sys/amd64/include/vmm_dev.h

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2011 NetApp, Inc.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY NETAPP, INC ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL NETAPP, INC OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  *
  28  * $FreeBSD$
  29  */
  30
  31 #ifndef _VMM_DEV_H_
  32 #define _VMM_DEV_H_
  33
  34 struct vm_snapshot_meta;
  35
  36 #ifdef _KERNEL
  37 void    vmmdev_init(void);
  38 int     vmmdev_cleanup(void);
  39 #endif
  40
  41 struct vm_memmap {
  42         vm_paddr_t      gpa;
  43         int             segid;          /* memory segment */
  44         vm_ooffset_t    segoff;         /* offset into memory segment */
  45         size_t          len;            /* mmap length */
  46         int             prot;           /* RWX */
  47         int             flags;
  48 };
  49 #define VM_MEMMAP_F_WIRED       0x01
  50 #define VM_MEMMAP_F_IOMMU       0x02
  51
  52 struct vm_munmap {
  53         vm_paddr_t      gpa;
  54         size_t          len;
  55 };
  56
  57 #define VM_MEMSEG_NAME(m)       ((m)->name[0] != '\0' ? (m)->name : NULL)
  58 struct vm_memseg {
  59         int             segid;
  60         size_t          len;
  61         char            name[VM_MAX_SUFFIXLEN + 1];
  62 };
  63
  64 struct vm_memseg_fbsd12 {
  65         int             segid;
  66         size_t          len;
  67         char            name[64];
  68 };
  69 _Static_assert(sizeof(struct vm_memseg_fbsd12) == 80, "COMPAT_FREEBSD12 ABI");
  70
  71 struct vm_register {
  72         int             cpuid;
  73         int             regnum;         /* enum vm_reg_name */
  74         uint64_t        regval;
  75 };
  76
  77 struct vm_seg_desc {                    /* data or code segment */
  78         int             cpuid;
  79         int             regnum;         /* enum vm_reg_name */
  80         struct seg_desc desc;
  81 };
  82
  83 struct vm_register_set {
  84         int             cpuid;
  85         unsigned int    count;
  86         const int       *regnums;       /* enum vm_reg_name */
  87         uint64_t        *regvals;
  88 };
  89
  90 struct vm_run {
  91         int             cpuid;
  92         struct vm_exit  vm_exit;
  93 };
  94
  95 struct vm_exception {
  96         int             cpuid;
  97         int             vector;
  98         uint32_t        error_code;
  99         int             error_code_valid;
 100         int             restart_instruction;
 101 };
 102
 103 struct vm_lapic_msi {
 104         uint64_t        msg;
 105         uint64_t        addr;
 106 };
 107
 108 struct vm_lapic_irq {
 109         int             cpuid;
 110         int             vector;
 111 };
 112
 113 struct vm_ioapic_irq {
 114         int             irq;
 115 };
 116
 117 struct vm_isa_irq {
 118         int             atpic_irq;
 119         int             ioapic_irq;
 120 };
 121
 122 struct vm_isa_irq_trigger {
 123         int             atpic_irq;
 124         enum vm_intr_trigger trigger;
 125 };
 126
 127 struct vm_capability {
 128         int             cpuid;
 129         enum vm_cap_type captype;
 130         int             capval;
 131         int             allcpus;
 132 };
 133
 134 struct vm_pptdev {
 135         int             bus;
 136         int             slot;
 137         int             func;
 138 };
 139
 140 struct vm_pptdev_mmio {
 141         int             bus;
 142         int             slot;
 143         int             func;
 144         vm_paddr_t      gpa;
 145         vm_paddr_t      hpa;
 146         size_t          len;
 147 };
 148
 149 struct vm_pptdev_msi {
 150         int             vcpu;
 151         int             bus;
 152         int             slot;
 153         int             func;
 154         int             numvec;         /* 0 means disabled */
 155         uint64_t        msg;
 156         uint64_t        addr;
 157 };
 158
 159 struct vm_pptdev_msix {
 160         int             vcpu;
 161         int             bus;
 162         int             slot;
 163         int             func;
 164         int             idx;
 165         uint64_t        msg;
 166         uint32_t        vector_control;
 167         uint64_t        addr;
 168 };
 169
 170 struct vm_nmi {
 171         int             cpuid;
 172 };
 173
 174 #define MAX_VM_STATS    64
 175 struct vm_stats {
 176         int             cpuid;                          /* in */
 177         int             index;                          /* in */
 178         int             num_entries;                    /* out */
 179         struct timeval  tv;
 180         uint64_t        statbuf[MAX_VM_STATS];
 181 };
 182
 183 struct vm_stat_desc {
 184         int             index;                          /* in */
 185         char            desc[128];                      /* out */
 186 };
 187
 188 struct vm_x2apic {
 189         int                     cpuid;
 190         enum x2apic_state       state;
 191 };
 192
 193 struct vm_gpa_pte {
 194         uint64_t        gpa;                            /* in */
 195         uint64_t        pte[4];                         /* out */
 196         int             ptenum;
 197 };
 198
 199 struct vm_hpet_cap {
 200         uint32_t        capabilities;   /* lower 32 bits of HPET capabilities */
 201 };
 202
 203 struct vm_suspend {
 204         enum vm_suspend_how how;
 205 };
 206
 207 struct vm_gla2gpa {
 208         int             vcpuid;         /* inputs */
 209         int             prot;           /* PROT_READ or PROT_WRITE */
 210         uint64_t        gla;
 211         struct vm_guest_paging paging;
 212         int             fault;          /* outputs */
 213         uint64_t        gpa;
 214 };
 215
 216 struct vm_activate_cpu {
 217         int             vcpuid;
 218 };
 219
 220 struct vm_cpuset {
 221         int             which;
 222         int             cpusetsize;
 223         cpuset_t        *cpus;
 224 };
 225 #define VM_ACTIVE_CPUS          0
 226 #define VM_SUSPENDED_CPUS       1
 227 #define VM_DEBUG_CPUS           2
 228
 229 struct vm_intinfo {
 230         int             vcpuid;
 231         uint64_t        info1;
 232         uint64_t        info2;
 233 };
 234
 235 struct vm_rtc_time {
 236         time_t          secs;
 237 };
 238
 239 struct vm_rtc_data {
 240         int             offset;
 241         uint8_t         value;
 242 };
 243
 244 struct vm_cpu_topology {
 245         uint16_t        sockets;
 246         uint16_t        cores;
 247         uint16_t        threads;
 248         uint16_t        maxcpus;
 249 };
 250
 251 struct vm_readwrite_kernemu_device {
 252         int             vcpuid;
 253         unsigned        access_width : 3;
 254         unsigned        _unused : 29;
 255         uint64_t        gpa;
 256         uint64_t        value;
 257 };
 258 _Static_assert(sizeof(struct vm_readwrite_kernemu_device) == 24, "ABI");
 259
 260 enum {
 261         /* general routines */
 262         IOCNUM_ABIVERS = 0,
 263         IOCNUM_RUN = 1,
 264         IOCNUM_SET_CAPABILITY = 2,
 265         IOCNUM_GET_CAPABILITY = 3,
 266         IOCNUM_SUSPEND = 4,
 267         IOCNUM_REINIT = 5,
 268
 269         /* memory apis */
 270         IOCNUM_MAP_MEMORY = 10,                 /* deprecated */
 271         IOCNUM_GET_MEMORY_SEG = 11,             /* deprecated */
 272         IOCNUM_GET_GPA_PMAP = 12,
 273         IOCNUM_GLA2GPA = 13,
 274         IOCNUM_ALLOC_MEMSEG = 14,
 275         IOCNUM_GET_MEMSEG = 15,
 276         IOCNUM_MMAP_MEMSEG = 16,
 277         IOCNUM_MMAP_GETNEXT = 17,
 278         IOCNUM_GLA2GPA_NOFAULT = 18,
 279         IOCNUM_MUNMAP_MEMSEG = 19,
 280
 281         /* register/state accessors */
 282         IOCNUM_SET_REGISTER = 20,
 283         IOCNUM_GET_REGISTER = 21,
 284         IOCNUM_SET_SEGMENT_DESCRIPTOR = 22,
 285         IOCNUM_GET_SEGMENT_DESCRIPTOR = 23,
 286         IOCNUM_SET_REGISTER_SET = 24,
 287         IOCNUM_GET_REGISTER_SET = 25,
 288         IOCNUM_GET_KERNEMU_DEV = 26,
 289         IOCNUM_SET_KERNEMU_DEV = 27,
 290
 291         /* interrupt injection */
 292         IOCNUM_GET_INTINFO = 28,
 293         IOCNUM_SET_INTINFO = 29,
 294         IOCNUM_INJECT_EXCEPTION = 30,
 295         IOCNUM_LAPIC_IRQ = 31,
 296         IOCNUM_INJECT_NMI = 32,
 297         IOCNUM_IOAPIC_ASSERT_IRQ = 33,
 298         IOCNUM_IOAPIC_DEASSERT_IRQ = 34,
 299         IOCNUM_IOAPIC_PULSE_IRQ = 35,
 300         IOCNUM_LAPIC_MSI = 36,
 301         IOCNUM_LAPIC_LOCAL_IRQ = 37,
 302         IOCNUM_IOAPIC_PINCOUNT = 38,
 303         IOCNUM_RESTART_INSTRUCTION = 39,
 304
 305         /* PCI pass-thru */
 306         IOCNUM_BIND_PPTDEV = 40,
 307         IOCNUM_UNBIND_PPTDEV = 41,
 308         IOCNUM_MAP_PPTDEV_MMIO = 42,
 309         IOCNUM_PPTDEV_MSI = 43,
 310         IOCNUM_PPTDEV_MSIX = 44,
 311         IOCNUM_PPTDEV_DISABLE_MSIX = 45,
 312         IOCNUM_UNMAP_PPTDEV_MMIO = 46,
 313
 314         /* statistics */
 315         IOCNUM_VM_STATS = 50,
 316         IOCNUM_VM_STAT_DESC = 51,
 317
 318         /* kernel device state */
 319         IOCNUM_SET_X2APIC_STATE = 60,
 320         IOCNUM_GET_X2APIC_STATE = 61,
 321         IOCNUM_GET_HPET_CAPABILITIES = 62,
 322
 323         /* CPU Topology */
 324         IOCNUM_SET_TOPOLOGY = 63,
 325         IOCNUM_GET_TOPOLOGY = 64,
 326
 327         /* legacy interrupt injection */
 328         IOCNUM_ISA_ASSERT_IRQ = 80,
 329         IOCNUM_ISA_DEASSERT_IRQ = 81,
 330         IOCNUM_ISA_PULSE_IRQ = 82,
 331         IOCNUM_ISA_SET_IRQ_TRIGGER = 83,
 332
 333         /* vm_cpuset */
 334         IOCNUM_ACTIVATE_CPU = 90,
 335         IOCNUM_GET_CPUSET = 91,
 336         IOCNUM_SUSPEND_CPU = 92,
 337         IOCNUM_RESUME_CPU = 93,
 338
 339         /* RTC */
 340         IOCNUM_RTC_READ = 100,
 341         IOCNUM_RTC_WRITE = 101,
 342         IOCNUM_RTC_SETTIME = 102,
 343         IOCNUM_RTC_GETTIME = 103,
 344
 345         /* checkpoint */
 346         IOCNUM_SNAPSHOT_REQ = 113,
 347
 348         IOCNUM_RESTORE_TIME = 115
 349 };
 350
 351 #define VM_RUN          \
 352         _IOWR('v', IOCNUM_RUN, struct vm_run)
 353 #define VM_SUSPEND      \
 354         _IOW('v', IOCNUM_SUSPEND, struct vm_suspend)
 355 #define VM_REINIT       \
 356         _IO('v', IOCNUM_REINIT)
 357 #define VM_ALLOC_MEMSEG_FBSD12  \
 358         _IOW('v', IOCNUM_ALLOC_MEMSEG, struct vm_memseg_fbsd12)
 359 #define VM_ALLOC_MEMSEG \
 360         _IOW('v', IOCNUM_ALLOC_MEMSEG, struct vm_memseg)
 361 #define VM_GET_MEMSEG_FBSD12    \
 362         _IOWR('v', IOCNUM_GET_MEMSEG, struct vm_memseg_fbsd12)
 363 #define VM_GET_MEMSEG   \
 364         _IOWR('v', IOCNUM_GET_MEMSEG, struct vm_memseg)
 365 #define VM_MMAP_MEMSEG  \
 366         _IOW('v', IOCNUM_MMAP_MEMSEG, struct vm_memmap)
 367 #define VM_MMAP_GETNEXT \
 368         _IOWR('v', IOCNUM_MMAP_GETNEXT, struct vm_memmap)
 369 #define VM_MUNMAP_MEMSEG        \
 370         _IOW('v', IOCNUM_MUNMAP_MEMSEG, struct vm_munmap)
 371 #define VM_SET_REGISTER \
 372         _IOW('v', IOCNUM_SET_REGISTER, struct vm_register)
 373 #define VM_GET_REGISTER \
 374         _IOWR('v', IOCNUM_GET_REGISTER, struct vm_register)
 375 #define VM_SET_SEGMENT_DESCRIPTOR \
 376         _IOW('v', IOCNUM_SET_SEGMENT_DESCRIPTOR, struct vm_seg_desc)
 377 #define VM_GET_SEGMENT_DESCRIPTOR \
 378         _IOWR('v', IOCNUM_GET_SEGMENT_DESCRIPTOR, struct vm_seg_desc)
 379 #define VM_SET_REGISTER_SET \
 380         _IOW('v', IOCNUM_SET_REGISTER_SET, struct vm_register_set)
 381 #define VM_GET_REGISTER_SET \
 382         _IOWR('v', IOCNUM_GET_REGISTER_SET, struct vm_register_set)
 383 #define VM_SET_KERNEMU_DEV \
 384         _IOW('v', IOCNUM_SET_KERNEMU_DEV, \
 385             struct vm_readwrite_kernemu_device)
 386 #define VM_GET_KERNEMU_DEV \
 387         _IOWR('v', IOCNUM_GET_KERNEMU_DEV, \
 388             struct vm_readwrite_kernemu_device)
 389 #define VM_INJECT_EXCEPTION     \
 390         _IOW('v', IOCNUM_INJECT_EXCEPTION, struct vm_exception)
 391 #define VM_LAPIC_IRQ            \
 392         _IOW('v', IOCNUM_LAPIC_IRQ, struct vm_lapic_irq)
 393 #define VM_LAPIC_LOCAL_IRQ      \
 394         _IOW('v', IOCNUM_LAPIC_LOCAL_IRQ, struct vm_lapic_irq)
 395 #define VM_LAPIC_MSI            \
 396         _IOW('v', IOCNUM_LAPIC_MSI, struct vm_lapic_msi)
 397 #define VM_IOAPIC_ASSERT_IRQ    \
 398         _IOW('v', IOCNUM_IOAPIC_ASSERT_IRQ, struct vm_ioapic_irq)
 399 #define VM_IOAPIC_DEASSERT_IRQ  \
 400         _IOW('v', IOCNUM_IOAPIC_DEASSERT_IRQ, struct vm_ioapic_irq)
 401 #define VM_IOAPIC_PULSE_IRQ     \
 402         _IOW('v', IOCNUM_IOAPIC_PULSE_IRQ, struct vm_ioapic_irq)
 403 #define VM_IOAPIC_PINCOUNT      \
 404         _IOR('v', IOCNUM_IOAPIC_PINCOUNT, int)
 405 #define VM_ISA_ASSERT_IRQ       \
 406         _IOW('v', IOCNUM_ISA_ASSERT_IRQ, struct vm_isa_irq)
 407 #define VM_ISA_DEASSERT_IRQ     \
 408         _IOW('v', IOCNUM_ISA_DEASSERT_IRQ, struct vm_isa_irq)
 409 #define VM_ISA_PULSE_IRQ        \
 410         _IOW('v', IOCNUM_ISA_PULSE_IRQ, struct vm_isa_irq)
 411 #define VM_ISA_SET_IRQ_TRIGGER  \
 412         _IOW('v', IOCNUM_ISA_SET_IRQ_TRIGGER, struct vm_isa_irq_trigger)
 413 #define VM_SET_CAPABILITY \
 414         _IOW('v', IOCNUM_SET_CAPABILITY, struct vm_capability)
 415 #define VM_GET_CAPABILITY \
 416         _IOWR('v', IOCNUM_GET_CAPABILITY, struct vm_capability)
 417 #define VM_BIND_PPTDEV \
 418         _IOW('v', IOCNUM_BIND_PPTDEV, struct vm_pptdev)
 419 #define VM_UNBIND_PPTDEV \
 420         _IOW('v', IOCNUM_UNBIND_PPTDEV, struct vm_pptdev)
 421 #define VM_MAP_PPTDEV_MMIO \
 422         _IOW('v', IOCNUM_MAP_PPTDEV_MMIO, struct vm_pptdev_mmio)
 423 #define VM_PPTDEV_MSI \
 424         _IOW('v', IOCNUM_PPTDEV_MSI, struct vm_pptdev_msi)
 425 #define VM_PPTDEV_MSIX \
 426         _IOW('v', IOCNUM_PPTDEV_MSIX, struct vm_pptdev_msix)
 427 #define VM_PPTDEV_DISABLE_MSIX \
 428         _IOW('v', IOCNUM_PPTDEV_DISABLE_MSIX, struct vm_pptdev)
 429 #define VM_UNMAP_PPTDEV_MMIO \
 430         _IOW('v', IOCNUM_UNMAP_PPTDEV_MMIO, struct vm_pptdev_mmio)
 431 #define VM_INJECT_NMI \
 432         _IOW('v', IOCNUM_INJECT_NMI, struct vm_nmi)
 433 #define VM_STATS \
 434         _IOWR('v', IOCNUM_VM_STATS, struct vm_stats)
 435 #define VM_STAT_DESC \
 436         _IOWR('v', IOCNUM_VM_STAT_DESC, struct vm_stat_desc)
 437 #define VM_SET_X2APIC_STATE \
 438         _IOW('v', IOCNUM_SET_X2APIC_STATE, struct vm_x2apic)
 439 #define VM_GET_X2APIC_STATE \
 440         _IOWR('v', IOCNUM_GET_X2APIC_STATE, struct vm_x2apic)
 441 #define VM_GET_HPET_CAPABILITIES \
 442         _IOR('v', IOCNUM_GET_HPET_CAPABILITIES, struct vm_hpet_cap)
 443 #define VM_SET_TOPOLOGY \
 444         _IOW('v', IOCNUM_SET_TOPOLOGY, struct vm_cpu_topology)
 445 #define VM_GET_TOPOLOGY \
 446         _IOR('v', IOCNUM_GET_TOPOLOGY, struct vm_cpu_topology)
 447 #define VM_GET_GPA_PMAP \
 448         _IOWR('v', IOCNUM_GET_GPA_PMAP, struct vm_gpa_pte)
 449 #define VM_GLA2GPA      \
 450         _IOWR('v', IOCNUM_GLA2GPA, struct vm_gla2gpa)
 451 #define VM_GLA2GPA_NOFAULT \
 452         _IOWR('v', IOCNUM_GLA2GPA_NOFAULT, struct vm_gla2gpa)
 453 #define VM_ACTIVATE_CPU \
 454         _IOW('v', IOCNUM_ACTIVATE_CPU, struct vm_activate_cpu)
 455 #define VM_GET_CPUS     \
 456         _IOW('v', IOCNUM_GET_CPUSET, struct vm_cpuset)
 457 #define VM_SUSPEND_CPU \
 458         _IOW('v', IOCNUM_SUSPEND_CPU, struct vm_activate_cpu)
 459 #define VM_RESUME_CPU \
 460         _IOW('v', IOCNUM_RESUME_CPU, struct vm_activate_cpu)
 461 #define VM_SET_INTINFO  \
 462         _IOW('v', IOCNUM_SET_INTINFO, struct vm_intinfo)
 463 #define VM_GET_INTINFO  \
 464         _IOWR('v', IOCNUM_GET_INTINFO, struct vm_intinfo)
 465 #define VM_RTC_WRITE \
 466         _IOW('v', IOCNUM_RTC_WRITE, struct vm_rtc_data)
 467 #define VM_RTC_READ \
 468         _IOWR('v', IOCNUM_RTC_READ, struct vm_rtc_data)
 469 #define VM_RTC_SETTIME  \
 470         _IOW('v', IOCNUM_RTC_SETTIME, struct vm_rtc_time)
 471 #define VM_RTC_GETTIME  \
 472         _IOR('v', IOCNUM_RTC_GETTIME, struct vm_rtc_time)
 473 #define VM_RESTART_INSTRUCTION \
 474         _IOW('v', IOCNUM_RESTART_INSTRUCTION, int)
 475 #define VM_SNAPSHOT_REQ \
 476         _IOWR('v', IOCNUM_SNAPSHOT_REQ, struct vm_snapshot_meta)
 477 #define VM_RESTORE_TIME \
 478         _IOWR('v', IOCNUM_RESTORE_TIME, int)
 479 #endif