SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - 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_vcpu;
  46 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
  47
  48 /*
  49  * It would be nice to use something smarter than a linear search, TBD...
  50  * Thankfully we dont expect many devices to register (famous last words :),
  51  * so until then it will suffice.  At least its abstracted so we can change
  52  * in one place.
  53  */
  54 struct kvm_io_bus {
  55         int                   dev_count;
  56 #define NR_IOBUS_DEVS 6
  57         struct kvm_io_device *devs[NR_IOBUS_DEVS];
  58 };
  59
  60 void kvm_io_bus_init(struct kvm_io_bus *bus);
  61 void kvm_io_bus_destroy(struct kvm_io_bus *bus);
  62 struct kvm_io_device *kvm_io_bus_find_dev(struct kvm_io_bus *bus,
  63                                           gpa_t addr, int len, int is_write);
  64 void kvm_io_bus_register_dev(struct kvm_io_bus *bus,
  65                              struct kvm_io_device *dev);
  66
  67 struct kvm_vcpu {
  68         struct kvm *kvm;
  69 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
  70         struct preempt_notifier preempt_notifier;
  71 #endif
  72         int vcpu_id;
  73         struct mutex mutex;
  74         int   cpu;
  75         struct kvm_run *run;
  76         unsigned long requests;
  77         unsigned long guest_debug;
  78         int fpu_active;
  79         int guest_fpu_loaded;
  80         wait_queue_head_t wq;
  81         int sigset_active;
  82         sigset_t sigset;
  83         struct kvm_vcpu_stat stat;
  84
  85 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
  86         int mmio_needed;
  87         int mmio_read_completed;
  88         int mmio_is_write;
  89         int mmio_size;
  90         unsigned char mmio_data[8];
  91         gpa_t mmio_phys_addr;
  92 #endif
  93
  94         struct kvm_vcpu_arch arch;
  95 };
  96
  97 struct kvm_memory_slot {
  98         gfn_t base_gfn;
  99         unsigned long npages;
 100         unsigned long flags;
 101         unsigned long *rmap;
 102         unsigned long *dirty_bitmap;
 103         struct {
 104                 unsigned long rmap_pde;
 105                 int write_count;
 106         } *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
 107         unsigned long userspace_addr;
 108         int user_alloc;
 109 };
 110
 111 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
 112         u32 gsi;
 113         u32 type;
 114         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 115                     struct kvm *kvm, int level);
 116         union {
 117                 struct {
 118                         unsigned irqchip;
 119                         unsigned pin;
 120                 } irqchip;
 121                 struct msi_msg msi;
 122         };
 123         struct list_head link;
 124 };
 125
 126 struct kvm {
 127         spinlock_t mmu_lock;
 128         spinlock_t requests_lock;
 129         struct rw_semaphore slots_lock;
 130         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
 131         int nmemslots;
 132         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEMORY_SLOTS +
 133                                         KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS];
 134 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
 135         u32 bsp_vcpu_id;
 136         struct kvm_vcpu *bsp_vcpu;
 137 #endif
 138         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
 139         atomic_t online_vcpus;
 140         struct list_head vm_list;
 141         struct mutex lock;
 142         struct kvm_io_bus mmio_bus;
 143         struct kvm_io_bus pio_bus;
 144 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 145         struct {
 146                 spinlock_t        lock;
 147                 struct list_head  items;
 148         } irqfds;
 149 #endif
 150         struct kvm_vm_stat stat;
 151         struct kvm_arch arch;
 152         atomic_t users_count;
 153 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
 154         struct kvm_coalesced_mmio_dev *coalesced_mmio_dev;
 155         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
 156 #endif
 157
 158         struct mutex irq_lock;
 159 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 160         struct list_head irq_routing; /* of kvm_kernel_irq_routing_entry */
 161         struct hlist_head mask_notifier_list;
 162 #endif
 163
 164 #ifdef KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
 165         struct mmu_notifier mmu_notifier;
 166         unsigned long mmu_notifier_seq;
 167         long mmu_notifier_count;
 168 #endif
 169 };
 170
 171 /* The guest did something we don't support. */
 172 #define pr_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                       \
 173  do {                                                                   \
 174         if (printk_ratelimit())                                         \
 175                 printk(KERN_ERR "kvm: %i: cpu%i " fmt,                  \
 176                        current->tgid, (vcpu)->vcpu_id , ## __VA_ARGS__); \
 177  } while (0)
 178
 179 #define kvm_printf(kvm, fmt ...) printk(KERN_DEBUG fmt)
 180 #define vcpu_printf(vcpu, fmt...) kvm_printf(vcpu->kvm, fmt)
 181
 182 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
 183 {
 184         smp_rmb();
 185         return kvm->vcpus[i];
 186 }
 187
 188 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
 189         for (idx = 0, vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx); \
 190              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && vcpup; \
 191              vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, ++idx))
 192
 193 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
 194 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 195
 196 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 197 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 198
 199 int kvm_init(void *opaque, unsigned int vcpu_size,
 200                   struct module *module);
 201 void kvm_exit(void);
 202
 203 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
 204 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
 205
 206 #define HPA_MSB ((sizeof(hpa_t) * 8) - 1)
 207 #define HPA_ERR_MASK ((hpa_t)1 << HPA_MSB)
 208 static inline int is_error_hpa(hpa_t hpa) { return hpa >> HPA_MSB; }
 209 struct page *gva_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 210
 211 extern struct page *bad_page;
 212 extern pfn_t bad_pfn;
 213
 214 int is_error_page(struct page *page);
 215 int is_error_pfn(pfn_t pfn);
 216 int kvm_is_error_hva(unsigned long addr);
 217 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 218                           struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 219                           int user_alloc);
 220 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 221                             struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 222                             int user_alloc);
 223 int kvm_arch_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 224                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 225                                 struct kvm_memory_slot old,
 226                                 int user_alloc);
 227 void kvm_disable_largepages(void);
 228 void kvm_arch_flush_shadow(struct kvm *kvm);
 229 gfn_t unalias_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 230 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 231 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 232 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
 233 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
 234 void kvm_set_page_dirty(struct page *page);
 235 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
 236
 237 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 238 void kvm_release_pfn_dirty(pfn_t);
 239 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
 240 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
 241 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
 242 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
 243
 244 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 245                         int len);
 246 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
 247                           unsigned long len);
 248 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
 249 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
 250                          int offset, int len);
 251 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
 252                     unsigned long len);
 253 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
 254 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
 255 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 256 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 257 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 258
 259 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
 260 void kvm_resched(struct kvm_vcpu *vcpu);
 261 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 262 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 263 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
 264 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
 265
 266 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
 267                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 268 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
 269                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 270
 271 int kvm_dev_ioctl_check_extension(long ext);
 272
 273 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 274                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
 275 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 276                                 struct kvm_dirty_log *log);
 277
 278 int kvm_vm_ioctl_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 279                                    struct
 280                                    kvm_userspace_memory_region *mem,
 281                                    int user_alloc);
 282 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
 283                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 284
 285 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 286 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 287
 288 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 289                                     struct kvm_translation *tr);
 290
 291 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 292 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 293 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 294                                   struct kvm_sregs *sregs);
 295 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 296                                   struct kvm_sregs *sregs);
 297 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 298                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 299 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 300                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 301 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 302                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
 303 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
 304
 305 int kvm_arch_init(void *opaque);
 306 void kvm_arch_exit(void);
 307
 308 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 309 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 310
 311 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
 312 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 313 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 314 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
 315 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 316 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 317
 318 int kvm_arch_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
 319 void kvm_arch_hardware_enable(void *garbage);
 320 void kvm_arch_hardware_disable(void *garbage);
 321 int kvm_arch_hardware_setup(void);
 322 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
 323 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
 324 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 325 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
 326
 327 void kvm_free_physmem(struct kvm *kvm);
 328
 329 struct  kvm *kvm_arch_create_vm(void);
 330 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
 331 void kvm_free_all_assigned_devices(struct kvm *kvm);
 332 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
 333
 334 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
 335 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
 336 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
 337 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 338
 339 int kvm_is_mmio_pfn(pfn_t pfn);
 340
 341 struct kvm_irq_ack_notifier {
 342         struct hlist_node link;
 343         unsigned gsi;
 344         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 345 };
 346
 347 #define KVM_ASSIGNED_MSIX_PENDING               0x1
 348 struct kvm_guest_msix_entry {
 349         u32 vector;
 350         u16 entry;
 351         u16 flags;
 352 };
 353
 354 struct kvm_assigned_dev_kernel {
 355         struct kvm_irq_ack_notifier ack_notifier;
 356         struct work_struct interrupt_work;
 357         struct list_head list;
 358         int assigned_dev_id;
 359         int host_busnr;
 360         int host_devfn;
 361         unsigned int entries_nr;
 362         int host_irq;
 363         bool host_irq_disabled;
 364         struct msix_entry *host_msix_entries;
 365         int guest_irq;
 366         struct kvm_guest_msix_entry *guest_msix_entries;
 367         unsigned long irq_requested_type;
 368         int irq_source_id;
 369         int flags;
 370         struct pci_dev *dev;
 371         struct kvm *kvm;
 372         spinlock_t assigned_dev_lock;
 373 };
 374
 375 struct kvm_irq_mask_notifier {
 376         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
 377         int irq;
 378         struct hlist_node link;
 379 };
 380
 381 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
 382                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
 383 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
 384                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
 385 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, int irq, bool mask);
 386
 387 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, int irq, int level);
 388 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 389 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 390                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 391 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 392                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 393 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
 394 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
 395
 396 /* For vcpu->arch.iommu_flags */
 397 #define KVM_IOMMU_CACHE_COHERENCY       0x1
 398
 399 #ifdef CONFIG_IOMMU_API
 400 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, gfn_t base_gfn,
 401                         unsigned long npages);
 402 int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm);
 403 int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm);
 404 int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
 405                       struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
 406 int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
 407                         struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
 408 #else /* CONFIG_IOMMU_API */
 409 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
 410                                       gfn_t base_gfn,
 411                                       unsigned long npages)
 412 {
 413         return 0;
 414 }
 415
 416 static inline int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm)
 417 {
 418         return -ENODEV;
 419 }
 420
 421 static inline int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm)
 422 {
 423         return 0;
 424 }
 425
 426 static inline int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
 427                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
 428 {
 429         return 0;
 430 }
 431
 432 static inline int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
 433                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
 434 {
 435         return 0;
 436 }
 437 #endif /* CONFIG_IOMMU_API */
 438
 439 static inline void kvm_guest_enter(void)
 440 {
 441         account_system_vtime(current);
 442         current->flags |= PF_VCPU;
 443 }
 444
 445 static inline void kvm_guest_exit(void)
 446 {
 447         account_system_vtime(current);
 448         current->flags &= ~PF_VCPU;
 449 }
 450
 451 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot)
 452 {
 453         return slot - kvm->memslots;
 454 }
 455
 456 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
 457 {
 458         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
 459 }
 460
 461 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
 462 {
 463         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
 464 }
 465
 466 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
 467 {
 468         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
 469 }
 470
 471 enum kvm_stat_kind {
 472         KVM_STAT_VM,
 473         KVM_STAT_VCPU,
 474 };
 475
 476 struct kvm_stats_debugfs_item {
 477         const char *name;
 478         int offset;
 479         enum kvm_stat_kind kind;
 480         struct dentry *dentry;
 481 };
 482 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
 483 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
 484
 485 #ifdef KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
 486 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long mmu_seq)
 487 {
 488         if (unlikely(vcpu->kvm->mmu_notifier_count))
 489                 return 1;
 490         /*
 491          * Both reads happen under the mmu_lock and both values are
 492          * modified under mmu_lock, so there's no need of smb_rmb()
 493          * here in between, otherwise mmu_notifier_count should be
 494          * read before mmu_notifier_seq, see
 495          * mmu_notifier_invalidate_range_end write side.
 496          */
 497         if (vcpu->kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
 498                 return 1;
 499         return 0;
 500 }
 501 #endif
 502
 503 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 504
 505 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 1024
 506
 507 int kvm_setup_default_irq_routing(struct kvm *kvm);
 508 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
 509                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
 510                         unsigned nr,
 511                         unsigned flags);
 512 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
 513
 514 #else
 515
 516 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
 517
 518 #endif
 519
 520 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 521
 522 void kvm_irqfd_init(struct kvm *kvm);
 523 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, int fd, int gsi, int flags);
 524 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
 525
 526 #else
 527
 528 static inline void kvm_irqfd_init(struct kvm *kvm) {}
 529 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, int fd, int gsi, int flags)
 530 {
 531         return -EINVAL;
 532 }
 533
 534 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
 535
 536 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
 537
 538 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
 539 static inline bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu)
 540 {
 541         return vcpu->kvm->bsp_vcpu == vcpu;
 542 }
 543 #endif
 544 #endif