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 <asm/signal.h>
  19
  20 #include <linux/kvm.h>
  21 #include <linux/kvm_para.h>
  22
  23 #include <linux/kvm_types.h>
  24
  25 #include <asm/kvm_host.h>
  26
  27 #define KVM_MAX_VCPUS 16
  28 #define KVM_MEMORY_SLOTS 32
  29 /* memory slots that does not exposed to userspace */
  30 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 4
  31
  32 #define KVM_PIO_PAGE_OFFSET 1
  33
  34 /*
  35  * vcpu->requests bit members
  36  */
  37 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH          0
  38 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      1
  39 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  2
  40 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD         3
  41 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT       4
  42
  43 struct kvm_vcpu;
  44 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
  45
  46 struct kvm_guest_debug {
  47         int enabled;
  48         unsigned long bp[4];
  49         int singlestep;
  50 };
  51
  52 /*
  53  * It would be nice to use something smarter than a linear search, TBD...
  54  * Thankfully we dont expect many devices to register (famous last words :),
  55  * so until then it will suffice.  At least its abstracted so we can change
  56  * in one place.
  57  */
  58 struct kvm_io_bus {
  59         int                   dev_count;
  60 #define NR_IOBUS_DEVS 6
  61         struct kvm_io_device *devs[NR_IOBUS_DEVS];
  62 };
  63
  64 void kvm_io_bus_init(struct kvm_io_bus *bus);
  65 void kvm_io_bus_destroy(struct kvm_io_bus *bus);
  66 struct kvm_io_device *kvm_io_bus_find_dev(struct kvm_io_bus *bus, gpa_t addr);
  67 void kvm_io_bus_register_dev(struct kvm_io_bus *bus,
  68                              struct kvm_io_device *dev);
  69
  70 struct kvm_vcpu {
  71         struct kvm *kvm;
  72 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
  73         struct preempt_notifier preempt_notifier;
  74 #endif
  75         int vcpu_id;
  76         struct mutex mutex;
  77         int   cpu;
  78         struct kvm_run *run;
  79         int guest_mode;
  80         unsigned long requests;
  81         struct kvm_guest_debug guest_debug;
  82         int fpu_active;
  83         int guest_fpu_loaded;
  84         wait_queue_head_t wq;
  85         int sigset_active;
  86         sigset_t sigset;
  87         struct kvm_vcpu_stat stat;
  88
  89 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
  90         int mmio_needed;
  91         int mmio_read_completed;
  92         int mmio_is_write;
  93         int mmio_size;
  94         unsigned char mmio_data[8];
  95         gpa_t mmio_phys_addr;
  96 #endif
  97
  98         struct kvm_vcpu_arch arch;
  99 };
 100
 101 struct kvm_memory_slot {
 102         gfn_t base_gfn;
 103         unsigned long npages;
 104         unsigned long flags;
 105         unsigned long *rmap;
 106         unsigned long *dirty_bitmap;
 107         struct {
 108                 unsigned long rmap_pde;
 109                 int write_count;
 110         } *lpage_info;
 111         unsigned long userspace_addr;
 112         int user_alloc;
 113 };
 114
 115 struct kvm {
 116         struct mutex lock; /* protects the vcpus array and APIC accesses */
 117         spinlock_t mmu_lock;
 118         struct rw_semaphore slots_lock;
 119         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
 120         int nmemslots;
 121         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEMORY_SLOTS +
 122                                         KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS];
 123         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
 124         struct list_head vm_list;
 125         struct file *filp;
 126         struct kvm_io_bus mmio_bus;
 127         struct kvm_io_bus pio_bus;
 128         struct kvm_vm_stat stat;
 129         struct kvm_arch arch;
 130 };
 131
 132 /* The guest did something we don't support. */
 133 #define pr_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                       \
 134  do {                                                                   \
 135         if (printk_ratelimit())                                         \
 136                 printk(KERN_ERR "kvm: %i: cpu%i " fmt,                  \
 137                        current->tgid, (vcpu)->vcpu_id , ## __VA_ARGS__); \
 138  } while (0)
 139
 140 #define kvm_printf(kvm, fmt ...) printk(KERN_DEBUG fmt)
 141 #define vcpu_printf(vcpu, fmt...) kvm_printf(vcpu->kvm, fmt)
 142
 143 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
 144 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 145
 146 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 147 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 148
 149 void decache_vcpus_on_cpu(int cpu);
 150
 151
 152 int kvm_init(void *opaque, unsigned int vcpu_size,
 153                   struct module *module);
 154 void kvm_exit(void);
 155
 156 #define HPA_MSB ((sizeof(hpa_t) * 8) - 1)
 157 #define HPA_ERR_MASK ((hpa_t)1 << HPA_MSB)
 158 static inline int is_error_hpa(hpa_t hpa) { return hpa >> HPA_MSB; }
 159 struct page *gva_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 160
 161 extern struct page *bad_page;
 162
 163 int is_error_page(struct page *page);
 164 int kvm_is_error_hva(unsigned long addr);
 165 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 166                           struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 167                           int user_alloc);
 168 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 169                             struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 170                             int user_alloc);
 171 int kvm_arch_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 172                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 173                                 struct kvm_memory_slot old,
 174                                 int user_alloc);
 175 gfn_t unalias_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 176 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 177 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 178 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
 179 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
 180 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 181                         int len);
 182 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
 183                           unsigned long len);
 184 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
 185 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
 186                          int offset, int len);
 187 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
 188                     unsigned long len);
 189 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
 190 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
 191 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 192 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 193 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 194
 195 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
 196 void kvm_resched(struct kvm_vcpu *vcpu);
 197 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 198 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 199 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
 200 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
 201
 202 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
 203                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 204 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
 205                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 206 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 207 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 208
 209 int kvm_dev_ioctl_check_extension(long ext);
 210
 211 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 212                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
 213 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 214                                 struct kvm_dirty_log *log);
 215
 216 int kvm_vm_ioctl_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 217                                    struct
 218                                    kvm_userspace_memory_region *mem,
 219                                    int user_alloc);
 220 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
 221                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 222 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
 223
 224 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 225 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 226
 227 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 228                                     struct kvm_translation *tr);
 229
 230 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 231 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 232 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 233                                   struct kvm_sregs *sregs);
 234 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 235                                   struct kvm_sregs *sregs);
 236 int kvm_arch_vcpu_ioctl_debug_guest(struct kvm_vcpu *vcpu,
 237                                     struct kvm_debug_guest *dbg);
 238 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
 239
 240 int kvm_arch_init(void *opaque);
 241 void kvm_arch_exit(void);
 242
 243 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 244 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 245
 246 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
 247 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 248 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 249 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
 250 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 251 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 252
 253 int kvm_arch_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
 254 void kvm_arch_hardware_enable(void *garbage);
 255 void kvm_arch_hardware_disable(void *garbage);
 256 int kvm_arch_hardware_setup(void);
 257 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
 258 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
 259 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 260
 261 void kvm_free_physmem(struct kvm *kvm);
 262
 263 struct  kvm *kvm_arch_create_vm(void);
 264 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
 265
 266 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
 267 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
 268 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 269
 270 static inline void kvm_guest_enter(void)
 271 {
 272         account_system_vtime(current);
 273         current->flags |= PF_VCPU;
 274 }
 275
 276 static inline void kvm_guest_exit(void)
 277 {
 278         account_system_vtime(current);
 279         current->flags &= ~PF_VCPU;
 280 }
 281
 282 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot)
 283 {
 284         return slot - kvm->memslots;
 285 }
 286
 287 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
 288 {
 289         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
 290 }
 291
 292 static inline void kvm_migrate_apic_timer(struct kvm_vcpu *vcpu)
 293 {
 294         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
 295 }
 296
 297 enum kvm_stat_kind {
 298         KVM_STAT_VM,
 299         KVM_STAT_VCPU,
 300 };
 301
 302 struct kvm_stats_debugfs_item {
 303         const char *name;
 304         int offset;
 305         enum kvm_stat_kind kind;
 306         struct dentry *dentry;
 307 };
 308 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
 309
 310 #endif