spi-topcliff-pch: supports a spi mode setup and bit order setup by IO control
[zen-stable.git] / Documentation / virtual / kvm / api.txt
blobe1d94bf4056e77ab6df7dbc6d9c72b35f183190a
1 The Definitive KVM (Kernel-based Virtual Machine) API Documentation
2 ===================================================================
4 1. General description
6 The kvm API is a set of ioctls that are issued to control various aspects
7 of a virtual machine.  The ioctls belong to three classes
9  - System ioctls: These query and set global attributes which affect the
10    whole kvm subsystem.  In addition a system ioctl is used to create
11    virtual machines
13  - VM ioctls: These query and set attributes that affect an entire virtual
14    machine, for example memory layout.  In addition a VM ioctl is used to
15    create virtual cpus (vcpus).
17    Only run VM ioctls from the same process (address space) that was used
18    to create the VM.
20  - vcpu ioctls: These query and set attributes that control the operation
21    of a single virtual cpu.
23    Only run vcpu ioctls from the same thread that was used to create the
24    vcpu.
26 2. File descriptors
28 The kvm API is centered around file descriptors.  An initial
29 open("/dev/kvm") obtains a handle to the kvm subsystem; this handle
30 can be used to issue system ioctls.  A KVM_CREATE_VM ioctl on this
31 handle will create a VM file descriptor which can be used to issue VM
32 ioctls.  A KVM_CREATE_VCPU ioctl on a VM fd will create a virtual cpu
33 and return a file descriptor pointing to it.  Finally, ioctls on a vcpu
34 fd can be used to control the vcpu, including the important task of
35 actually running guest code.
37 In general file descriptors can be migrated among processes by means
38 of fork() and the SCM_RIGHTS facility of unix domain socket.  These
39 kinds of tricks are explicitly not supported by kvm.  While they will
40 not cause harm to the host, their actual behavior is not guaranteed by
41 the API.  The only supported use is one virtual machine per process,
42 and one vcpu per thread.
44 3. Extensions
46 As of Linux 2.6.22, the KVM ABI has been stabilized: no backward
47 incompatible change are allowed.  However, there is an extension
48 facility that allows backward-compatible extensions to the API to be
49 queried and used.
51 The extension mechanism is not based on on the Linux version number.
52 Instead, kvm defines extension identifiers and a facility to query
53 whether a particular extension identifier is available.  If it is, a
54 set of ioctls is available for application use.
56 4. API description
58 This section describes ioctls that can be used to control kvm guests.
59 For each ioctl, the following information is provided along with a
60 description:
62   Capability: which KVM extension provides this ioctl.  Can be 'basic',
63       which means that is will be provided by any kernel that supports
64       API version 12 (see section 4.1), or a KVM_CAP_xyz constant, which
65       means availability needs to be checked with KVM_CHECK_EXTENSION
66       (see section 4.4).
68   Architectures: which instruction set architectures provide this ioctl.
69       x86 includes both i386 and x86_64.
71   Type: system, vm, or vcpu.
73   Parameters: what parameters are accepted by the ioctl.
75   Returns: the return value.  General error numbers (EBADF, ENOMEM, EINVAL)
76       are not detailed, but errors with specific meanings are.
78 4.1 KVM_GET_API_VERSION
80 Capability: basic
81 Architectures: all
82 Type: system ioctl
83 Parameters: none
84 Returns: the constant KVM_API_VERSION (=12)
86 This identifies the API version as the stable kvm API. It is not
87 expected that this number will change.  However, Linux 2.6.20 and
88 2.6.21 report earlier versions; these are not documented and not
89 supported.  Applications should refuse to run if KVM_GET_API_VERSION
90 returns a value other than 12.  If this check passes, all ioctls
91 described as 'basic' will be available.
93 4.2 KVM_CREATE_VM
95 Capability: basic
96 Architectures: all
97 Type: system ioctl
98 Parameters: none
99 Returns: a VM fd that can be used to control the new virtual machine.
101 The new VM has no virtual cpus and no memory.  An mmap() of a VM fd
102 will access the virtual machine's physical address space; offset zero
103 corresponds to guest physical address zero.  Use of mmap() on a VM fd
104 is discouraged if userspace memory allocation (KVM_CAP_USER_MEMORY) is
105 available.
107 4.3 KVM_GET_MSR_INDEX_LIST
109 Capability: basic
110 Architectures: x86
111 Type: system
112 Parameters: struct kvm_msr_list (in/out)
113 Returns: 0 on success; -1 on error
114 Errors:
115   E2BIG:     the msr index list is to be to fit in the array specified by
116              the user.
118 struct kvm_msr_list {
119         __u32 nmsrs; /* number of msrs in entries */
120         __u32 indices[0];
123 This ioctl returns the guest msrs that are supported.  The list varies
124 by kvm version and host processor, but does not change otherwise.  The
125 user fills in the size of the indices array in nmsrs, and in return
126 kvm adjusts nmsrs to reflect the actual number of msrs and fills in
127 the indices array with their numbers.
129 Note: if kvm indicates supports MCE (KVM_CAP_MCE), then the MCE bank MSRs are
130 not returned in the MSR list, as different vcpus can have a different number
131 of banks, as set via the KVM_X86_SETUP_MCE ioctl.
133 4.4 KVM_CHECK_EXTENSION
135 Capability: basic
136 Architectures: all
137 Type: system ioctl
138 Parameters: extension identifier (KVM_CAP_*)
139 Returns: 0 if unsupported; 1 (or some other positive integer) if supported
141 The API allows the application to query about extensions to the core
142 kvm API.  Userspace passes an extension identifier (an integer) and
143 receives an integer that describes the extension availability.
144 Generally 0 means no and 1 means yes, but some extensions may report
145 additional information in the integer return value.
147 4.5 KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE
149 Capability: basic
150 Architectures: all
151 Type: system ioctl
152 Parameters: none
153 Returns: size of vcpu mmap area, in bytes
155 The KVM_RUN ioctl (cf.) communicates with userspace via a shared
156 memory region.  This ioctl returns the size of that region.  See the
157 KVM_RUN documentation for details.
159 4.6 KVM_SET_MEMORY_REGION
161 Capability: basic
162 Architectures: all
163 Type: vm ioctl
164 Parameters: struct kvm_memory_region (in)
165 Returns: 0 on success, -1 on error
167 This ioctl is obsolete and has been removed.
169 4.7 KVM_CREATE_VCPU
171 Capability: basic
172 Architectures: all
173 Type: vm ioctl
174 Parameters: vcpu id (apic id on x86)
175 Returns: vcpu fd on success, -1 on error
177 This API adds a vcpu to a virtual machine.  The vcpu id is a small integer
178 in the range [0, max_vcpus).
180 The recommended max_vcpus value can be retrieved using the KVM_CAP_NR_VCPUS of
181 the KVM_CHECK_EXTENSION ioctl() at run-time.
182 The maximum possible value for max_vcpus can be retrieved using the
183 KVM_CAP_MAX_VCPUS of the KVM_CHECK_EXTENSION ioctl() at run-time.
185 If the KVM_CAP_NR_VCPUS does not exist, you should assume that max_vcpus is 4
186 cpus max.
187 If the KVM_CAP_MAX_VCPUS does not exist, you should assume that max_vcpus is
188 same as the value returned from KVM_CAP_NR_VCPUS.
190 On powerpc using book3s_hv mode, the vcpus are mapped onto virtual
191 threads in one or more virtual CPU cores.  (This is because the
192 hardware requires all the hardware threads in a CPU core to be in the
193 same partition.)  The KVM_CAP_PPC_SMT capability indicates the number
194 of vcpus per virtual core (vcore).  The vcore id is obtained by
195 dividing the vcpu id by the number of vcpus per vcore.  The vcpus in a
196 given vcore will always be in the same physical core as each other
197 (though that might be a different physical core from time to time).
198 Userspace can control the threading (SMT) mode of the guest by its
199 allocation of vcpu ids.  For example, if userspace wants
200 single-threaded guest vcpus, it should make all vcpu ids be a multiple
201 of the number of vcpus per vcore.
203 On powerpc using book3s_hv mode, the vcpus are mapped onto virtual
204 threads in one or more virtual CPU cores.  (This is because the
205 hardware requires all the hardware threads in a CPU core to be in the
206 same partition.)  The KVM_CAP_PPC_SMT capability indicates the number
207 of vcpus per virtual core (vcore).  The vcore id is obtained by
208 dividing the vcpu id by the number of vcpus per vcore.  The vcpus in a
209 given vcore will always be in the same physical core as each other
210 (though that might be a different physical core from time to time).
211 Userspace can control the threading (SMT) mode of the guest by its
212 allocation of vcpu ids.  For example, if userspace wants
213 single-threaded guest vcpus, it should make all vcpu ids be a multiple
214 of the number of vcpus per vcore.
216 4.8 KVM_GET_DIRTY_LOG (vm ioctl)
218 Capability: basic
219 Architectures: x86
220 Type: vm ioctl
221 Parameters: struct kvm_dirty_log (in/out)
222 Returns: 0 on success, -1 on error
224 /* for KVM_GET_DIRTY_LOG */
225 struct kvm_dirty_log {
226         __u32 slot;
227         __u32 padding;
228         union {
229                 void __user *dirty_bitmap; /* one bit per page */
230                 __u64 padding;
231         };
234 Given a memory slot, return a bitmap containing any pages dirtied
235 since the last call to this ioctl.  Bit 0 is the first page in the
236 memory slot.  Ensure the entire structure is cleared to avoid padding
237 issues.
239 4.9 KVM_SET_MEMORY_ALIAS
241 Capability: basic
242 Architectures: x86
243 Type: vm ioctl
244 Parameters: struct kvm_memory_alias (in)
245 Returns: 0 (success), -1 (error)
247 This ioctl is obsolete and has been removed.
249 4.10 KVM_RUN
251 Capability: basic
252 Architectures: all
253 Type: vcpu ioctl
254 Parameters: none
255 Returns: 0 on success, -1 on error
256 Errors:
257   EINTR:     an unmasked signal is pending
259 This ioctl is used to run a guest virtual cpu.  While there are no
260 explicit parameters, there is an implicit parameter block that can be
261 obtained by mmap()ing the vcpu fd at offset 0, with the size given by
262 KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE.  The parameter block is formatted as a 'struct
263 kvm_run' (see below).
265 4.11 KVM_GET_REGS
267 Capability: basic
268 Architectures: all
269 Type: vcpu ioctl
270 Parameters: struct kvm_regs (out)
271 Returns: 0 on success, -1 on error
273 Reads the general purpose registers from the vcpu.
275 /* x86 */
276 struct kvm_regs {
277         /* out (KVM_GET_REGS) / in (KVM_SET_REGS) */
278         __u64 rax, rbx, rcx, rdx;
279         __u64 rsi, rdi, rsp, rbp;
280         __u64 r8,  r9,  r10, r11;
281         __u64 r12, r13, r14, r15;
282         __u64 rip, rflags;
285 4.12 KVM_SET_REGS
287 Capability: basic
288 Architectures: all
289 Type: vcpu ioctl
290 Parameters: struct kvm_regs (in)
291 Returns: 0 on success, -1 on error
293 Writes the general purpose registers into the vcpu.
295 See KVM_GET_REGS for the data structure.
297 4.13 KVM_GET_SREGS
299 Capability: basic
300 Architectures: x86, ppc
301 Type: vcpu ioctl
302 Parameters: struct kvm_sregs (out)
303 Returns: 0 on success, -1 on error
305 Reads special registers from the vcpu.
307 /* x86 */
308 struct kvm_sregs {
309         struct kvm_segment cs, ds, es, fs, gs, ss;
310         struct kvm_segment tr, ldt;
311         struct kvm_dtable gdt, idt;
312         __u64 cr0, cr2, cr3, cr4, cr8;
313         __u64 efer;
314         __u64 apic_base;
315         __u64 interrupt_bitmap[(KVM_NR_INTERRUPTS + 63) / 64];
318 /* ppc -- see arch/powerpc/include/asm/kvm.h */
320 interrupt_bitmap is a bitmap of pending external interrupts.  At most
321 one bit may be set.  This interrupt has been acknowledged by the APIC
322 but not yet injected into the cpu core.
324 4.14 KVM_SET_SREGS
326 Capability: basic
327 Architectures: x86, ppc
328 Type: vcpu ioctl
329 Parameters: struct kvm_sregs (in)
330 Returns: 0 on success, -1 on error
332 Writes special registers into the vcpu.  See KVM_GET_SREGS for the
333 data structures.
335 4.15 KVM_TRANSLATE
337 Capability: basic
338 Architectures: x86
339 Type: vcpu ioctl
340 Parameters: struct kvm_translation (in/out)
341 Returns: 0 on success, -1 on error
343 Translates a virtual address according to the vcpu's current address
344 translation mode.
346 struct kvm_translation {
347         /* in */
348         __u64 linear_address;
350         /* out */
351         __u64 physical_address;
352         __u8  valid;
353         __u8  writeable;
354         __u8  usermode;
355         __u8  pad[5];
358 4.16 KVM_INTERRUPT
360 Capability: basic
361 Architectures: x86, ppc
362 Type: vcpu ioctl
363 Parameters: struct kvm_interrupt (in)
364 Returns: 0 on success, -1 on error
366 Queues a hardware interrupt vector to be injected.  This is only
367 useful if in-kernel local APIC or equivalent is not used.
369 /* for KVM_INTERRUPT */
370 struct kvm_interrupt {
371         /* in */
372         __u32 irq;
375 X86:
377 Note 'irq' is an interrupt vector, not an interrupt pin or line.
379 PPC:
381 Queues an external interrupt to be injected. This ioctl is overleaded
382 with 3 different irq values:
384 a) KVM_INTERRUPT_SET
386   This injects an edge type external interrupt into the guest once it's ready
387   to receive interrupts. When injected, the interrupt is done.
389 b) KVM_INTERRUPT_UNSET
391   This unsets any pending interrupt.
393   Only available with KVM_CAP_PPC_UNSET_IRQ.
395 c) KVM_INTERRUPT_SET_LEVEL
397   This injects a level type external interrupt into the guest context. The
398   interrupt stays pending until a specific ioctl with KVM_INTERRUPT_UNSET
399   is triggered.
401   Only available with KVM_CAP_PPC_IRQ_LEVEL.
403 Note that any value for 'irq' other than the ones stated above is invalid
404 and incurs unexpected behavior.
406 4.17 KVM_DEBUG_GUEST
408 Capability: basic
409 Architectures: none
410 Type: vcpu ioctl
411 Parameters: none)
412 Returns: -1 on error
414 Support for this has been removed.  Use KVM_SET_GUEST_DEBUG instead.
416 4.18 KVM_GET_MSRS
418 Capability: basic
419 Architectures: x86
420 Type: vcpu ioctl
421 Parameters: struct kvm_msrs (in/out)
422 Returns: 0 on success, -1 on error
424 Reads model-specific registers from the vcpu.  Supported msr indices can
425 be obtained using KVM_GET_MSR_INDEX_LIST.
427 struct kvm_msrs {
428         __u32 nmsrs; /* number of msrs in entries */
429         __u32 pad;
431         struct kvm_msr_entry entries[0];
434 struct kvm_msr_entry {
435         __u32 index;
436         __u32 reserved;
437         __u64 data;
440 Application code should set the 'nmsrs' member (which indicates the
441 size of the entries array) and the 'index' member of each array entry.
442 kvm will fill in the 'data' member.
444 4.19 KVM_SET_MSRS
446 Capability: basic
447 Architectures: x86
448 Type: vcpu ioctl
449 Parameters: struct kvm_msrs (in)
450 Returns: 0 on success, -1 on error
452 Writes model-specific registers to the vcpu.  See KVM_GET_MSRS for the
453 data structures.
455 Application code should set the 'nmsrs' member (which indicates the
456 size of the entries array), and the 'index' and 'data' members of each
457 array entry.
459 4.20 KVM_SET_CPUID
461 Capability: basic
462 Architectures: x86
463 Type: vcpu ioctl
464 Parameters: struct kvm_cpuid (in)
465 Returns: 0 on success, -1 on error
467 Defines the vcpu responses to the cpuid instruction.  Applications
468 should use the KVM_SET_CPUID2 ioctl if available.
471 struct kvm_cpuid_entry {
472         __u32 function;
473         __u32 eax;
474         __u32 ebx;
475         __u32 ecx;
476         __u32 edx;
477         __u32 padding;
480 /* for KVM_SET_CPUID */
481 struct kvm_cpuid {
482         __u32 nent;
483         __u32 padding;
484         struct kvm_cpuid_entry entries[0];
487 4.21 KVM_SET_SIGNAL_MASK
489 Capability: basic
490 Architectures: x86
491 Type: vcpu ioctl
492 Parameters: struct kvm_signal_mask (in)
493 Returns: 0 on success, -1 on error
495 Defines which signals are blocked during execution of KVM_RUN.  This
496 signal mask temporarily overrides the threads signal mask.  Any
497 unblocked signal received (except SIGKILL and SIGSTOP, which retain
498 their traditional behaviour) will cause KVM_RUN to return with -EINTR.
500 Note the signal will only be delivered if not blocked by the original
501 signal mask.
503 /* for KVM_SET_SIGNAL_MASK */
504 struct kvm_signal_mask {
505         __u32 len;
506         __u8  sigset[0];
509 4.22 KVM_GET_FPU
511 Capability: basic
512 Architectures: x86
513 Type: vcpu ioctl
514 Parameters: struct kvm_fpu (out)
515 Returns: 0 on success, -1 on error
517 Reads the floating point state from the vcpu.
519 /* for KVM_GET_FPU and KVM_SET_FPU */
520 struct kvm_fpu {
521         __u8  fpr[8][16];
522         __u16 fcw;
523         __u16 fsw;
524         __u8  ftwx;  /* in fxsave format */
525         __u8  pad1;
526         __u16 last_opcode;
527         __u64 last_ip;
528         __u64 last_dp;
529         __u8  xmm[16][16];
530         __u32 mxcsr;
531         __u32 pad2;
534 4.23 KVM_SET_FPU
536 Capability: basic
537 Architectures: x86
538 Type: vcpu ioctl
539 Parameters: struct kvm_fpu (in)
540 Returns: 0 on success, -1 on error
542 Writes the floating point state to the vcpu.
544 /* for KVM_GET_FPU and KVM_SET_FPU */
545 struct kvm_fpu {
546         __u8  fpr[8][16];
547         __u16 fcw;
548         __u16 fsw;
549         __u8  ftwx;  /* in fxsave format */
550         __u8  pad1;
551         __u16 last_opcode;
552         __u64 last_ip;
553         __u64 last_dp;
554         __u8  xmm[16][16];
555         __u32 mxcsr;
556         __u32 pad2;
559 4.24 KVM_CREATE_IRQCHIP
561 Capability: KVM_CAP_IRQCHIP
562 Architectures: x86, ia64
563 Type: vm ioctl
564 Parameters: none
565 Returns: 0 on success, -1 on error
567 Creates an interrupt controller model in the kernel.  On x86, creates a virtual
568 ioapic, a virtual PIC (two PICs, nested), and sets up future vcpus to have a
569 local APIC.  IRQ routing for GSIs 0-15 is set to both PIC and IOAPIC; GSI 16-23
570 only go to the IOAPIC.  On ia64, a IOSAPIC is created.
572 4.25 KVM_IRQ_LINE
574 Capability: KVM_CAP_IRQCHIP
575 Architectures: x86, ia64
576 Type: vm ioctl
577 Parameters: struct kvm_irq_level
578 Returns: 0 on success, -1 on error
580 Sets the level of a GSI input to the interrupt controller model in the kernel.
581 Requires that an interrupt controller model has been previously created with
582 KVM_CREATE_IRQCHIP.  Note that edge-triggered interrupts require the level
583 to be set to 1 and then back to 0.
585 struct kvm_irq_level {
586         union {
587                 __u32 irq;     /* GSI */
588                 __s32 status;  /* not used for KVM_IRQ_LEVEL */
589         };
590         __u32 level;           /* 0 or 1 */
593 4.26 KVM_GET_IRQCHIP
595 Capability: KVM_CAP_IRQCHIP
596 Architectures: x86, ia64
597 Type: vm ioctl
598 Parameters: struct kvm_irqchip (in/out)
599 Returns: 0 on success, -1 on error
601 Reads the state of a kernel interrupt controller created with
602 KVM_CREATE_IRQCHIP into a buffer provided by the caller.
604 struct kvm_irqchip {
605         __u32 chip_id;  /* 0 = PIC1, 1 = PIC2, 2 = IOAPIC */
606         __u32 pad;
607         union {
608                 char dummy[512];  /* reserving space */
609                 struct kvm_pic_state pic;
610                 struct kvm_ioapic_state ioapic;
611         } chip;
614 4.27 KVM_SET_IRQCHIP
616 Capability: KVM_CAP_IRQCHIP
617 Architectures: x86, ia64
618 Type: vm ioctl
619 Parameters: struct kvm_irqchip (in)
620 Returns: 0 on success, -1 on error
622 Sets the state of a kernel interrupt controller created with
623 KVM_CREATE_IRQCHIP from a buffer provided by the caller.
625 struct kvm_irqchip {
626         __u32 chip_id;  /* 0 = PIC1, 1 = PIC2, 2 = IOAPIC */
627         __u32 pad;
628         union {
629                 char dummy[512];  /* reserving space */
630                 struct kvm_pic_state pic;
631                 struct kvm_ioapic_state ioapic;
632         } chip;
635 4.28 KVM_XEN_HVM_CONFIG
637 Capability: KVM_CAP_XEN_HVM
638 Architectures: x86
639 Type: vm ioctl
640 Parameters: struct kvm_xen_hvm_config (in)
641 Returns: 0 on success, -1 on error
643 Sets the MSR that the Xen HVM guest uses to initialize its hypercall
644 page, and provides the starting address and size of the hypercall
645 blobs in userspace.  When the guest writes the MSR, kvm copies one
646 page of a blob (32- or 64-bit, depending on the vcpu mode) to guest
647 memory.
649 struct kvm_xen_hvm_config {
650         __u32 flags;
651         __u32 msr;
652         __u64 blob_addr_32;
653         __u64 blob_addr_64;
654         __u8 blob_size_32;
655         __u8 blob_size_64;
656         __u8 pad2[30];
659 4.29 KVM_GET_CLOCK
661 Capability: KVM_CAP_ADJUST_CLOCK
662 Architectures: x86
663 Type: vm ioctl
664 Parameters: struct kvm_clock_data (out)
665 Returns: 0 on success, -1 on error
667 Gets the current timestamp of kvmclock as seen by the current guest. In
668 conjunction with KVM_SET_CLOCK, it is used to ensure monotonicity on scenarios
669 such as migration.
671 struct kvm_clock_data {
672         __u64 clock;  /* kvmclock current value */
673         __u32 flags;
674         __u32 pad[9];
677 4.30 KVM_SET_CLOCK
679 Capability: KVM_CAP_ADJUST_CLOCK
680 Architectures: x86
681 Type: vm ioctl
682 Parameters: struct kvm_clock_data (in)
683 Returns: 0 on success, -1 on error
685 Sets the current timestamp of kvmclock to the value specified in its parameter.
686 In conjunction with KVM_GET_CLOCK, it is used to ensure monotonicity on scenarios
687 such as migration.
689 struct kvm_clock_data {
690         __u64 clock;  /* kvmclock current value */
691         __u32 flags;
692         __u32 pad[9];
695 4.31 KVM_GET_VCPU_EVENTS
697 Capability: KVM_CAP_VCPU_EVENTS
698 Extended by: KVM_CAP_INTR_SHADOW
699 Architectures: x86
700 Type: vm ioctl
701 Parameters: struct kvm_vcpu_event (out)
702 Returns: 0 on success, -1 on error
704 Gets currently pending exceptions, interrupts, and NMIs as well as related
705 states of the vcpu.
707 struct kvm_vcpu_events {
708         struct {
709                 __u8 injected;
710                 __u8 nr;
711                 __u8 has_error_code;
712                 __u8 pad;
713                 __u32 error_code;
714         } exception;
715         struct {
716                 __u8 injected;
717                 __u8 nr;
718                 __u8 soft;
719                 __u8 shadow;
720         } interrupt;
721         struct {
722                 __u8 injected;
723                 __u8 pending;
724                 __u8 masked;
725                 __u8 pad;
726         } nmi;
727         __u32 sipi_vector;
728         __u32 flags;
731 KVM_VCPUEVENT_VALID_SHADOW may be set in the flags field to signal that
732 interrupt.shadow contains a valid state. Otherwise, this field is undefined.
734 4.32 KVM_SET_VCPU_EVENTS
736 Capability: KVM_CAP_VCPU_EVENTS
737 Extended by: KVM_CAP_INTR_SHADOW
738 Architectures: x86
739 Type: vm ioctl
740 Parameters: struct kvm_vcpu_event (in)
741 Returns: 0 on success, -1 on error
743 Set pending exceptions, interrupts, and NMIs as well as related states of the
744 vcpu.
746 See KVM_GET_VCPU_EVENTS for the data structure.
748 Fields that may be modified asynchronously by running VCPUs can be excluded
749 from the update. These fields are nmi.pending and sipi_vector. Keep the
750 corresponding bits in the flags field cleared to suppress overwriting the
751 current in-kernel state. The bits are:
753 KVM_VCPUEVENT_VALID_NMI_PENDING - transfer nmi.pending to the kernel
754 KVM_VCPUEVENT_VALID_SIPI_VECTOR - transfer sipi_vector
756 If KVM_CAP_INTR_SHADOW is available, KVM_VCPUEVENT_VALID_SHADOW can be set in
757 the flags field to signal that interrupt.shadow contains a valid state and
758 shall be written into the VCPU.
760 4.33 KVM_GET_DEBUGREGS
762 Capability: KVM_CAP_DEBUGREGS
763 Architectures: x86
764 Type: vm ioctl
765 Parameters: struct kvm_debugregs (out)
766 Returns: 0 on success, -1 on error
768 Reads debug registers from the vcpu.
770 struct kvm_debugregs {
771         __u64 db[4];
772         __u64 dr6;
773         __u64 dr7;
774         __u64 flags;
775         __u64 reserved[9];
778 4.34 KVM_SET_DEBUGREGS
780 Capability: KVM_CAP_DEBUGREGS
781 Architectures: x86
782 Type: vm ioctl
783 Parameters: struct kvm_debugregs (in)
784 Returns: 0 on success, -1 on error
786 Writes debug registers into the vcpu.
788 See KVM_GET_DEBUGREGS for the data structure. The flags field is unused
789 yet and must be cleared on entry.
791 4.35 KVM_SET_USER_MEMORY_REGION
793 Capability: KVM_CAP_USER_MEM
794 Architectures: all
795 Type: vm ioctl
796 Parameters: struct kvm_userspace_memory_region (in)
797 Returns: 0 on success, -1 on error
799 struct kvm_userspace_memory_region {
800         __u32 slot;
801         __u32 flags;
802         __u64 guest_phys_addr;
803         __u64 memory_size; /* bytes */
804         __u64 userspace_addr; /* start of the userspace allocated memory */
807 /* for kvm_memory_region::flags */
808 #define KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES  1UL
810 This ioctl allows the user to create or modify a guest physical memory
811 slot.  When changing an existing slot, it may be moved in the guest
812 physical memory space, or its flags may be modified.  It may not be
813 resized.  Slots may not overlap in guest physical address space.
815 Memory for the region is taken starting at the address denoted by the
816 field userspace_addr, which must point at user addressable memory for
817 the entire memory slot size.  Any object may back this memory, including
818 anonymous memory, ordinary files, and hugetlbfs.
820 It is recommended that the lower 21 bits of guest_phys_addr and userspace_addr
821 be identical.  This allows large pages in the guest to be backed by large
822 pages in the host.
824 The flags field supports just one flag, KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES, which
825 instructs kvm to keep track of writes to memory within the slot.  See
826 the KVM_GET_DIRTY_LOG ioctl.
828 When the KVM_CAP_SYNC_MMU capability, changes in the backing of the memory
829 region are automatically reflected into the guest.  For example, an mmap()
830 that affects the region will be made visible immediately.  Another example
831 is madvise(MADV_DROP).
833 It is recommended to use this API instead of the KVM_SET_MEMORY_REGION ioctl.
834 The KVM_SET_MEMORY_REGION does not allow fine grained control over memory
835 allocation and is deprecated.
837 4.36 KVM_SET_TSS_ADDR
839 Capability: KVM_CAP_SET_TSS_ADDR
840 Architectures: x86
841 Type: vm ioctl
842 Parameters: unsigned long tss_address (in)
843 Returns: 0 on success, -1 on error
845 This ioctl defines the physical address of a three-page region in the guest
846 physical address space.  The region must be within the first 4GB of the
847 guest physical address space and must not conflict with any memory slot
848 or any mmio address.  The guest may malfunction if it accesses this memory
849 region.
851 This ioctl is required on Intel-based hosts.  This is needed on Intel hardware
852 because of a quirk in the virtualization implementation (see the internals
853 documentation when it pops into existence).
855 4.37 KVM_ENABLE_CAP
857 Capability: KVM_CAP_ENABLE_CAP
858 Architectures: ppc
859 Type: vcpu ioctl
860 Parameters: struct kvm_enable_cap (in)
861 Returns: 0 on success; -1 on error
863 +Not all extensions are enabled by default. Using this ioctl the application
864 can enable an extension, making it available to the guest.
866 On systems that do not support this ioctl, it always fails. On systems that
867 do support it, it only works for extensions that are supported for enablement.
869 To check if a capability can be enabled, the KVM_CHECK_EXTENSION ioctl should
870 be used.
872 struct kvm_enable_cap {
873        /* in */
874        __u32 cap;
876 The capability that is supposed to get enabled.
878        __u32 flags;
880 A bitfield indicating future enhancements. Has to be 0 for now.
882        __u64 args[4];
884 Arguments for enabling a feature. If a feature needs initial values to
885 function properly, this is the place to put them.
887        __u8  pad[64];
890 4.38 KVM_GET_MP_STATE
892 Capability: KVM_CAP_MP_STATE
893 Architectures: x86, ia64
894 Type: vcpu ioctl
895 Parameters: struct kvm_mp_state (out)
896 Returns: 0 on success; -1 on error
898 struct kvm_mp_state {
899         __u32 mp_state;
902 Returns the vcpu's current "multiprocessing state" (though also valid on
903 uniprocessor guests).
905 Possible values are:
907  - KVM_MP_STATE_RUNNABLE:        the vcpu is currently running
908  - KVM_MP_STATE_UNINITIALIZED:   the vcpu is an application processor (AP)
909                                  which has not yet received an INIT signal
910  - KVM_MP_STATE_INIT_RECEIVED:   the vcpu has received an INIT signal, and is
911                                  now ready for a SIPI
912  - KVM_MP_STATE_HALTED:          the vcpu has executed a HLT instruction and
913                                  is waiting for an interrupt
914  - KVM_MP_STATE_SIPI_RECEIVED:   the vcpu has just received a SIPI (vector
915                                  accessible via KVM_GET_VCPU_EVENTS)
917 This ioctl is only useful after KVM_CREATE_IRQCHIP.  Without an in-kernel
918 irqchip, the multiprocessing state must be maintained by userspace.
920 4.39 KVM_SET_MP_STATE
922 Capability: KVM_CAP_MP_STATE
923 Architectures: x86, ia64
924 Type: vcpu ioctl
925 Parameters: struct kvm_mp_state (in)
926 Returns: 0 on success; -1 on error
928 Sets the vcpu's current "multiprocessing state"; see KVM_GET_MP_STATE for
929 arguments.
931 This ioctl is only useful after KVM_CREATE_IRQCHIP.  Without an in-kernel
932 irqchip, the multiprocessing state must be maintained by userspace.
934 4.40 KVM_SET_IDENTITY_MAP_ADDR
936 Capability: KVM_CAP_SET_IDENTITY_MAP_ADDR
937 Architectures: x86
938 Type: vm ioctl
939 Parameters: unsigned long identity (in)
940 Returns: 0 on success, -1 on error
942 This ioctl defines the physical address of a one-page region in the guest
943 physical address space.  The region must be within the first 4GB of the
944 guest physical address space and must not conflict with any memory slot
945 or any mmio address.  The guest may malfunction if it accesses this memory
946 region.
948 This ioctl is required on Intel-based hosts.  This is needed on Intel hardware
949 because of a quirk in the virtualization implementation (see the internals
950 documentation when it pops into existence).
952 4.41 KVM_SET_BOOT_CPU_ID
954 Capability: KVM_CAP_SET_BOOT_CPU_ID
955 Architectures: x86, ia64
956 Type: vm ioctl
957 Parameters: unsigned long vcpu_id
958 Returns: 0 on success, -1 on error
960 Define which vcpu is the Bootstrap Processor (BSP).  Values are the same
961 as the vcpu id in KVM_CREATE_VCPU.  If this ioctl is not called, the default
962 is vcpu 0.
964 4.42 KVM_GET_XSAVE
966 Capability: KVM_CAP_XSAVE
967 Architectures: x86
968 Type: vcpu ioctl
969 Parameters: struct kvm_xsave (out)
970 Returns: 0 on success, -1 on error
972 struct kvm_xsave {
973         __u32 region[1024];
976 This ioctl would copy current vcpu's xsave struct to the userspace.
978 4.43 KVM_SET_XSAVE
980 Capability: KVM_CAP_XSAVE
981 Architectures: x86
982 Type: vcpu ioctl
983 Parameters: struct kvm_xsave (in)
984 Returns: 0 on success, -1 on error
986 struct kvm_xsave {
987         __u32 region[1024];
990 This ioctl would copy userspace's xsave struct to the kernel.
992 4.44 KVM_GET_XCRS
994 Capability: KVM_CAP_XCRS
995 Architectures: x86
996 Type: vcpu ioctl
997 Parameters: struct kvm_xcrs (out)
998 Returns: 0 on success, -1 on error
1000 struct kvm_xcr {
1001         __u32 xcr;
1002         __u32 reserved;
1003         __u64 value;
1006 struct kvm_xcrs {
1007         __u32 nr_xcrs;
1008         __u32 flags;
1009         struct kvm_xcr xcrs[KVM_MAX_XCRS];
1010         __u64 padding[16];
1013 This ioctl would copy current vcpu's xcrs to the userspace.
1015 4.45 KVM_SET_XCRS
1017 Capability: KVM_CAP_XCRS
1018 Architectures: x86
1019 Type: vcpu ioctl
1020 Parameters: struct kvm_xcrs (in)
1021 Returns: 0 on success, -1 on error
1023 struct kvm_xcr {
1024         __u32 xcr;
1025         __u32 reserved;
1026         __u64 value;
1029 struct kvm_xcrs {
1030         __u32 nr_xcrs;
1031         __u32 flags;
1032         struct kvm_xcr xcrs[KVM_MAX_XCRS];
1033         __u64 padding[16];
1036 This ioctl would set vcpu's xcr to the value userspace specified.
1038 4.46 KVM_GET_SUPPORTED_CPUID
1040 Capability: KVM_CAP_EXT_CPUID
1041 Architectures: x86
1042 Type: system ioctl
1043 Parameters: struct kvm_cpuid2 (in/out)
1044 Returns: 0 on success, -1 on error
1046 struct kvm_cpuid2 {
1047         __u32 nent;
1048         __u32 padding;
1049         struct kvm_cpuid_entry2 entries[0];
1052 #define KVM_CPUID_FLAG_SIGNIFCANT_INDEX 1
1053 #define KVM_CPUID_FLAG_STATEFUL_FUNC    2
1054 #define KVM_CPUID_FLAG_STATE_READ_NEXT  4
1056 struct kvm_cpuid_entry2 {
1057         __u32 function;
1058         __u32 index;
1059         __u32 flags;
1060         __u32 eax;
1061         __u32 ebx;
1062         __u32 ecx;
1063         __u32 edx;
1064         __u32 padding[3];
1067 This ioctl returns x86 cpuid features which are supported by both the hardware
1068 and kvm.  Userspace can use the information returned by this ioctl to
1069 construct cpuid information (for KVM_SET_CPUID2) that is consistent with
1070 hardware, kernel, and userspace capabilities, and with user requirements (for
1071 example, the user may wish to constrain cpuid to emulate older hardware,
1072 or for feature consistency across a cluster).
1074 Userspace invokes KVM_GET_SUPPORTED_CPUID by passing a kvm_cpuid2 structure
1075 with the 'nent' field indicating the number of entries in the variable-size
1076 array 'entries'.  If the number of entries is too low to describe the cpu
1077 capabilities, an error (E2BIG) is returned.  If the number is too high,
1078 the 'nent' field is adjusted and an error (ENOMEM) is returned.  If the
1079 number is just right, the 'nent' field is adjusted to the number of valid
1080 entries in the 'entries' array, which is then filled.
1082 The entries returned are the host cpuid as returned by the cpuid instruction,
1083 with unknown or unsupported features masked out.  Some features (for example,
1084 x2apic), may not be present in the host cpu, but are exposed by kvm if it can
1085 emulate them efficiently. The fields in each entry are defined as follows:
1087   function: the eax value used to obtain the entry
1088   index: the ecx value used to obtain the entry (for entries that are
1089          affected by ecx)
1090   flags: an OR of zero or more of the following:
1091         KVM_CPUID_FLAG_SIGNIFCANT_INDEX:
1092            if the index field is valid
1093         KVM_CPUID_FLAG_STATEFUL_FUNC:
1094            if cpuid for this function returns different values for successive
1095            invocations; there will be several entries with the same function,
1096            all with this flag set
1097         KVM_CPUID_FLAG_STATE_READ_NEXT:
1098            for KVM_CPUID_FLAG_STATEFUL_FUNC entries, set if this entry is
1099            the first entry to be read by a cpu
1100    eax, ebx, ecx, edx: the values returned by the cpuid instruction for
1101          this function/index combination
1103 The TSC deadline timer feature (CPUID leaf 1, ecx[24]) is always returned
1104 as false, since the feature depends on KVM_CREATE_IRQCHIP for local APIC
1105 support.  Instead it is reported via
1107   ioctl(KVM_CHECK_EXTENSION, KVM_CAP_TSC_DEADLINE_TIMER)
1109 if that returns true and you use KVM_CREATE_IRQCHIP, or if you emulate the
1110 feature in userspace, then you can enable the feature for KVM_SET_CPUID2.
1112 4.47 KVM_PPC_GET_PVINFO
1114 Capability: KVM_CAP_PPC_GET_PVINFO
1115 Architectures: ppc
1116 Type: vm ioctl
1117 Parameters: struct kvm_ppc_pvinfo (out)
1118 Returns: 0 on success, !0 on error
1120 struct kvm_ppc_pvinfo {
1121         __u32 flags;
1122         __u32 hcall[4];
1123         __u8  pad[108];
1126 This ioctl fetches PV specific information that need to be passed to the guest
1127 using the device tree or other means from vm context.
1129 For now the only implemented piece of information distributed here is an array
1130 of 4 instructions that make up a hypercall.
1132 If any additional field gets added to this structure later on, a bit for that
1133 additional piece of information will be set in the flags bitmap.
1135 4.48 KVM_ASSIGN_PCI_DEVICE
1137 Capability: KVM_CAP_DEVICE_ASSIGNMENT
1138 Architectures: x86 ia64
1139 Type: vm ioctl
1140 Parameters: struct kvm_assigned_pci_dev (in)
1141 Returns: 0 on success, -1 on error
1143 Assigns a host PCI device to the VM.
1145 struct kvm_assigned_pci_dev {
1146         __u32 assigned_dev_id;
1147         __u32 busnr;
1148         __u32 devfn;
1149         __u32 flags;
1150         __u32 segnr;
1151         union {
1152                 __u32 reserved[11];
1153         };
1156 The PCI device is specified by the triple segnr, busnr, and devfn.
1157 Identification in succeeding service requests is done via assigned_dev_id. The
1158 following flags are specified:
1160 /* Depends on KVM_CAP_IOMMU */
1161 #define KVM_DEV_ASSIGN_ENABLE_IOMMU     (1 << 0)
1163 The KVM_DEV_ASSIGN_ENABLE_IOMMU flag is a mandatory option to ensure
1164 isolation of the device.  Usages not specifying this flag are deprecated.
1166 Only PCI header type 0 devices with PCI BAR resources are supported by
1167 device assignment.  The user requesting this ioctl must have read/write
1168 access to the PCI sysfs resource files associated with the device.
1170 4.49 KVM_DEASSIGN_PCI_DEVICE
1172 Capability: KVM_CAP_DEVICE_DEASSIGNMENT
1173 Architectures: x86 ia64
1174 Type: vm ioctl
1175 Parameters: struct kvm_assigned_pci_dev (in)
1176 Returns: 0 on success, -1 on error
1178 Ends PCI device assignment, releasing all associated resources.
1180 See KVM_CAP_DEVICE_ASSIGNMENT for the data structure. Only assigned_dev_id is
1181 used in kvm_assigned_pci_dev to identify the device.
1183 4.50 KVM_ASSIGN_DEV_IRQ
1185 Capability: KVM_CAP_ASSIGN_DEV_IRQ
1186 Architectures: x86 ia64
1187 Type: vm ioctl
1188 Parameters: struct kvm_assigned_irq (in)
1189 Returns: 0 on success, -1 on error
1191 Assigns an IRQ to a passed-through device.
1193 struct kvm_assigned_irq {
1194         __u32 assigned_dev_id;
1195         __u32 host_irq; /* ignored (legacy field) */
1196         __u32 guest_irq;
1197         __u32 flags;
1198         union {
1199                 __u32 reserved[12];
1200         };
1203 The following flags are defined:
1205 #define KVM_DEV_IRQ_HOST_INTX    (1 << 0)
1206 #define KVM_DEV_IRQ_HOST_MSI     (1 << 1)
1207 #define KVM_DEV_IRQ_HOST_MSIX    (1 << 2)
1209 #define KVM_DEV_IRQ_GUEST_INTX   (1 << 8)
1210 #define KVM_DEV_IRQ_GUEST_MSI    (1 << 9)
1211 #define KVM_DEV_IRQ_GUEST_MSIX   (1 << 10)
1213 It is not valid to specify multiple types per host or guest IRQ. However, the
1214 IRQ type of host and guest can differ or can even be null.
1216 4.51 KVM_DEASSIGN_DEV_IRQ
1218 Capability: KVM_CAP_ASSIGN_DEV_IRQ
1219 Architectures: x86 ia64
1220 Type: vm ioctl
1221 Parameters: struct kvm_assigned_irq (in)
1222 Returns: 0 on success, -1 on error
1224 Ends an IRQ assignment to a passed-through device.
1226 See KVM_ASSIGN_DEV_IRQ for the data structure. The target device is specified
1227 by assigned_dev_id, flags must correspond to the IRQ type specified on
1228 KVM_ASSIGN_DEV_IRQ. Partial deassignment of host or guest IRQ is allowed.
1230 4.52 KVM_SET_GSI_ROUTING
1232 Capability: KVM_CAP_IRQ_ROUTING
1233 Architectures: x86 ia64
1234 Type: vm ioctl
1235 Parameters: struct kvm_irq_routing (in)
1236 Returns: 0 on success, -1 on error
1238 Sets the GSI routing table entries, overwriting any previously set entries.
1240 struct kvm_irq_routing {
1241         __u32 nr;
1242         __u32 flags;
1243         struct kvm_irq_routing_entry entries[0];
1246 No flags are specified so far, the corresponding field must be set to zero.
1248 struct kvm_irq_routing_entry {
1249         __u32 gsi;
1250         __u32 type;
1251         __u32 flags;
1252         __u32 pad;
1253         union {
1254                 struct kvm_irq_routing_irqchip irqchip;
1255                 struct kvm_irq_routing_msi msi;
1256                 __u32 pad[8];
1257         } u;
1260 /* gsi routing entry types */
1261 #define KVM_IRQ_ROUTING_IRQCHIP 1
1262 #define KVM_IRQ_ROUTING_MSI 2
1264 No flags are specified so far, the corresponding field must be set to zero.
1266 struct kvm_irq_routing_irqchip {
1267         __u32 irqchip;
1268         __u32 pin;
1271 struct kvm_irq_routing_msi {
1272         __u32 address_lo;
1273         __u32 address_hi;
1274         __u32 data;
1275         __u32 pad;
1278 4.53 KVM_ASSIGN_SET_MSIX_NR
1280 Capability: KVM_CAP_DEVICE_MSIX
1281 Architectures: x86 ia64
1282 Type: vm ioctl
1283 Parameters: struct kvm_assigned_msix_nr (in)
1284 Returns: 0 on success, -1 on error
1286 Set the number of MSI-X interrupts for an assigned device. The number is
1287 reset again by terminating the MSI-X assignment of the device via
1288 KVM_DEASSIGN_DEV_IRQ. Calling this service more than once at any earlier
1289 point will fail.
1291 struct kvm_assigned_msix_nr {
1292         __u32 assigned_dev_id;
1293         __u16 entry_nr;
1294         __u16 padding;
1297 #define KVM_MAX_MSIX_PER_DEV            256
1299 4.54 KVM_ASSIGN_SET_MSIX_ENTRY
1301 Capability: KVM_CAP_DEVICE_MSIX
1302 Architectures: x86 ia64
1303 Type: vm ioctl
1304 Parameters: struct kvm_assigned_msix_entry (in)
1305 Returns: 0 on success, -1 on error
1307 Specifies the routing of an MSI-X assigned device interrupt to a GSI. Setting
1308 the GSI vector to zero means disabling the interrupt.
1310 struct kvm_assigned_msix_entry {
1311         __u32 assigned_dev_id;
1312         __u32 gsi;
1313         __u16 entry; /* The index of entry in the MSI-X table */
1314         __u16 padding[3];
1317 4.54 KVM_SET_TSC_KHZ
1319 Capability: KVM_CAP_TSC_CONTROL
1320 Architectures: x86
1321 Type: vcpu ioctl
1322 Parameters: virtual tsc_khz
1323 Returns: 0 on success, -1 on error
1325 Specifies the tsc frequency for the virtual machine. The unit of the
1326 frequency is KHz.
1328 4.55 KVM_GET_TSC_KHZ
1330 Capability: KVM_CAP_GET_TSC_KHZ
1331 Architectures: x86
1332 Type: vcpu ioctl
1333 Parameters: none
1334 Returns: virtual tsc-khz on success, negative value on error
1336 Returns the tsc frequency of the guest. The unit of the return value is
1337 KHz. If the host has unstable tsc this ioctl returns -EIO instead as an
1338 error.
1340 4.56 KVM_GET_LAPIC
1342 Capability: KVM_CAP_IRQCHIP
1343 Architectures: x86
1344 Type: vcpu ioctl
1345 Parameters: struct kvm_lapic_state (out)
1346 Returns: 0 on success, -1 on error
1348 #define KVM_APIC_REG_SIZE 0x400
1349 struct kvm_lapic_state {
1350         char regs[KVM_APIC_REG_SIZE];
1353 Reads the Local APIC registers and copies them into the input argument.  The
1354 data format and layout are the same as documented in the architecture manual.
1356 4.57 KVM_SET_LAPIC
1358 Capability: KVM_CAP_IRQCHIP
1359 Architectures: x86
1360 Type: vcpu ioctl
1361 Parameters: struct kvm_lapic_state (in)
1362 Returns: 0 on success, -1 on error
1364 #define KVM_APIC_REG_SIZE 0x400
1365 struct kvm_lapic_state {
1366         char regs[KVM_APIC_REG_SIZE];
1369 Copies the input argument into the the Local APIC registers.  The data format
1370 and layout are the same as documented in the architecture manual.
1372 4.58 KVM_IOEVENTFD
1374 Capability: KVM_CAP_IOEVENTFD
1375 Architectures: all
1376 Type: vm ioctl
1377 Parameters: struct kvm_ioeventfd (in)
1378 Returns: 0 on success, !0 on error
1380 This ioctl attaches or detaches an ioeventfd to a legal pio/mmio address
1381 within the guest.  A guest write in the registered address will signal the
1382 provided event instead of triggering an exit.
1384 struct kvm_ioeventfd {
1385         __u64 datamatch;
1386         __u64 addr;        /* legal pio/mmio address */
1387         __u32 len;         /* 1, 2, 4, or 8 bytes    */
1388         __s32 fd;
1389         __u32 flags;
1390         __u8  pad[36];
1393 The following flags are defined:
1395 #define KVM_IOEVENTFD_FLAG_DATAMATCH (1 << kvm_ioeventfd_flag_nr_datamatch)
1396 #define KVM_IOEVENTFD_FLAG_PIO       (1 << kvm_ioeventfd_flag_nr_pio)
1397 #define KVM_IOEVENTFD_FLAG_DEASSIGN  (1 << kvm_ioeventfd_flag_nr_deassign)
1399 If datamatch flag is set, the event will be signaled only if the written value
1400 to the registered address is equal to datamatch in struct kvm_ioeventfd.
1402 4.62 KVM_CREATE_SPAPR_TCE
1404 Capability: KVM_CAP_SPAPR_TCE
1405 Architectures: powerpc
1406 Type: vm ioctl
1407 Parameters: struct kvm_create_spapr_tce (in)
1408 Returns: file descriptor for manipulating the created TCE table
1410 This creates a virtual TCE (translation control entry) table, which
1411 is an IOMMU for PAPR-style virtual I/O.  It is used to translate
1412 logical addresses used in virtual I/O into guest physical addresses,
1413 and provides a scatter/gather capability for PAPR virtual I/O.
1415 /* for KVM_CAP_SPAPR_TCE */
1416 struct kvm_create_spapr_tce {
1417         __u64 liobn;
1418         __u32 window_size;
1421 The liobn field gives the logical IO bus number for which to create a
1422 TCE table.  The window_size field specifies the size of the DMA window
1423 which this TCE table will translate - the table will contain one 64
1424 bit TCE entry for every 4kiB of the DMA window.
1426 When the guest issues an H_PUT_TCE hcall on a liobn for which a TCE
1427 table has been created using this ioctl(), the kernel will handle it
1428 in real mode, updating the TCE table.  H_PUT_TCE calls for other
1429 liobns will cause a vm exit and must be handled by userspace.
1431 The return value is a file descriptor which can be passed to mmap(2)
1432 to map the created TCE table into userspace.  This lets userspace read
1433 the entries written by kernel-handled H_PUT_TCE calls, and also lets
1434 userspace update the TCE table directly which is useful in some
1435 circumstances.
1437 4.63 KVM_ALLOCATE_RMA
1439 Capability: KVM_CAP_PPC_RMA
1440 Architectures: powerpc
1441 Type: vm ioctl
1442 Parameters: struct kvm_allocate_rma (out)
1443 Returns: file descriptor for mapping the allocated RMA
1445 This allocates a Real Mode Area (RMA) from the pool allocated at boot
1446 time by the kernel.  An RMA is a physically-contiguous, aligned region
1447 of memory used on older POWER processors to provide the memory which
1448 will be accessed by real-mode (MMU off) accesses in a KVM guest.
1449 POWER processors support a set of sizes for the RMA that usually
1450 includes 64MB, 128MB, 256MB and some larger powers of two.
1452 /* for KVM_ALLOCATE_RMA */
1453 struct kvm_allocate_rma {
1454         __u64 rma_size;
1457 The return value is a file descriptor which can be passed to mmap(2)
1458 to map the allocated RMA into userspace.  The mapped area can then be
1459 passed to the KVM_SET_USER_MEMORY_REGION ioctl to establish it as the
1460 RMA for a virtual machine.  The size of the RMA in bytes (which is
1461 fixed at host kernel boot time) is returned in the rma_size field of
1462 the argument structure.
1464 The KVM_CAP_PPC_RMA capability is 1 or 2 if the KVM_ALLOCATE_RMA ioctl
1465 is supported; 2 if the processor requires all virtual machines to have
1466 an RMA, or 1 if the processor can use an RMA but doesn't require it,
1467 because it supports the Virtual RMA (VRMA) facility.
1469 4.64 KVM_NMI
1471 Capability: KVM_CAP_USER_NMI
1472 Architectures: x86
1473 Type: vcpu ioctl
1474 Parameters: none
1475 Returns: 0 on success, -1 on error
1477 Queues an NMI on the thread's vcpu.  Note this is well defined only
1478 when KVM_CREATE_IRQCHIP has not been called, since this is an interface
1479 between the virtual cpu core and virtual local APIC.  After KVM_CREATE_IRQCHIP
1480 has been called, this interface is completely emulated within the kernel.
1482 To use this to emulate the LINT1 input with KVM_CREATE_IRQCHIP, use the
1483 following algorithm:
1485   - pause the vpcu
1486   - read the local APIC's state (KVM_GET_LAPIC)
1487   - check whether changing LINT1 will queue an NMI (see the LVT entry for LINT1)
1488   - if so, issue KVM_NMI
1489   - resume the vcpu
1491 Some guests configure the LINT1 NMI input to cause a panic, aiding in
1492 debugging.
1494 5. The kvm_run structure
1496 Application code obtains a pointer to the kvm_run structure by
1497 mmap()ing a vcpu fd.  From that point, application code can control
1498 execution by changing fields in kvm_run prior to calling the KVM_RUN
1499 ioctl, and obtain information about the reason KVM_RUN returned by
1500 looking up structure members.
1502 struct kvm_run {
1503         /* in */
1504         __u8 request_interrupt_window;
1506 Request that KVM_RUN return when it becomes possible to inject external
1507 interrupts into the guest.  Useful in conjunction with KVM_INTERRUPT.
1509         __u8 padding1[7];
1511         /* out */
1512         __u32 exit_reason;
1514 When KVM_RUN has returned successfully (return value 0), this informs
1515 application code why KVM_RUN has returned.  Allowable values for this
1516 field are detailed below.
1518         __u8 ready_for_interrupt_injection;
1520 If request_interrupt_window has been specified, this field indicates
1521 an interrupt can be injected now with KVM_INTERRUPT.
1523         __u8 if_flag;
1525 The value of the current interrupt flag.  Only valid if in-kernel
1526 local APIC is not used.
1528         __u8 padding2[2];
1530         /* in (pre_kvm_run), out (post_kvm_run) */
1531         __u64 cr8;
1533 The value of the cr8 register.  Only valid if in-kernel local APIC is
1534 not used.  Both input and output.
1536         __u64 apic_base;
1538 The value of the APIC BASE msr.  Only valid if in-kernel local
1539 APIC is not used.  Both input and output.
1541         union {
1542                 /* KVM_EXIT_UNKNOWN */
1543                 struct {
1544                         __u64 hardware_exit_reason;
1545                 } hw;
1547 If exit_reason is KVM_EXIT_UNKNOWN, the vcpu has exited due to unknown
1548 reasons.  Further architecture-specific information is available in
1549 hardware_exit_reason.
1551                 /* KVM_EXIT_FAIL_ENTRY */
1552                 struct {
1553                         __u64 hardware_entry_failure_reason;
1554                 } fail_entry;
1556 If exit_reason is KVM_EXIT_FAIL_ENTRY, the vcpu could not be run due
1557 to unknown reasons.  Further architecture-specific information is
1558 available in hardware_entry_failure_reason.
1560                 /* KVM_EXIT_EXCEPTION */
1561                 struct {
1562                         __u32 exception;
1563                         __u32 error_code;
1564                 } ex;
1566 Unused.
1568                 /* KVM_EXIT_IO */
1569                 struct {
1570 #define KVM_EXIT_IO_IN  0
1571 #define KVM_EXIT_IO_OUT 1
1572                         __u8 direction;
1573                         __u8 size; /* bytes */
1574                         __u16 port;
1575                         __u32 count;
1576                         __u64 data_offset; /* relative to kvm_run start */
1577                 } io;
1579 If exit_reason is KVM_EXIT_IO, then the vcpu has
1580 executed a port I/O instruction which could not be satisfied by kvm.
1581 data_offset describes where the data is located (KVM_EXIT_IO_OUT) or
1582 where kvm expects application code to place the data for the next
1583 KVM_RUN invocation (KVM_EXIT_IO_IN).  Data format is a packed array.
1585                 struct {
1586                         struct kvm_debug_exit_arch arch;
1587                 } debug;
1589 Unused.
1591                 /* KVM_EXIT_MMIO */
1592                 struct {
1593                         __u64 phys_addr;
1594                         __u8  data[8];
1595                         __u32 len;
1596                         __u8  is_write;
1597                 } mmio;
1599 If exit_reason is KVM_EXIT_MMIO, then the vcpu has
1600 executed a memory-mapped I/O instruction which could not be satisfied
1601 by kvm.  The 'data' member contains the written data if 'is_write' is
1602 true, and should be filled by application code otherwise.
1604 NOTE: For KVM_EXIT_IO, KVM_EXIT_MMIO and KVM_EXIT_OSI, the corresponding
1605 operations are complete (and guest state is consistent) only after userspace
1606 has re-entered the kernel with KVM_RUN.  The kernel side will first finish
1607 incomplete operations and then check for pending signals.  Userspace
1608 can re-enter the guest with an unmasked signal pending to complete
1609 pending operations.
1611                 /* KVM_EXIT_HYPERCALL */
1612                 struct {
1613                         __u64 nr;
1614                         __u64 args[6];
1615                         __u64 ret;
1616                         __u32 longmode;
1617                         __u32 pad;
1618                 } hypercall;
1620 Unused.  This was once used for 'hypercall to userspace'.  To implement
1621 such functionality, use KVM_EXIT_IO (x86) or KVM_EXIT_MMIO (all except s390).
1622 Note KVM_EXIT_IO is significantly faster than KVM_EXIT_MMIO.
1624                 /* KVM_EXIT_TPR_ACCESS */
1625                 struct {
1626                         __u64 rip;
1627                         __u32 is_write;
1628                         __u32 pad;
1629                 } tpr_access;
1631 To be documented (KVM_TPR_ACCESS_REPORTING).
1633                 /* KVM_EXIT_S390_SIEIC */
1634                 struct {
1635                         __u8 icptcode;
1636                         __u64 mask; /* psw upper half */
1637                         __u64 addr; /* psw lower half */
1638                         __u16 ipa;
1639                         __u32 ipb;
1640                 } s390_sieic;
1642 s390 specific.
1644                 /* KVM_EXIT_S390_RESET */
1645 #define KVM_S390_RESET_POR       1
1646 #define KVM_S390_RESET_CLEAR     2
1647 #define KVM_S390_RESET_SUBSYSTEM 4
1648 #define KVM_S390_RESET_CPU_INIT  8
1649 #define KVM_S390_RESET_IPL       16
1650                 __u64 s390_reset_flags;
1652 s390 specific.
1654                 /* KVM_EXIT_DCR */
1655                 struct {
1656                         __u32 dcrn;
1657                         __u32 data;
1658                         __u8  is_write;
1659                 } dcr;
1661 powerpc specific.
1663                 /* KVM_EXIT_OSI */
1664                 struct {
1665                         __u64 gprs[32];
1666                 } osi;
1668 MOL uses a special hypercall interface it calls 'OSI'. To enable it, we catch
1669 hypercalls and exit with this exit struct that contains all the guest gprs.
1671 If exit_reason is KVM_EXIT_OSI, then the vcpu has triggered such a hypercall.
1672 Userspace can now handle the hypercall and when it's done modify the gprs as
1673 necessary. Upon guest entry all guest GPRs will then be replaced by the values
1674 in this struct.
1676                 /* KVM_EXIT_PAPR_HCALL */
1677                 struct {
1678                         __u64 nr;
1679                         __u64 ret;
1680                         __u64 args[9];
1681                 } papr_hcall;
1683 This is used on 64-bit PowerPC when emulating a pSeries partition,
1684 e.g. with the 'pseries' machine type in qemu.  It occurs when the
1685 guest does a hypercall using the 'sc 1' instruction.  The 'nr' field
1686 contains the hypercall number (from the guest R3), and 'args' contains
1687 the arguments (from the guest R4 - R12).  Userspace should put the
1688 return code in 'ret' and any extra returned values in args[].
1689 The possible hypercalls are defined in the Power Architecture Platform
1690 Requirements (PAPR) document available from www.power.org (free
1691 developer registration required to access it).
1693                 /* Fix the size of the union. */
1694                 char padding[256];
1695         };
1698 6. Capabilities that can be enabled
1700 There are certain capabilities that change the behavior of the virtual CPU when
1701 enabled. To enable them, please see section 4.37. Below you can find a list of
1702 capabilities and what their effect on the vCPU is when enabling them.
1704 The following information is provided along with the description:
1706   Architectures: which instruction set architectures provide this ioctl.
1707       x86 includes both i386 and x86_64.
1709   Parameters: what parameters are accepted by the capability.
1711   Returns: the return value.  General error numbers (EBADF, ENOMEM, EINVAL)
1712       are not detailed, but errors with specific meanings are.
1714 6.1 KVM_CAP_PPC_OSI
1716 Architectures: ppc
1717 Parameters: none
1718 Returns: 0 on success; -1 on error
1720 This capability enables interception of OSI hypercalls that otherwise would
1721 be treated as normal system calls to be injected into the guest. OSI hypercalls
1722 were invented by Mac-on-Linux to have a standardized communication mechanism
1723 between the guest and the host.
1725 When this capability is enabled, KVM_EXIT_OSI can occur.
1727 6.2 KVM_CAP_PPC_PAPR
1729 Architectures: ppc
1730 Parameters: none
1731 Returns: 0 on success; -1 on error
1733 This capability enables interception of PAPR hypercalls. PAPR hypercalls are
1734 done using the hypercall instruction "sc 1".
1736 It also sets the guest privilege level to "supervisor" mode. Usually the guest
1737 runs in "hypervisor" privilege mode with a few missing features.
1739 In addition to the above, it changes the semantics of SDR1. In this mode, the
1740 HTAB address part of SDR1 contains an HVA instead of a GPA, as PAPR keeps the
1741 HTAB invisible to the guest.
1743 When this capability is enabled, KVM_EXIT_PAPR_HCALL can occur.