lib/libvmmapi/vmmapi.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2011 NetApp, Inc.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY NETAPP, INC ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL NETAPP, INC OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  * $FreeBSD$
  27  */
  28
  29 #ifndef _VMMAPI_H_
  30 #define _VMMAPI_H_
  31
  32 #include <sys/param.h>
  33 #include <sys/cpuset.h>
  34
  35 /*
  36  * API version for out-of-tree consumers like grub-bhyve for making compile
  37  * time decisions.
  38  */
  39 #define VMMAPI_VERSION  0103    /* 2 digit major followed by 2 digit minor */
  40
  41 struct iovec;
  42 struct vmctx;
  43 enum x2apic_state;
  44
  45 /*
  46  * Different styles of mapping the memory assigned to a VM into the address
  47  * space of the controlling process.
  48  */
  49 enum vm_mmap_style {
  50         VM_MMAP_NONE,           /* no mapping */
  51         VM_MMAP_ALL,            /* fully and statically mapped */
  52         VM_MMAP_SPARSE,         /* mappings created on-demand */
  53 };
  54
  55 /*
  56  * 'flags' value passed to 'vm_set_memflags()'.
  57  */
  58 #define VM_MEM_F_INCORE 0x01    /* include guest memory in core file */
  59 #define VM_MEM_F_WIRED  0x02    /* guest memory is wired */
  60
  61 /*
  62  * Identifiers for memory segments:
  63  * - vm_setup_memory() uses VM_SYSMEM for the system memory segment.
  64  * - the remaining identifiers can be used to create devmem segments.
  65  */
  66 enum {
  67         VM_SYSMEM,
  68         VM_BOOTROM,
  69         VM_FRAMEBUFFER,
  70 };
  71
  72 /*
  73  * Get the length and name of the memory segment identified by 'segid'.
  74  * Note that system memory segments are identified with a nul name.
  75  *
  76  * Returns 0 on success and non-zero otherwise.
  77  */
  78 int     vm_get_memseg(struct vmctx *ctx, int ident, size_t *lenp, char *name,
  79             size_t namesiz);
  80
  81 /*
  82  * Iterate over the guest address space. This function finds an address range
  83  * that starts at an address >= *gpa.
  84  *
  85  * Returns 0 if the next address range was found and non-zero otherwise.
  86  */
  87 int     vm_mmap_getnext(struct vmctx *ctx, vm_paddr_t *gpa, int *segid,
  88             vm_ooffset_t *segoff, size_t *len, int *prot, int *flags);
  89 /*
  90  * Create a device memory segment identified by 'segid'.
  91  *
  92  * Returns a pointer to the memory segment on success and MAP_FAILED otherwise.
  93  */
  94 void    *vm_create_devmem(struct vmctx *ctx, int segid, const char *name,
  95             size_t len);
  96
  97 /*
  98  * Map the memory segment identified by 'segid' into the guest address space
  99  * at [gpa,gpa+len) with protection 'prot'.
 100  */
 101 int     vm_mmap_memseg(struct vmctx *ctx, vm_paddr_t gpa, int segid,
 102             vm_ooffset_t segoff, size_t len, int prot);
 103
 104 int     vm_create(const char *name);
 105 int     vm_get_device_fd(struct vmctx *ctx);
 106 struct vmctx *vm_open(const char *name);
 107 void    vm_destroy(struct vmctx *ctx);
 108 int     vm_parse_memsize(const char *optarg, size_t *memsize);
 109 int     vm_setup_memory(struct vmctx *ctx, size_t len, enum vm_mmap_style s);
 110 void    *vm_map_gpa(struct vmctx *ctx, vm_paddr_t gaddr, size_t len);
 111 int     vm_get_gpa_pmap(struct vmctx *, uint64_t gpa, uint64_t *pte, int *num);
 112 int     vm_gla2gpa(struct vmctx *, int vcpuid, struct vm_guest_paging *paging,
 113                    uint64_t gla, int prot, uint64_t *gpa, int *fault);
 114 uint32_t vm_get_lowmem_limit(struct vmctx *ctx);
 115 void    vm_set_lowmem_limit(struct vmctx *ctx, uint32_t limit);
 116 void    vm_set_memflags(struct vmctx *ctx, int flags);
 117 int     vm_get_memflags(struct vmctx *ctx);
 118 size_t  vm_get_lowmem_size(struct vmctx *ctx);
 119 size_t  vm_get_highmem_size(struct vmctx *ctx);
 120 int     vm_set_desc(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg,
 121                     uint64_t base, uint32_t limit, uint32_t access);
 122 int     vm_get_desc(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg,
 123                     uint64_t *base, uint32_t *limit, uint32_t *access);
 124 int     vm_get_seg_desc(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg,
 125                         struct seg_desc *seg_desc);
 126 int     vm_set_register(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg, uint64_t val);
 127 int     vm_get_register(struct vmctx *ctx, int vcpu, int reg, uint64_t *retval);
 128 int     vm_run(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct vm_exit *ret_vmexit);
 129 int     vm_suspend(struct vmctx *ctx, enum vm_suspend_how how);
 130 int     vm_reinit(struct vmctx *ctx);
 131 int     vm_apicid2vcpu(struct vmctx *ctx, int apicid);
 132 int     vm_inject_exception(struct vmctx *ctx, int vcpu, int vector,
 133     int errcode_valid, uint32_t errcode, int restart_instruction);
 134 int     vm_lapic_irq(struct vmctx *ctx, int vcpu, int vector);
 135 int     vm_lapic_local_irq(struct vmctx *ctx, int vcpu, int vector);
 136 int     vm_lapic_msi(struct vmctx *ctx, uint64_t addr, uint64_t msg);
 137 int     vm_ioapic_assert_irq(struct vmctx *ctx, int irq);
 138 int     vm_ioapic_deassert_irq(struct vmctx *ctx, int irq);
 139 int     vm_ioapic_pulse_irq(struct vmctx *ctx, int irq);
 140 int     vm_ioapic_pincount(struct vmctx *ctx, int *pincount);
 141 int     vm_isa_assert_irq(struct vmctx *ctx, int atpic_irq, int ioapic_irq);
 142 int     vm_isa_deassert_irq(struct vmctx *ctx, int atpic_irq, int ioapic_irq);
 143 int     vm_isa_pulse_irq(struct vmctx *ctx, int atpic_irq, int ioapic_irq);
 144 int     vm_isa_set_irq_trigger(struct vmctx *ctx, int atpic_irq,
 145             enum vm_intr_trigger trigger);
 146 int     vm_inject_nmi(struct vmctx *ctx, int vcpu);
 147 int     vm_capability_name2type(const char *capname);
 148 const char *vm_capability_type2name(int type);
 149 int     vm_get_capability(struct vmctx *ctx, int vcpu, enum vm_cap_type cap,
 150                           int *retval);
 151 int     vm_set_capability(struct vmctx *ctx, int vcpu, enum vm_cap_type cap,
 152                           int val);
 153 int     vm_assign_pptdev(struct vmctx *ctx, int bus, int slot, int func);
 154 int     vm_unassign_pptdev(struct vmctx *ctx, int bus, int slot, int func);
 155 int     vm_map_pptdev_mmio(struct vmctx *ctx, int bus, int slot, int func,
 156                            vm_paddr_t gpa, size_t len, vm_paddr_t hpa);
 157 int     vm_setup_pptdev_msi(struct vmctx *ctx, int vcpu, int bus, int slot,
 158             int func, uint64_t addr, uint64_t msg, int numvec);
 159 int     vm_setup_pptdev_msix(struct vmctx *ctx, int vcpu, int bus, int slot,
 160             int func, int idx, uint64_t addr, uint64_t msg,
 161             uint32_t vector_control);
 162
 163 int     vm_get_intinfo(struct vmctx *ctx, int vcpu, uint64_t *i1, uint64_t *i2);
 164 int     vm_set_intinfo(struct vmctx *ctx, int vcpu, uint64_t exit_intinfo);
 165
 166 const cap_ioctl_t *vm_get_ioctls(size_t *len);
 167
 168 /*
 169  * Return a pointer to the statistics buffer. Note that this is not MT-safe.
 170  */
 171 uint64_t *vm_get_stats(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct timeval *ret_tv,
 172                        int *ret_entries);
 173 const char *vm_get_stat_desc(struct vmctx *ctx, int index);
 174
 175 int     vm_get_x2apic_state(struct vmctx *ctx, int vcpu, enum x2apic_state *s);
 176 int     vm_set_x2apic_state(struct vmctx *ctx, int vcpu, enum x2apic_state s);
 177
 178 int     vm_get_hpet_capabilities(struct vmctx *ctx, uint32_t *capabilities);
 179
 180 /*
 181  * Translate the GLA range [gla,gla+len) into GPA segments in 'iov'.
 182  * The 'iovcnt' should be big enough to accommodate all GPA segments.
 183  *
 184  * retval       fault           Interpretation
 185  *   0            0             Success
 186  *   0            1             An exception was injected into the guest
 187  * EFAULT        N/A            Error
 188  */
 189 int     vm_copy_setup(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct vm_guest_paging *pg,
 190             uint64_t gla, size_t len, int prot, struct iovec *iov, int iovcnt,
 191             int *fault);
 192 void    vm_copyin(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct iovec *guest_iov,
 193             void *host_dst, size_t len);
 194 void    vm_copyout(struct vmctx *ctx, int vcpu, const void *host_src,
 195             struct iovec *guest_iov, size_t len);
 196 void    vm_copy_teardown(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct iovec *iov,
 197             int iovcnt);
 198
 199 /* RTC */
 200 int     vm_rtc_write(struct vmctx *ctx, int offset, uint8_t value);
 201 int     vm_rtc_read(struct vmctx *ctx, int offset, uint8_t *retval);
 202 int     vm_rtc_settime(struct vmctx *ctx, time_t secs);
 203 int     vm_rtc_gettime(struct vmctx *ctx, time_t *secs);
 204
 205 /* Reset vcpu register state */
 206 int     vcpu_reset(struct vmctx *ctx, int vcpu);
 207
 208 int     vm_active_cpus(struct vmctx *ctx, cpuset_t *cpus);
 209 int     vm_suspended_cpus(struct vmctx *ctx, cpuset_t *cpus);
 210 int     vm_activate_cpu(struct vmctx *ctx, int vcpu);
 211
 212 /* CPU topology */
 213 int     vm_set_topology(struct vmctx *ctx, uint16_t sockets, uint16_t cores,
 214             uint16_t threads, uint16_t maxcpus);
 215 int     vm_get_topology(struct vmctx *ctx, uint16_t *sockets, uint16_t *cores,
 216             uint16_t *threads, uint16_t *maxcpus);
 217
 218 /*
 219  * FreeBSD specific APIs
 220  */
 221 int     vm_setup_freebsd_registers(struct vmctx *ctx, int vcpu,
 222                                 uint64_t rip, uint64_t cr3, uint64_t gdtbase,
 223                                 uint64_t rsp);
 224 int     vm_setup_freebsd_registers_i386(struct vmctx *vmctx, int vcpu,
 225                                         uint32_t eip, uint32_t gdtbase,
 226                                         uint32_t esp);
 227 void    vm_setup_freebsd_gdt(uint64_t *gdtr);
 228 #endif  /* _VMMAPI_H_ */