]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - include/linux/kvm_host.h
KVM: remove in_range from io devices
[karo-tx-linux.git] / include / linux / kvm_host.h
1 #ifndef __KVM_HOST_H
2 #define __KVM_HOST_H
3
4 /*
5  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
6  * the COPYING file in the top-level directory.
7  */
8
9 #include <linux/types.h>
10 #include <linux/hardirq.h>
11 #include <linux/list.h>
12 #include <linux/mutex.h>
13 #include <linux/spinlock.h>
14 #include <linux/signal.h>
15 #include <linux/sched.h>
16 #include <linux/mm.h>
17 #include <linux/preempt.h>
18 #include <linux/marker.h>
19 #include <linux/msi.h>
20 #include <asm/signal.h>
21
22 #include <linux/kvm.h>
23 #include <linux/kvm_para.h>
24
25 #include <linux/kvm_types.h>
26
27 #include <asm/kvm_host.h>
28
29 /*
30  * vcpu->requests bit members
31  */
32 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH          0
33 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      1
34 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  2
35 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD         3
36 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT       4
37 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER      5
38 #define KVM_REQ_UNHALT             6
39 #define KVM_REQ_MMU_SYNC           7
40 #define KVM_REQ_KVMCLOCK_UPDATE    8
41 #define KVM_REQ_KICK               9
42
43 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID     0
44
45 struct kvm;
46 struct kvm_vcpu;
47 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
48
49 /*
50  * It would be nice to use something smarter than a linear search, TBD...
51  * Thankfully we dont expect many devices to register (famous last words :),
52  * so until then it will suffice.  At least its abstracted so we can change
53  * in one place.
54  */
55 struct kvm_io_bus {
56         int                   dev_count;
57 #define NR_IOBUS_DEVS 6
58         struct kvm_io_device *devs[NR_IOBUS_DEVS];
59 };
60
61 void kvm_io_bus_init(struct kvm_io_bus *bus);
62 void kvm_io_bus_destroy(struct kvm_io_bus *bus);
63 int kvm_io_bus_write(struct kvm_io_bus *bus, gpa_t addr, int len,
64                      const void *val);
65 int kvm_io_bus_read(struct kvm_io_bus *bus, gpa_t addr, int len,
66                     void *val);
67 void __kvm_io_bus_register_dev(struct kvm_io_bus *bus,
68                                struct kvm_io_device *dev);
69 void kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, struct kvm_io_bus *bus,
70                              struct kvm_io_device *dev);
71
72 struct kvm_vcpu {
73         struct kvm *kvm;
74 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
75         struct preempt_notifier preempt_notifier;
76 #endif
77         int vcpu_id;
78         struct mutex mutex;
79         int   cpu;
80         struct kvm_run *run;
81         unsigned long requests;
82         unsigned long guest_debug;
83         int fpu_active;
84         int guest_fpu_loaded;
85         wait_queue_head_t wq;
86         int sigset_active;
87         sigset_t sigset;
88         struct kvm_vcpu_stat stat;
89
90 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
91         int mmio_needed;
92         int mmio_read_completed;
93         int mmio_is_write;
94         int mmio_size;
95         unsigned char mmio_data[8];
96         gpa_t mmio_phys_addr;
97 #endif
98
99         struct kvm_vcpu_arch arch;
100 };
101
102 struct kvm_memory_slot {
103         gfn_t base_gfn;
104         unsigned long npages;
105         unsigned long flags;
106         unsigned long *rmap;
107         unsigned long *dirty_bitmap;
108         struct {
109                 unsigned long rmap_pde;
110                 int write_count;
111         } *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
112         unsigned long userspace_addr;
113         int user_alloc;
114 };
115
116 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
117         u32 gsi;
118         u32 type;
119         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
120                     struct kvm *kvm, int level);
121         union {
122                 struct {
123                         unsigned irqchip;
124                         unsigned pin;
125                 } irqchip;
126                 struct msi_msg msi;
127         };
128         struct list_head link;
129 };
130
131 struct kvm {
132         spinlock_t mmu_lock;
133         spinlock_t requests_lock;
134         struct rw_semaphore slots_lock;
135         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
136         int nmemslots;
137         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEMORY_SLOTS +
138                                         KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS];
139 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
140         u32 bsp_vcpu_id;
141         struct kvm_vcpu *bsp_vcpu;
142 #endif
143         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
144         atomic_t online_vcpus;
145         struct list_head vm_list;
146         struct mutex lock;
147         struct kvm_io_bus mmio_bus;
148         struct kvm_io_bus pio_bus;
149 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
150         struct {
151                 spinlock_t        lock;
152                 struct list_head  items;
153         } irqfds;
154 #endif
155         struct kvm_vm_stat stat;
156         struct kvm_arch arch;
157         atomic_t users_count;
158 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
159         struct kvm_coalesced_mmio_dev *coalesced_mmio_dev;
160         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
161 #endif
162
163         struct mutex irq_lock;
164 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
165         struct list_head irq_routing; /* of kvm_kernel_irq_routing_entry */
166         struct hlist_head mask_notifier_list;
167 #endif
168
169 #ifdef KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
170         struct mmu_notifier mmu_notifier;
171         unsigned long mmu_notifier_seq;
172         long mmu_notifier_count;
173 #endif
174 };
175
176 /* The guest did something we don't support. */
177 #define pr_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                       \
178  do {                                                                   \
179         if (printk_ratelimit())                                         \
180                 printk(KERN_ERR "kvm: %i: cpu%i " fmt,                  \
181                        current->tgid, (vcpu)->vcpu_id , ## __VA_ARGS__); \
182  } while (0)
183
184 #define kvm_printf(kvm, fmt ...) printk(KERN_DEBUG fmt)
185 #define vcpu_printf(vcpu, fmt...) kvm_printf(vcpu->kvm, fmt)
186
187 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
188 {
189         smp_rmb();
190         return kvm->vcpus[i];
191 }
192
193 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
194         for (idx = 0, vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx); \
195              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && vcpup; \
196              vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, ++idx))
197
198 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
199 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
200
201 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
202 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
203
204 int kvm_init(void *opaque, unsigned int vcpu_size,
205                   struct module *module);
206 void kvm_exit(void);
207
208 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
209 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
210
211 #define HPA_MSB ((sizeof(hpa_t) * 8) - 1)
212 #define HPA_ERR_MASK ((hpa_t)1 << HPA_MSB)
213 static inline int is_error_hpa(hpa_t hpa) { return hpa >> HPA_MSB; }
214 struct page *gva_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
215
216 extern struct page *bad_page;
217 extern pfn_t bad_pfn;
218
219 int is_error_page(struct page *page);
220 int is_error_pfn(pfn_t pfn);
221 int kvm_is_error_hva(unsigned long addr);
222 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
223                           struct kvm_userspace_memory_region *mem,
224                           int user_alloc);
225 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
226                             struct kvm_userspace_memory_region *mem,
227                             int user_alloc);
228 int kvm_arch_set_memory_region(struct kvm *kvm,
229                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
230                                 struct kvm_memory_slot old,
231                                 int user_alloc);
232 void kvm_disable_largepages(void);
233 void kvm_arch_flush_shadow(struct kvm *kvm);
234 gfn_t unalias_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
235 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
236 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
237 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
238 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
239 void kvm_set_page_dirty(struct page *page);
240 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
241
242 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
243 void kvm_release_pfn_dirty(pfn_t);
244 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
245 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
246 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
247 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
248
249 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
250                         int len);
251 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
252                           unsigned long len);
253 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
254 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
255                          int offset, int len);
256 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
257                     unsigned long len);
258 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
259 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
260 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
261 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
262 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
263
264 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
265 void kvm_resched(struct kvm_vcpu *vcpu);
266 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
267 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
268 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
269 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
270
271 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
272                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
273 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
274                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
275
276 int kvm_dev_ioctl_check_extension(long ext);
277
278 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
279                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
280 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
281                                 struct kvm_dirty_log *log);
282
283 int kvm_vm_ioctl_set_memory_region(struct kvm *kvm,
284                                    struct
285                                    kvm_userspace_memory_region *mem,
286                                    int user_alloc);
287 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
288                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
289
290 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
291 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
292
293 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
294                                     struct kvm_translation *tr);
295
296 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
297 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
298 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
299                                   struct kvm_sregs *sregs);
300 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
301                                   struct kvm_sregs *sregs);
302 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
303                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
304 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
305                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
306 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
307                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
308 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
309
310 int kvm_arch_init(void *opaque);
311 void kvm_arch_exit(void);
312
313 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
314 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
315
316 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
317 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
318 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
319 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
320 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
321 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
322
323 int kvm_arch_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
324 void kvm_arch_hardware_enable(void *garbage);
325 void kvm_arch_hardware_disable(void *garbage);
326 int kvm_arch_hardware_setup(void);
327 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
328 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
329 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
330 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
331
332 void kvm_free_physmem(struct kvm *kvm);
333
334 struct  kvm *kvm_arch_create_vm(void);
335 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
336 void kvm_free_all_assigned_devices(struct kvm *kvm);
337 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
338
339 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
340 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
341 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
342 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
343
344 int kvm_is_mmio_pfn(pfn_t pfn);
345
346 struct kvm_irq_ack_notifier {
347         struct hlist_node link;
348         unsigned gsi;
349         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
350 };
351
352 #define KVM_ASSIGNED_MSIX_PENDING               0x1
353 struct kvm_guest_msix_entry {
354         u32 vector;
355         u16 entry;
356         u16 flags;
357 };
358
359 struct kvm_assigned_dev_kernel {
360         struct kvm_irq_ack_notifier ack_notifier;
361         struct work_struct interrupt_work;
362         struct list_head list;
363         int assigned_dev_id;
364         int host_busnr;
365         int host_devfn;
366         unsigned int entries_nr;
367         int host_irq;
368         bool host_irq_disabled;
369         struct msix_entry *host_msix_entries;
370         int guest_irq;
371         struct kvm_guest_msix_entry *guest_msix_entries;
372         unsigned long irq_requested_type;
373         int irq_source_id;
374         int flags;
375         struct pci_dev *dev;
376         struct kvm *kvm;
377         spinlock_t assigned_dev_lock;
378 };
379
380 struct kvm_irq_mask_notifier {
381         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
382         int irq;
383         struct hlist_node link;
384 };
385
386 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
387                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
388 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
389                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
390 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, int irq, bool mask);
391
392 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, int irq, int level);
393 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
394 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
395                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
396 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
397                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
398 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
399 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
400
401 /* For vcpu->arch.iommu_flags */
402 #define KVM_IOMMU_CACHE_COHERENCY       0x1
403
404 #ifdef CONFIG_IOMMU_API
405 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, gfn_t base_gfn,
406                         unsigned long npages);
407 int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm);
408 int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm);
409 int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
410                       struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
411 int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
412                         struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
413 #else /* CONFIG_IOMMU_API */
414 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
415                                       gfn_t base_gfn,
416                                       unsigned long npages)
417 {
418         return 0;
419 }
420
421 static inline int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm)
422 {
423         return -ENODEV;
424 }
425
426 static inline int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm)
427 {
428         return 0;
429 }
430
431 static inline int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
432                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
433 {
434         return 0;
435 }
436
437 static inline int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
438                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
439 {
440         return 0;
441 }
442 #endif /* CONFIG_IOMMU_API */
443
444 static inline void kvm_guest_enter(void)
445 {
446         account_system_vtime(current);
447         current->flags |= PF_VCPU;
448 }
449
450 static inline void kvm_guest_exit(void)
451 {
452         account_system_vtime(current);
453         current->flags &= ~PF_VCPU;
454 }
455
456 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot)
457 {
458         return slot - kvm->memslots;
459 }
460
461 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
462 {
463         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
464 }
465
466 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
467 {
468         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
469 }
470
471 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
472 {
473         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
474 }
475
476 enum kvm_stat_kind {
477         KVM_STAT_VM,
478         KVM_STAT_VCPU,
479 };
480
481 struct kvm_stats_debugfs_item {
482         const char *name;
483         int offset;
484         enum kvm_stat_kind kind;
485         struct dentry *dentry;
486 };
487 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
488 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
489
490 #ifdef KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
491 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long mmu_seq)
492 {
493         if (unlikely(vcpu->kvm->mmu_notifier_count))
494                 return 1;
495         /*
496          * Both reads happen under the mmu_lock and both values are
497          * modified under mmu_lock, so there's no need of smb_rmb()
498          * here in between, otherwise mmu_notifier_count should be
499          * read before mmu_notifier_seq, see
500          * mmu_notifier_invalidate_range_end write side.
501          */
502         if (vcpu->kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
503                 return 1;
504         return 0;
505 }
506 #endif
507
508 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
509
510 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 1024
511
512 int kvm_setup_default_irq_routing(struct kvm *kvm);
513 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
514                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
515                         unsigned nr,
516                         unsigned flags);
517 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
518
519 #else
520
521 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
522
523 #endif
524
525 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
526
527 void kvm_irqfd_init(struct kvm *kvm);
528 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, int fd, int gsi, int flags);
529 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
530
531 #else
532
533 static inline void kvm_irqfd_init(struct kvm *kvm) {}
534 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, int fd, int gsi, int flags)
535 {
536         return -EINVAL;
537 }
538
539 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
540
541 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
542
543 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
544 static inline bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu)
545 {
546         return vcpu->kvm->bsp_vcpu_id == vcpu->vcpu_id;
547 }
548 #endif
549 #endif