_bitmap_bytes(memslot);
 451
 452         return memslot->dirty_bitmap + len / sizeof(*memslot->dirty_bitmap);
 453 }
 454
 455 #ifndef KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS
 456 #define KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_PROTECT_ENABLE
 457 #endif
 458
 459 struct kvm_s390_adapter_int {
 460         u64 ind_addr;
 461         u64 summary_addr;
 462         u64 ind_offset;
 463         u32 summary_offset;
 464         u32 adapter_id;
 465 };
 466
 467 struct kvm_hv_sint {
 468         u32 vcpu;
 469         u32 sint;
 470 };
 471
 472 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
 473         u32 gsi;
 474         u32 type;
 475         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 476                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level,
 477                    bool line_status);
 478         union {
 479                 struct {
 480                         unsigned irqchip;
 481                         unsigned pin;
 482                 } irqchip;
 483                 struct {
 484                         u32 address_lo;
 485                         u32 address_hi;
 486                         u32 data;
 487                         u32 flags;
 488                         u32 devid;
 489                 } msi;
 490                 struct kvm_s390_adapter_int adapter;
 491                 struct kvm_hv_sint hv_sint;
 492         };
 493         struct hlist_node link;
 494 };
 495
 496 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
 497 struct kvm_irq_routing_table {
 498         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IRQCHIP_NUM_PINS];
 499         u32 nr_rt_entries;
 500         /*
 501          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
 502          * the gsi is connected to.
 503          */
 504         struct hlist_head map[];
 505 };
 506 #endif
 507
 508 #ifndef KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS
 509 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 0
 510 #endif
 511
 512 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM SHRT_MAX
 513 #define KVM_USER_MEM_SLOTS (KVM_MEM_SLOTS_NUM - KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
 514
 515 #ifndef __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
 516 static inline int kvm_arch_vcpu_memslots_id(struct kvm_vcpu *vcpu)
 517 {
 518         return 0;
 519 }
 520 #endif
 521
 522 /*
 523  * Note:
 524  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
 525  * to get the memslot by its id.
 526  */
 527 struct kvm_memslots {
 528         u64 generation;
 529         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
 530         short id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 531         atomic_t last_used_slot;
 532         int used_slots;
 533         struct kvm_memory_slot memslots[];
 534 };
 535
 536 struct kvm {
 537 #ifdef KVM_HAVE_MMU_RWLOCK
 538         rwlock_t mmu_lock;
 539 #else
 540         spinlock_t mmu_lock;
 541 #endif /* KVM_HAVE_MMU_RWLOCK */
 542
 543         struct mutex slots_lock;
 544
 545         /*
 546          * Protects the arch-specific fields of struct kvm_memory_slots in
 547          * use by the VM. To be used under the slots_lock (above) or in a
 548          * kvm->srcu critical section where acquiring the slots_lock would
 549          * lead to deadlock with the synchronize_srcu in
 550          * install_new_memslots.
 551          */
 552         struct mutex slots_arch_lock;
 553         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
 554         struct kvm_memslots __rcu *memslots[KVM_ADDRESS_SPACE_NUM];
 555         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
 556
 557         /* Used to wait for completion of MMU notifiers.  */
 558         spinlock_t mn_invalidate_lock;
 559         unsigned long mn_active_invalidate_count;
 560         struct rcuwait mn_memslots_update_rcuwait;
 561
 562         /*
 563          * created_vcpus is protected by kvm->lock, and is incremented
 564          * at the beginning of KVM_CREATE_VCPU.  online_vcpus is only
 565          * incremented after storing the kvm_vcpu pointer in vcpus,
 566          * and is accessed atomically.
 567          */
 568         atomic_t online_vcpus;
 569         int created_vcpus;
 570         int last_boosted_vcpu;
 571         struct list_head vm_list;
 572         struct mutex lock;
 573         struct kvm_io_bus __rcu *buses[KVM_NR_BUSES];
 574 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 575         struct {
 576                 spinlock_t        lock;
 577                 struct list_head  items;
 578                 struct list_head  resampler_list;
 579                 struct mutex      resampler_lock;
 580         } irqfds;
 581         struct list_head ioeventfds;
 582 #endif
 583         struct kvm_vm_stat stat;
 584         struct kvm_arch arch;
 585         refcount_t users_count;
 586 #ifdef CONFIG_KVM_MMIO
 587         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
 588         spinlock_t ring_lock;
 589         struct list_head coalesced_zones;
 590 #endif
 591
 592         struct mutex irq_lock;
 593 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 594         /*
 595          * Update side is protected by irq_lock.
 596          */
 597         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
 598 #endif
 599 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 600         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
 601 #endif
 602
 603 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 604         struct mmu_notifier mmu_notifier;
 605         unsigned long mmu_notifier_seq;
 606         long mmu_notifier_count;
 607         unsigned long mmu_notifier_range_start;
 608         unsigned long mmu_notifier_range_end;
 609 #endif
 610         struct list_head devices;
 611         u64 manual_dirty_log_protect;
 612         struct dentry *debugfs_dentry;
 613         struct kvm_stat_data **debugfs_stat_data;
 614         struct srcu_struct srcu;
 615         struct srcu_struct irq_srcu;
 616         pid_t userspace_pid;
 617         unsigned int max_halt_poll_ns;
 618         u32 dirty_ring_size;
 619         bool vm_bugged;
 620         bool vm_dead;
 621
 622 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_PM_NOTIFIER
 623         struct notifier_block pm_notifier;
 624 #endif
 625         char stats_id[KVM_STATS_NAME_SIZE];
 626 };
 627
 628 #define kvm_err(fmt, ...) \
 629         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 630 #define kvm_info(fmt, ...) \
 631         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 632 #define kvm_debug(fmt, ...) \
 633         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 634 #define kvm_debug_ratelimited(fmt, ...) \
 635         pr_debug_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), \
 636                              ## __VA_ARGS__)
 637 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
 638         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
 639                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 640
 641 /* The guest did something we don't support. */
 642 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
 643         kvm_pr_unimpl("vcpu%i, guest rIP: 0x%lx " fmt,                  \
 644                         (vcpu)->vcpu_id, kvm_rip_read(vcpu), ## __VA_ARGS__)
 645
 646 #define vcpu_debug(vcpu, fmt, ...)                                      \
 647         kvm_debug("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 648 #define vcpu_debug_ratelimited(vcpu, fmt, ...)                          \
 649         kvm_debug_ratelimited("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id,           \
 650                               ## __VA_ARGS__)
 651 #define vcpu_err(vcpu, fmt, ...)                                        \
 652         kvm_err("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 653
 654 static inline void kvm_vm_dead(struct kvm *kvm)
 655 {
 656         kvm->vm_dead = true;
 657         kvm_make_all_cpus_request(kvm, KVM_REQ_VM_DEAD);
 658 }
 659
 660 static inline void kvm_vm_bugged(struct kvm *kvm)
 661 {
 662         kvm->vm_bugged = true;
 663         kvm_vm_dead(kvm);
 664 }
 665
 666
 667 #define KVM_BUG(cond, kvm, fmt...)                              \
 668 ({                                                              \
 669         int __ret = (cond);                                     \
 670                                                                 \
 671         if (WARN_ONCE(__ret && !(kvm)->vm_bugged, fmt))         \
 672                 kvm_vm_bugged(kvm);                             \
 673         unlikely(__ret);                                        \
 674 })
 675
 676 #define KVM_BUG_ON(cond, kvm)                                   \
 677 ({                                                              \
 678         int __ret = (cond);                                     \
 679                                                                 \
 680         if (WARN_ON_ONCE(__ret && !(kvm)->vm_bugged))           \
 681                 kvm_vm_bugged(kvm);                             \
 682         unlikely(__ret);                                        \
 683 })
 684
 685 static inline bool kvm_dirty_log_manual_protect_and_init_set(struct kvm *kvm)
 686 {
 687         return !!(kvm->manual_dirty_log_protect & KVM_DIRTY_LOG_INITIALLY_SET);
 688 }
 689
 690 static inline struct kvm_io_bus *kvm_get_bus(struct kvm *kvm, enum kvm_bus idx)
 691 {
 692         return srcu_dereference_check(kvm->buses[idx], &kvm->srcu,
 693                                       lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
 694                                       !refcount_read(&kvm->users_count));
 695 }
 696
 697 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
 698 {
 699         int num_vcpus = atomic_read(&kvm->online_vcpus);
 700         i = array_index_nospec(i, num_vcpus);
 701
 702         /* Pairs with smp_wmb() in kvm_vm_ioctl_create_vcpu.  */
 703         smp_rmb();
 704         return kvm->vcpus[i];
 705 }
 706
 707 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
 708         for (idx = 0; \
 709              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
 710              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
 711              idx++)
 712
 713 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu_by_id(struct kvm *kvm, int id)
 714 {
 715         struct kvm_vcpu *vcpu = NULL;
 716         int i;
 717
 718         if (id < 0)
 719                 return NULL;
 720         if (id < KVM_MAX_VCPUS)
 721                 vcpu = kvm_get_vcpu(kvm, id);
 722         if (vcpu && vcpu->vcpu_id == id)
 723                 return vcpu;
 724         kvm_for_each_vcpu(i, vcpu, kvm)
 725                 if (vcpu->vcpu_id == id)
 726                         return vcpu;
 727         return NULL;
 728 }
 729
 730 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)                            \
 731         for (memslot = &slots->memslots[0];                             \
 732              memslot < slots->memslots + slots->used_slots; memslot++)  \
 733                 if (WARN_ON_ONCE(!memslot->npages)) {                   \
 734                 } else
 735
 736 void kvm_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 737
 738 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 739 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 740
 741 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
 742 void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm);
 743 void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
 744 #else
 745 static inline void kvm_arch_post_irq_ack_notifier_list_update(struct kvm *kvm)
 746 {
 747 }
 748 static inline void kvm_arch_post_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
 749 {
 750 }
 751 #endif
 752
 753 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
 754 int kvm_irqfd_init(void);
 755 void kvm_irqfd_exit(void);
 756 #else
 757 static inline int kvm_irqfd_init(void)
 758 {
 759         return 0;
 760 }
 761
 762 static inline void kvm_irqfd_exit(void)
 763 {
 764 }
 765 #endif
 766 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
 767                   struct module *module);
 768 void kvm_exit(void);
 769
 770 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
 771 bool kvm_get_kvm_safe(struct kvm *kvm);
 772 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
 773 bool file_is_kvm(struct file *file);
 774 void kvm_put_kvm_no_destroy(struct kvm *kvm);
 775
 776 static inline struct kvm_memslots *__kvm_memslots(struct kvm *kvm, int as_id)
 777 {
 778         as_id = array_index_nospec(as_id, KVM_ADDRESS_SPACE_NUM);
 779         return srcu_dereference_check(kvm->memslots[as_id], &kvm->srcu,
 780                         lockdep_is_held(&kvm->slots_lock) ||
 781                         !refcount_read(&kvm->users_count));
 782 }
 783
 784 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
 785 {
 786         return __kvm_memslots(kvm, 0);
 787 }
 788
 789 static inline struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu)
 790 {
 791         int as_id = kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu);
 792
 793         return __kvm_memslots(vcpu->kvm, as_id);
 794 }
 795
 796 static inline
 797 struct kvm_memory_slot *id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
 798 {
 799         int index = slots->id_to_index[id];
 800         struct kvm_memory_slot *slot;
 801
 802         if (index < 0)
 803                 return NULL;
 804
 805         slot = &slots->memslots[index];
 806
 807         WARN_ON(slot->id != id);
 808         return slot;
 809 }
 810
 811 /*
 812  * KVM_SET_USER_MEMORY_REGION ioctl allows the following operations:
 813  * - create a new memory slot
 814  * - delete an existing memory slot
 815  * - modify an existing memory slot
 816  *   -- move it in the guest physical memory space
 817  *   -- just change its flags
 818  *
 819  * Since flags can be changed by some of these operations, the following
 820  * differentiation is the best we can do for __kvm_set_memory_region():
 821  */
 822 enum kvm_mr_change {
 823         KVM_MR_CREATE,
 824         KVM_MR_DELETE,
 825         KVM_MR_MOVE,
 826         KVM_MR_FLAGS_ONLY,
 827 };
 828
 829 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 830                           const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 831 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 832                             const struct kvm_userspace_memory_region *mem);
 833 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
 834 void kvm_arch_memslots_updated(struct kvm *kvm, u64 gen);
 835 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
 836                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
 837                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 838                                 enum kvm_mr_change change);
 839 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
 840                                 const struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 841                                 struct kvm_memory_slot *old,
 842                                 const struct kvm_memory_slot *new,
 843                                 enum kvm_mr_change change);
 844 /* flush all memory translations */
 845 void kvm_arch_flush_shadow_all(struct kvm *kvm);
 846 /* flush memory translations pointing to 'slot' */
 847 void kvm_arch_flush_shadow_memslot(struct kvm *kvm,
 848                                    struct kvm_memory_slot *slot);
 849
 850 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 851                             struct page **pages, int nr_pages);
 852
 853 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 854 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 855 unsigned long gfn_to_hva_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *writable);
 856 unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 857 unsigned long gfn_to_hva_memslot_prot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 858                                       bool *writable);
 859 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
 860 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
 861 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
 862
 863 kvm_pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 864 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
 865                       bool *writable);
 866 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 867 kvm_pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 868 kvm_pfn_t __gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 869                                bool atomic, bool *async, bool write_fault,
 870                                bool *writable, hva_t *hva);
 871
 872 void kvm_release_pfn_clean(kvm_pfn_t pfn);
 873 void kvm_release_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
 874 void kvm_set_pfn_dirty(kvm_pfn_t pfn);
 875 void kvm_set_pfn_accessed(kvm_pfn_t pfn);
 876
 877 void kvm_release_pfn(kvm_pfn_t pfn, bool dirty);
 878 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 879                         int len);
 880 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
 881 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 882                            void *data, unsigned long len);
 883 int kvm_read_guest_offset_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 884                                  void *data, unsigned int offset,
 885                                  unsigned long len);
 886 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
 887                          int offset, int len);
 888 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
 889                     unsigned long len);
 890 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 891                            void *data, unsigned long len);
 892 int kvm_write_guest_offset_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 893                                   void *data, unsigned int offset,
 894                                   unsigned long len);
 895 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 896                               gpa_t gpa, unsigned long len);
 897
 898 #define __kvm_get_guest(kvm, gfn, offset, v)                            \
 899 ({                                                                      \
 900         unsigned long __addr = gfn_to_hva(kvm, gfn);                    \
 901         typeof(v) __user *__uaddr = (typeof(__uaddr))(__addr + offset); \
 902         int __ret = -EFAULT;                                            \
 903                                                                         \
 904         if (!kvm_is_error_hva(__addr))                                  \
 905                 __ret = get_user(v, __uaddr);                           \
 906         __ret;                                                          \
 907 })
 908
 909 #define kvm_get_guest(kvm, gpa, v)                                      \
 910 ({                                                                      \
 911         gpa_t __gpa = gpa;                                              \
 912         struct kvm *__kvm = kvm;                                        \
 913                                                                         \
 914         __kvm_get_guest(__kvm, __gpa >> PAGE_SHIFT,                     \
 915                         offset_in_page(__gpa), v);                      \
 916 })
 917
 918 #define __kvm_put_guest(kvm, gfn, offset, v)                            \
 919 ({                                                                      \
 920         unsigned long __addr = gfn_to_hva(kvm, gfn);                    \
 921         typeof(v) __user *__uaddr = (typeof(__uaddr))(__addr + offset); \
 922         int __ret = -EFAULT;                                            \
 923                                                                         \
 924         if (!kvm_is_error_hva(__addr))                                  \
 925                 __ret = put_user(v, __uaddr);                           \
 926         if (!__ret)                                                     \
 927                 mark_page_dirty(kvm, gfn);                              \
 928         __ret;                                                          \
 929 })
 930
 931 #define kvm_put_guest(kvm, gpa, v)                                      \
 932 ({                                                                      \
 933         gpa_t __gpa = gpa;                                              \
 934         struct kvm *__kvm = kvm;                                        \
 935                                                                         \
 936         __kvm_put_guest(__kvm, __gpa >> PAGE_SHIFT,                     \
 937                         offset_in_page(__gpa), v);                      \
 938 })
 939
 940 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
 941 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 942 bool kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 943 bool kvm_vcpu_is_visible_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 944 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 945 void mark_page_dirty_in_slot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot, gfn_t gfn);
 946 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 947
 948 struct kvm_memslots *kvm_vcpu_memslots(struct kvm_vcpu *vcpu);
 949 struct kvm_memory_slot *kvm_vcpu_gfn_to_memslot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 950 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 951 kvm_pfn_t kvm_vcpu_gfn_to_pfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 952 int kvm_vcpu_map(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, struct kvm_host_map *map);
 953 struct page *kvm_vcpu_gfn_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 954 void kvm_vcpu_unmap(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_host_map *map, bool dirty);
 955 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 956 unsigned long kvm_vcpu_gfn_to_hva_prot(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool *writable);
 957 int kvm_vcpu_read_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 958                              int len);
 959 int kvm_vcpu_read_guest_atomic(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
 960                                unsigned long len);
 961 int kvm_vcpu_read_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, void *data,
 962                         unsigned long len);
 963 int kvm_vcpu_write_guest_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, const void *data,
 964                               int offset, int len);
 965 int kvm_vcpu_write_guest(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, const void *data,
 966                          unsigned long len);
 967 void kvm_vcpu_mark_page_dirty(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 968
 969 void kvm_sigset_activate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 970 void kvm_sigset_deactivate(struct kvm_vcpu *vcpu);
 971
 972 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
 973 void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
 974 void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu);
 975 bool kvm_vcpu_wake_up(struct kvm_vcpu *vcpu);
 976 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 977 int kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
 978 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu, bool usermode_vcpu_not_eligible);
 979
 980 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
 981 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
 982
 983 #ifdef KVM_ARCH_NR_OBJS_PER_MEMORY_CACHE
 984 int kvm_mmu_topup_memory_cache(struct kvm_mmu_memory_cache *mc, int min);
 985 int kvm_mmu_memory_cache_nr_free_objects(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
 986 void kvm_mmu_free_memory_cache(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
 987 void *kvm_mmu_memory_cache_alloc(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
 988 #endif
 989
 990 void kvm_inc_notifier_count(struct kvm *kvm, unsigned long start,
 991                                    unsigned long end);
 992 void kvm_dec_notifier_count(struct kvm *kvm, unsigned long start,
 993                                    unsigned long end);
 994
 995 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
 996                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 997 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
 998                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 999 vm_fault_t kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
1000
1001 int kvm_vm_ioctl_check_extension(struct kvm *kvm, long ext);
1002
1003 void kvm_arch_mmu_enable_log_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
1004                                         struct kvm_memory_slot *slot,
1005                                         gfn_t gfn_offset,
1006                                         unsigned long mask);
1007 void kvm_arch_sync_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot);
1008
1009 #ifdef CONFIG_KVM_GENERIC_DIRTYLOG_READ_PROTECT
1010 void kvm_arch_flush_remote_tlbs_memslot(struct kvm *kvm,
1011                                         const struct kvm_memory_slot *memslot);
1012 #else /* !CONFIG_KVM_GENERIC_DIRTYLOG_READ_PROTECT */
1013 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log);
1014 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm, struct kvm_dirty_log *log,
1015                       int *is_dirty, struct kvm_memory_slot **memslot);
1016 #endif
1017
1018 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level,
1019                         bool line_status);
1020 int kvm_vm_ioctl_enable_cap(struct kvm *kvm,
1021                             struct kvm_enable_cap *cap);
1022 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
1023                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
1024
1025 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
1026 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
1027
1028 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
1029                                     struct kvm_translation *tr);
1030
1031 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
1032 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
1033 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
1034                                   struct kvm_sregs *sregs);
1035 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
1036                                   struct kvm_sregs *sregs);
1037 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
1038                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
1039 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
1040                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
1041 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
1042                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
1043 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu);
1044
1045 int kvm_arch_init(void *opaque);
1046 void kvm_arch_exit(void);
1047
1048 void kvm_arch_sched_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1049
1050 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1051 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
1052 int kvm_arch_vcpu_precreate(struct kvm *kvm, unsigned int id);
1053 int kvm_arch_vcpu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
1054 void kvm_arch_vcpu_postcreate(struct kvm_vcpu *vcpu);
1055 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1056
1057 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_PM_NOTIFIER
1058 int kvm_arch_pm_notifier(struct kvm *kvm, unsigned long state);
1059 #endif
1060
1061 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_VCPU_DEBUGFS
1062 void kvm_arch_create_vcpu_debugfs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct dentry *debugfs_dentry);
1063 #endif
1064
1065 int kvm_arch_hardware_enable(void);
1066 void kvm_arch_hardware_disable(void);
1067 int kvm_arch_hardware_setup(void *opaque);
1068 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
1069 int kvm_arch_check_processor_compat(void *opaque);
1070 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
1071 bool kvm_arch_vcpu_in_kernel(struct kvm_vcpu *vcpu);
1072 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
1073 bool kvm_arch_dy_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
1074 bool kvm_arch_dy_has_pending_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1075 int kvm_arch_post_init_vm(struct kvm *kvm);
1076 void kvm_arch_pre_destroy_vm(struct kvm *kvm);
1077 int kvm_arch_create_vm_debugfs(struct kvm *kvm);
1078
1079 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
1080 /*
1081  * All architectures that want to use vzalloc currently also
1082  * need their own kvm_arch_alloc_vm implementation.
1083  */
1084 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
1085 {
1086         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
1087 }
1088 #endif
1089
1090 static inline void __kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
1091 {
1092         kvfree(kvm);
1093 }
1094
1095 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_FREE
1096 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
1097 {
1098         __kvm_arch_free_vm(kvm);
1099 }
1100 #endif
1101
1102 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLB
1103 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlb(struct kvm *kvm)
1104 {
1105         return -ENOTSUPP;
1106 }
1107 #endif
1108
1109 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
1110 void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
1111 void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
1112 bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm);
1113 #else
1114 static inline void kvm_arch_register_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
1115 {
1116 }
1117
1118 static inline void kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
1119 {
1120 }
1121
1122 static inline bool kvm_arch_has_noncoherent_dma(struct kvm *kvm)
1123 {
1124         return false;
1125 }
1126 #endif
1127 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
1128 void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm);
1129 void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm);
1130 bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm);
1131 #else
1132 static inline void kvm_arch_start_assignment(struct kvm *kvm)
1133 {
1134 }
1135
1136 static inline void kvm_arch_end_assignment(struct kvm *kvm)
1137 {
1138 }
1139
1140 static inline bool kvm_arch_has_assigned_device(struct kvm *kvm)
1141 {
1142         return false;
1143 }
1144 #endif
1145
1146 static inline struct rcuwait *kvm_arch_vcpu_get_wait(struct kvm_vcpu *vcpu)
1147 {
1148 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
1149         return vcpu->arch.waitp;
1150 #else
1151         return &vcpu->wait;
1152 #endif
1153 }
1154
1155 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_INTC_INITIALIZED
1156 /*
1157  * returns true if the virtual interrupt controller is initialized and
1158  * ready to accept virtual IRQ. On some architectures the virtual interrupt
1159  * controller is dynamically instantiated and this is not always true.
1160  */
1161 bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm);
1162 #else
1163 static inline bool kvm_arch_intc_initialized(struct kvm *kvm)
1164 {
1165         return true;
1166 }
1167 #endif
1168
1169 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
1170 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
1171 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
1172
1173 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
1174
1175 bool kvm_is_reserved_pfn(kvm_pfn_t pfn);
1176 bool kvm_is_zone_device_pfn(kvm_pfn_t pfn);
1177 bool kvm_is_transparent_hugepage(kvm_pfn_t pfn);
1178
1179 struct kvm_irq_ack_notifier {
1180         struct hlist_node link;
1181         unsigned gsi;
1182         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1183 };
1184
1185 int kvm_irq_map_gsi(struct kvm *kvm,
1186                     struct kvm_kernel_irq_routing_entry *entries, int gsi);
1187 int kvm_irq_map_chip_pin(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1188
1189 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
1190                 bool line_status);
1191 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
1192                 int irq_source_id, int level, bool line_status);
1193 int kvm_arch_set_irq_inatomic(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1194                                struct kvm *kvm, int irq_source_id,
1195                                int level, bool line_status);
1196 bool kvm_irq_has_notifier(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1197 void kvm_notify_acked_gsi(struct kvm *kvm, int gsi);
1198 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
1199 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
1200                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1201 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
1202                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
1203 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
1204 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
1205 bool kvm_arch_irqfd_allowed(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1206
1207 /*
1208  * Returns a pointer to the memslot at slot_index if it contains gfn.
1209  * Otherwise returns NULL.
1210  */
1211 static inline struct kvm_memory_slot *
1212 try_get_memslot(struct kvm_memslots *slots, int slot_index, gfn_t gfn)
1213 {
1214         struct kvm_memory_slot *slot;
1215
1216         if (slot_index < 0 || slot_index >= slots->used_slots)
1217                 return NULL;
1218
1219         /*
1220          * slot_index can come from vcpu->last_used_slot which is not kept
1221          * in sync with userspace-controllable memslot deletion. So use nospec
1222          * to prevent the CPU from speculating past the end of memslots[].
1223          */
1224         slot_index = array_index_nospec(slot_index, slots->used_slots);
1225         slot = &slots->memslots[slot_index];
1226
1227         if (gfn >= slot->base_gfn && gfn < slot->base_gfn + slot->npages)
1228                 return slot;
1229         else
1230                 return NULL;
1231 }
1232
1233 /*
1234  * Returns a pointer to the memslot that contains gfn and records the index of
1235  * the slot in index. Otherwise returns NULL.
1236  *
1237  * IMPORTANT: Slots are sorted from highest GFN to lowest GFN!
1238  */
1239 static inline struct kvm_memory_slot *
1240 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn, int *index)
1241 {
1242         int start = 0, end = slots->used_slots;
1243         struct kvm_memory_slot *memslots = slots->memslots;
1244         struct kvm_memory_slot *slot;
1245
1246         if (unlikely(!slots->used_slots))
1247                 return NULL;
1248
1249         while (start < end) {
1250                 int slot = start + (end - start) / 2;
1251
1252                 if (gfn >= memslots[slot].base_gfn)
1253                         end = slot;
1254                 else
1255                         start = slot + 1;
1256         }
1257
1258         slot = try_get_memslot(slots, start, gfn);
1259         if (slot) {
1260                 *index = start;
1261                 return slot;
1262         }
1263
1264         return NULL;
1265 }
1266
1267 /*
1268  * __gfn_to_memslot() and its descendants are here because it is called from
1269  * non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_64_vio{,_hv}.c. gfn_to_memslot()
1270  * itself isn't here as an inline because that would bloat other code too much.
1271  */
1272 static inline struct kvm_memory_slot *
1273 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
1274 {
1275         struct kvm_memory_slot *slot;
1276         int slot_index = atomic_read(&slots->last_used_slot);
1277
1278         slot = try_get_memslot(slots, slot_index, gfn);
1279         if (slot)
1280                 return slot;
1281
1282         slot = search_memslots(slots, gfn, &slot_index);
1283         if (slot) {
1284                 atomic_set(&slots->last_used_slot, slot_index);
1285                 return slot;
1286         }
1287
1288         return NULL;
1289 }
1290
1291 static inline unsigned long
1292 __gfn_to_hva_memslot(const struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn)
1293 {
1294         /*
1295          * The index was checked originally in search_memslots.  To avoid
1296          * that a malicious guest builds a Spectre gadget out of e.g. page
1297          * table walks, do not let the processor speculate loads outside
1298          * the guest's registered memslots.
1299          */
1300         unsigned long offset = gfn - slot->base_gfn;
1301         offset = array_index_nospec(offset, slot->npages);
1302         return slot->userspace_addr + offset * PAGE_SIZE;
1303 }
1304
1305 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
1306 {
1307         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
1308 }
1309
1310 static inline gfn_t
1311 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
1312 {
1313         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
1314
1315         return slot->base_gfn + gfn_offset;
1316 }
1317
1318 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
1319 {
1320         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
1321 }
1322
1323 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
1324 {
1325         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
1326 }
1327
1328 static inline hpa_t pfn_to_hpa(kvm_pfn_t pfn)
1329 {
1330         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
1331 }
1332
1333 static inline struct page *kvm_vcpu_gpa_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu,
1334                                                 gpa_t gpa)
1335 {
1336         return kvm_vcpu_gfn_to_page(vcpu, gpa_to_gfn(gpa));
1337 }
1338
1339 static inline bool kvm_is_error_gpa(struct kvm *kvm, gpa_t gpa)
1340 {
1341         unsigned long hva = gfn_to_hva(kvm, gpa_to_gfn(gpa));
1342
1343         return kvm_is_error_hva(hva);
1344 }
1345
1346 enum kvm_stat_kind {
1347         KVM_STAT_VM,
1348         KVM_STAT_VCPU,
1349 };
1350
1351 struct kvm_stat_data {
1352         struct kvm *kvm;
1353         const struct _kvm_stats_desc *desc;
1354         enum kvm_stat_kind kind;
1355 };
1356
1357 struct _kvm_stats_desc {
1358         struct kvm_stats_desc desc;
1359         char name[KVM_STATS_NAME_SIZE];
1360 };
1361
1362 #define STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz)                      \
1363         .flags = type | unit | base |                                          \
1364                  BUILD_BUG_ON_ZERO(type & ~KVM_STATS_TYPE_MASK) |              \
1365                  BUILD_BUG_ON_ZERO(unit & ~KVM_STATS_UNIT_MASK) |              \
1366                  BUILD_BUG_ON_ZERO(base & ~KVM_STATS_BASE_MASK),               \
1367         .exponent = exp,                                                       \
1368         .size = sz,                                                            \
1369         .bucket_size = bsz
1370
1371 #define VM_GENERIC_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)            \
1372         {                                                                      \
1373                 {                                                              \
1374                         STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz),     \
1375                         .offset = offsetof(struct kvm_vm_stat, generic.stat)   \
1376                 },                                                             \
1377                 .name = #stat,                                                 \
1378         }
1379 #define VCPU_GENERIC_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)          \
1380         {                                                                      \
1381                 {                                                              \
1382                         STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz),     \
1383                         .offset = offsetof(struct kvm_vcpu_stat, generic.stat) \
1384                 },                                                             \
1385                 .name = #stat,                                                 \
1386         }
1387 #define VM_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)                    \
1388         {                                                                      \
1389                 {                                                              \
1390                         STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz),     \
1391                         .offset = offsetof(struct kvm_vm_stat, stat)           \
1392                 },                                                             \
1393                 .name = #stat,                                                 \
1394         }
1395 #define VCPU_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)                  \
1396         {                                                                      \
1397                 {                                                              \
1398                         STATS_DESC_COMMON(type, unit, base, exp, sz, bsz),     \
1399                         .offset = offsetof(struct kvm_vcpu_stat, stat)         \
1400                 },                                                             \
1401                 .name = #stat,                                                 \
1402         }
1403 /* SCOPE: VM, VM_GENERIC, VCPU, VCPU_GENERIC */
1404 #define STATS_DESC(SCOPE, stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)                \
1405         SCOPE##_STATS_DESC(stat, type, unit, base, exp, sz, bsz)
1406
1407 #define STATS_DESC_CUMULATIVE(SCOPE, name, unit, base, exponent)               \
1408         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_CUMULATIVE,                     \
1409                 unit, base, exponent, 1, 0)
1410 #define STATS_DESC_INSTANT(SCOPE, name, unit, base, exponent)                  \
1411         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_INSTANT,                        \
1412                 unit, base, exponent, 1, 0)
1413 #define STATS_DESC_PEAK(SCOPE, name, unit, base, exponent)                     \
1414         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_PEAK,                           \
1415                 unit, base, exponent, 1, 0)
1416 #define STATS_DESC_LINEAR_HIST(SCOPE, name, unit, base, exponent, sz, bsz)     \
1417         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_LINEAR_HIST,                    \
1418                 unit, base, exponent, sz, bsz)
1419 #define STATS_DESC_LOG_HIST(SCOPE, name, unit, base, exponent, sz)             \
1420         STATS_DESC(SCOPE, name, KVM_STATS_TYPE_LOG_HIST,                       \
1421                 unit, base, exponent, sz, 0)
1422
1423 /* Cumulative counter, read/write */
1424 #define STATS_DESC_COUNTER(SCOPE, name)                                        \
1425         STATS_DESC_CUMULATIVE(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_NONE,                \
1426                 KVM_STATS_BASE_POW10, 0)
1427 /* Instantaneous counter, read only */
1428 #define STATS_DESC_ICOUNTER(SCOPE, name)                                       \
1429         STATS_DESC_INSTANT(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_NONE,                   \
1430                 KVM_STATS_BASE_POW10, 0)
1431 /* Peak counter, read/write */
1432 #define STATS_DESC_PCOUNTER(SCOPE, name)                                       \
1433         STATS_DESC_PEAK(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_NONE,                      \
1434                 KVM_STATS_BASE_POW10, 0)
1435
1436 /* Cumulative time in nanosecond */
1437 #define STATS_DESC_TIME_NSEC(SCOPE, name)                                      \
1438         STATS_DESC_CUMULATIVE(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_SECONDS,             \
1439                 KVM_STATS_BASE_POW10, -9)
1440 /* Linear histogram for time in nanosecond */
1441 #define STATS_DESC_LINHIST_TIME_NSEC(SCOPE, name, sz, bsz)                     \
1442         STATS_DESC_LINEAR_HIST(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_SECONDS,            \
1443                 KVM_STATS_BASE_POW10, -9, sz, bsz)
1444 /* Logarithmic histogram for time in nanosecond */
1445 #define STATS_DESC_LOGHIST_TIME_NSEC(SCOPE, name, sz)                          \
1446         STATS_DESC_LOG_HIST(SCOPE, name, KVM_STATS_UNIT_SECONDS,               \
1447                 KVM_STATS_BASE_POW10, -9, sz)
1448
1449 #define KVM_GENERIC_VM_STATS()                                                 \
1450         STATS_DESC_COUNTER(VM_GENERIC, remote_tlb_flush),                      \
1451         STATS_DESC_COUNTER(VM_GENERIC, remote_tlb_flush_requests)
1452
1453 #define KVM_GENERIC_VCPU_STATS()                                               \
1454         STATS_DESC_COUNTER(VCPU_GENERIC, halt_successful_poll),                \
1455         STATS_DESC_COUNTER(VCPU_GENERIC, halt_attempted_poll),                 \
1456         STATS_DESC_COUNTER(VCPU_GENERIC, halt_poll_invalid),                   \
1457         STATS_DESC_COUNTER(VCPU_GENERIC, halt_wakeup),                         \
1458         STATS_DESC_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_poll_success_ns),              \
1459         STATS_DESC_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_poll_fail_ns),                 \
1460         STATS_DESC_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_wait_ns),                      \
1461         STATS_DESC_LOGHIST_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_poll_success_hist,     \
1462                         HALT_POLL_HIST_COUNT),                                 \
1463         STATS_DESC_LOGHIST_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_poll_fail_hist,        \
1464                         HALT_POLL_HIST_COUNT),                                 \
1465         STATS_DESC_LOGHIST_TIME_NSEC(VCPU_GENERIC, halt_wait_hist,             \
1466                         HALT_POLL_HIST_COUNT)
1467
1468 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
1469
1470 ssize_t kvm_stats_read(char *id, const struct kvm_stats_header *header,
1471                        const struct _kvm_stats_desc *desc,
1472                        void *stats, size_t size_stats,
1473                        char __user *user_buffer, size_t size, loff_t *offset);
1474
1475 /**
1476  * kvm_stats_linear_hist_update() - Update bucket value for linear histogram
1477  * statistics data.
1478  *
1479  * @data: start address of the stats data
1480  * @size: the number of bucket of the stats data
1481  * @value: the new value used to update the linear histogram's bucket
1482  * @bucket_size: the size (width) of a bucket
1483  */
1484 static inline void kvm_stats_linear_hist_update(u64 *data, size_t size,
1485                                                 u64 value, size_t bucket_size)
1486 {
1487         size_t index = div64_u64(value, bucket_size);
1488
1489         index = min(index, size - 1);
1490         ++data[index];
1491 }
1492
1493 /**
1494  * kvm_stats_log_hist_update() - Update bucket value for logarithmic histogram
1495  * statistics data.
1496  *
1497  * @data: start address of the stats data
1498  * @size: the number of bucket of the stats data
1499  * @value: the new value used to update the logarithmic histogram's bucket
1500  */
1501 static inline void kvm_stats_log_hist_update(u64 *data, size_t size, u64 value)
1502 {
1503         size_t index = fls64(value);
1504
1505         index = min(index, size - 1);
1506         ++data[index];
1507 }
1508
1509 #define KVM_STATS_LINEAR_HIST_UPDATE(array, value, bsize)                      \
1510         kvm_stats_linear_hist_update(array, ARRAY_SIZE(array), value, bsize)
1511 #define KVM_STATS_LOG_HIST_UPDATE(array, value)                                \
1512         kvm_stats_log_hist_update(array, ARRAY_SIZE(array), value)
1513
1514
1515 extern const struct kvm_stats_header kvm_vm_stats_header;
1516 extern const struct _kvm_stats_desc kvm_vm_stats_desc[];
1517 extern const struct kvm_stats_header kvm_vcpu_stats_header;
1518 extern const struct _kvm_stats_desc kvm_vcpu_stats_desc[];
1519
1520 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
1521 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm *kvm, unsigned long mmu_seq)
1522 {
1523         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count))
1524                 return 1;
1525         /*
1526          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
1527          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
1528          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
1529          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
1530          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
1531          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
1532          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
1533          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
1534          */
1535         smp_rmb();
1536         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
1537                 return 1;
1538         return 0;
1539 }
1540
1541 static inline int mmu_notifier_retry_hva(struct kvm *kvm,
1542                                          unsigned long mmu_seq,
1543                                          unsigned long hva)
1544 {
1545         lockdep_assert_held(&kvm->mmu_lock);
1546         /*
1547          * If mmu_notifier_count is non-zero, then the range maintained by
1548          * kvm_mmu_notifier_invalidate_range_start contains all addresses that
1549          * might be being invalidated. Note that it may include some false
1550          * positives, due to shortcuts when handing concurrent invalidations.
1551          */
1552         if (unlikely(kvm->mmu_notifier_count) &&
1553             hva >= kvm->mmu_notifier_range_start &&
1554             hva < kvm->mmu_notifier_range_end)
1555                 return 1;
1556         if (kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
1557                 return 1;
1558         return 0;
1559 }
1560 #endif
1561
1562 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_ROUTING
1563
1564 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 4096 /* might need extension/rework in the future */
1565
1566 bool kvm_arch_can_set_irq_routing(struct kvm *kvm);
1567 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
1568                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
1569                         unsigned nr,
1570                         unsigned flags);
1571 int kvm_set_routing_entry(struct kvm *kvm,
1572                           struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1573                           const struct kvm_irq_routing_entry *ue);
1574 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
1575
1576 #else
1577
1578 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
1579
1580 #endif
1581
1582 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
1583
1584 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
1585
1586 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
1587 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
1588
1589 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQFD
1590 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
1591 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
1592 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *);
1593 #else
1594 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1595 {
1596         return -EINVAL;
1597 }
1598
1599 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1600 #endif
1601
1602 #else
1603
1604 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
1605
1606 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
1607 {
1608         return -EINVAL;
1609 }
1610
1611 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
1612
1613 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
1614 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm)
1615 {
1616 }
1617 #endif
1618
1619 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
1620 {
1621         return -ENOSYS;
1622 }
1623
1624 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
1625
1626 void kvm_arch_irq_routing_update(struct kvm *kvm);
1627
1628 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1629 {
1630         /*
1631          * Ensure the rest of the request is published to kvm_check_request's
1632          * caller.  Paired with the smp_mb__after_atomic in kvm_check_request.
1633          */
1634         smp_wmb();
1635         set_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1636 }
1637
1638 static inline bool kvm_request_pending(struct kvm_vcpu *vcpu)
1639 {
1640         return READ_ONCE(vcpu->requests);
1641 }
1642
1643 static inline bool kvm_test_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1644 {
1645         return test_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1646 }
1647
1648 static inline void kvm_clear_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1649 {
1650         clear_bit(req & KVM_REQUEST_MASK, (void *)&vcpu->requests);
1651 }
1652
1653 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
1654 {
1655         if (kvm_test_request(req, vcpu)) {
1656                 kvm_clear_request(req, vcpu);
1657
1658                 /*
1659                  * Ensure the rest of the request is visible to kvm_check_request's
1660                  * caller.  Paired with the smp_wmb in kvm_make_request.
1661                  */
1662                 smp_mb__after_atomic();
1663                 return true;
1664         } else {
1665                 return false;
1666         }
1667 }
1668
1669 extern bool kvm_rebooting;
1670
1671 extern unsigned int halt_poll_ns;
1672 extern unsigned int halt_poll_ns_grow;
1673 extern unsigned int halt_poll_ns_grow_start;
1674 extern unsigned int halt_poll_ns_shrink;
1675
1676 struct kvm_device {
1677         const struct kvm_device_ops *ops;
1678         struct kvm *kvm;
1679         void *private;
1680         struct list_head vm_node;
1681 };
1682
1683 /* create, destroy, and name are mandatory */
1684 struct kvm_device_ops {
1685         const char *name;
1686
1687         /*
1688          * create is called holding kvm->lock and any operations not suitable
1689          * to do while holding the lock should be deferred to init (see
1690          * below).
1691          */
1692         int (*create)(struct kvm_device *dev, u32 type);
1693
1694         /*
1695          * init is called after create if create is successful and is called
1696          * outside of holding kvm->lock.
1697          */
1698         void (*init)(struct kvm_device *dev);
1699
1700         /*
1701          * Destroy is responsible for freeing dev.
1702          *
1703          * Destroy may be called before or after destructors are called
1704          * on emulated I/O regions, depending on whether a reference is
1705          * held by a vcpu or other kvm component that gets destroyed
1706          * after the emulated I/O.
1707          */
1708         void (*destroy)(struct kvm_device *dev);
1709
1710         /*
1711          * Release is an alternative method to free the device. It is
1712          * called when the device file descriptor is closed. Once
1713          * release is called, the destroy method will not be called
1714          * anymore as the device is removed from the device list of
1715          * the VM. kvm->lock is held.
1716          */
1717         void (*release)(struct kvm_device *dev);
1718
1719         int (*set_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1720         int (*get_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1721         int (*has_attr)(struct kvm_device *dev, struct kvm_device_attr *attr);
1722         long (*ioctl)(struct kvm_device *dev, unsigned int ioctl,
1723                       unsigned long arg);
1724         int (*mmap)(struct kvm_device *dev, struct vm_area_struct *vma);
1725 };
1726
1727 void kvm_device_get(struct kvm_device *dev);
1728 void kvm_device_put(struct kvm_device *dev);
1729 struct kvm_device *kvm_device_from_filp(struct file *filp);
1730 int kvm_register_device_ops(const struct kvm_device_ops *ops, u32 type);
1731 void kvm_unregister_device_ops(u32 type);
1732
1733 extern struct kvm_device_ops kvm_mpic_ops;
1734 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v2_ops;
1735 extern struct kvm_device_ops kvm_arm_vgic_v3_ops;
1736
1737 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
1738
1739 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1740 {
1741         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
1742 }
1743 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1744 {
1745         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
1746 }
1747
1748 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1749
1750 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1751 {
1752 }
1753
1754 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
1755 {
1756 }
1757 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
1758
1759 static inline bool kvm_is_visible_memslot(struct kvm_memory_slot *memslot)
1760 {
1761         return (memslot && memslot->id < KVM_USER_MEM_SLOTS &&
1762                 !(memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID));
1763 }
1764
1765 struct kvm_vcpu *kvm_get_running_vcpu(void);
1766 struct kvm_vcpu * __percpu *kvm_get_running_vcpus(void);
1767
1768 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS
1769 bool kvm_arch_has_irq_bypass(void);
1770 int kvm_arch_irq_bypass_add_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1771                            struct irq_bypass_producer *);
1772 void kvm_arch_irq_bypass_del_producer(struct irq_bypass_consumer *,
1773                            struct irq_bypass_producer *);
1774 void kvm_arch_irq_bypass_stop(struct irq_bypass_consumer *);
1775 void kvm_arch_irq_bypass_start(struct irq_bypass_consumer *);
1776 int kvm_arch_update_irqfd_routing(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1777                                   uint32_t guest_irq, bool set);
1778 bool kvm_arch_irqfd_route_changed(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *,
1779                                   struct kvm_kernel_irq_routing_entry *);
1780 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_IRQ_BYPASS */
1781
1782 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS
1783 /* If we wakeup during the poll time, was it a sucessful poll? */
1784 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1785 {
1786         return vcpu->valid_wakeup;
1787 }
1788
1789 #else
1790 static inline bool vcpu_valid_wakeup(struct kvm_vcpu *vcpu)
1791 {
1792         return true;
1793 }
1794 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_INVALID_WAKEUPS */
1795
1796 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_NO_POLL
1797 /* Callback that tells if we must not poll */
1798 bool kvm_arch_no_poll(struct kvm_vcpu *vcpu);
1799 #else
1800 static inline bool kvm_arch_no_poll(struct kvm_vcpu *vcpu)
1801 {
1802         return false;
1803 }
1804 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_NO_POLL */
1805
1806 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL
1807 long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1808                                unsigned int ioctl, unsigned long arg);
1809 #else
1810 static inline long kvm_arch_vcpu_async_ioctl(struct file *filp,
1811                                              unsigned int ioctl,
1812                                              unsigned long arg)
1813 {
1814         return -ENOIOCTLCMD;
1815 }
1816 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_ASYNC_IOCTL */
1817
1818 void kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_range(struct kvm *kvm,
1819                                             unsigned long start, unsigned long end);
1820
1821 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE
1822 int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu);
1823 #else
1824 static inline int kvm_arch_vcpu_run_pid_change(struct kvm_vcpu *vcpu)
1825 {
1826         return 0;
1827 }
1828 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_VCPU_RUN_PID_CHANGE */
1829
1830 typedef int (*kvm_vm_thread_fn_t)(struct kvm *kvm, uintptr_t data);
1831
1832 int kvm_vm_create_worker_thread(struct kvm *kvm, kvm_vm_thread_fn_t thread_fn,
1833                                 uintptr_t data, const char *name,
1834                                 struct task_struct **thread_ptr);
1835
1836 #ifdef CONFIG_KVM_XFER_TO_GUEST_WORK
1837 static inline void kvm_handle_signal_exit(struct kvm_vcpu *vcpu)
1838 {
1839         vcpu->run->exit_reason = KVM_EXIT_INTR;
1840         vcpu->stat.signal_exits++;
1841 }
1842 #endif /* CONFIG_KVM_XFER_TO_GUEST_WORK */
1843
1844 /*
1845  * This defines how many reserved entries we want to keep before we
1846  * kick the vcpu to the userspace to avoid dirty ring full.  This
1847  * value can be tuned to higher if e.g. PML is enabled on the host.
1848  */
1849 #define  KVM_DIRTY_RING_RSVD_ENTRIES  64
1850
1851 /* Max number of entries allowed for each kvm dirty ring */
1852 #define  KVM_DIRTY_RING_MAX_ENTRIES  65536
1853
1854 #endif