SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - arch/x86/include/asm/kvm_host.h

   1 /*
   2  * Kernel-based Virtual Machine driver for Linux
   3  *
   4  * This header defines architecture specific interfaces, x86 version
   5  *
   6  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
   7  * the COPYING file in the top-level directory.
   8  *
   9  */
  10
  11 #ifndef _ASM_X86_KVM_HOST_H
  12 #define _ASM_X86_KVM_HOST_H
  13
  14 #include <linux/types.h>
  15 #include <linux/mm.h>
  16 #include <linux/mmu_notifier.h>
  17
  18 #include <linux/kvm.h>
  19 #include <linux/kvm_para.h>
  20 #include <linux/kvm_types.h>
  21
  22 #include <asm/pvclock-abi.h>
  23 #include <asm/desc.h>
  24 #include <asm/mtrr.h>
  25 #include <asm/msr-index.h>
  26
  27 #define KVM_MAX_VCPUS 16
  28 #define KVM_MEMORY_SLOTS 32
  29 /* memory slots that does not exposed to userspace */
  30 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 4
  31
  32 #define KVM_PIO_PAGE_OFFSET 1
  33 #define KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET 2
  34
  35 #define CR3_PAE_RESERVED_BITS ((X86_CR3_PWT | X86_CR3_PCD) - 1)
  36 #define CR3_NONPAE_RESERVED_BITS ((PAGE_SIZE-1) & ~(X86_CR3_PWT | X86_CR3_PCD))
  37 #define CR3_L_MODE_RESERVED_BITS (CR3_NONPAE_RESERVED_BITS |    \
  38                                   0xFFFFFF0000000000ULL)
  39
  40 #define KVM_GUEST_CR0_MASK                                 \
  41         (X86_CR0_PG | X86_CR0_PE | X86_CR0_WP | X86_CR0_NE \
  42          | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD)
  43 #define KVM_VM_CR0_ALWAYS_ON                                            \
  44         (X86_CR0_PG | X86_CR0_PE | X86_CR0_WP | X86_CR0_NE | X86_CR0_TS \
  45          | X86_CR0_MP)
  46 #define KVM_GUEST_CR4_MASK                                              \
  47         (X86_CR4_VME | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_PGE | X86_CR4_VMXE)
  48 #define KVM_PMODE_VM_CR4_ALWAYS_ON (X86_CR4_PAE | X86_CR4_VMXE)
  49 #define KVM_RMODE_VM_CR4_ALWAYS_ON (X86_CR4_VME | X86_CR4_PAE | X86_CR4_VMXE)
  50
  51 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
  52 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
  53
  54 /* shadow tables are PAE even on non-PAE hosts */
  55 #define KVM_HPAGE_SHIFT 21
  56 #define KVM_HPAGE_SIZE (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT)
  57 #define KVM_HPAGE_MASK (~(KVM_HPAGE_SIZE - 1))
  58
  59 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE (KVM_HPAGE_SIZE / PAGE_SIZE)
  60
  61 #define DE_VECTOR 0
  62 #define DB_VECTOR 1
  63 #define BP_VECTOR 3
  64 #define OF_VECTOR 4
  65 #define BR_VECTOR 5
  66 #define UD_VECTOR 6
  67 #define NM_VECTOR 7
  68 #define DF_VECTOR 8
  69 #define TS_VECTOR 10
  70 #define NP_VECTOR 11
  71 #define SS_VECTOR 12
  72 #define GP_VECTOR 13
  73 #define PF_VECTOR 14
  74 #define MF_VECTOR 16
  75 #define MC_VECTOR 18
  76
  77 #define SELECTOR_TI_MASK (1 << 2)
  78 #define SELECTOR_RPL_MASK 0x03
  79
  80 #define IOPL_SHIFT 12
  81
  82 #define KVM_ALIAS_SLOTS 4
  83
  84 #define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
  85 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64
  86 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 10
  87 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
  88 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
  89 #define KVM_REFILL_PAGES 25
  90 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 40
  91 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
  92 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
  93
  94 extern spinlock_t kvm_lock;
  95 extern struct list_head vm_list;
  96
  97 struct kvm_vcpu;
  98 struct kvm;
  99
 100 enum kvm_reg {
 101         VCPU_REGS_RAX = 0,
 102         VCPU_REGS_RCX = 1,
 103         VCPU_REGS_RDX = 2,
 104         VCPU_REGS_RBX = 3,
 105         VCPU_REGS_RSP = 4,
 106         VCPU_REGS_RBP = 5,
 107         VCPU_REGS_RSI = 6,
 108         VCPU_REGS_RDI = 7,
 109 #ifdef CONFIG_X86_64
 110         VCPU_REGS_R8 = 8,
 111         VCPU_REGS_R9 = 9,
 112         VCPU_REGS_R10 = 10,
 113         VCPU_REGS_R11 = 11,
 114         VCPU_REGS_R12 = 12,
 115         VCPU_REGS_R13 = 13,
 116         VCPU_REGS_R14 = 14,
 117         VCPU_REGS_R15 = 15,
 118 #endif
 119         VCPU_REGS_RIP,
 120         NR_VCPU_REGS
 121 };
 122
 123 enum kvm_reg_ex {
 124         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
 125 };
 126
 127 enum {
 128         VCPU_SREG_ES,
 129         VCPU_SREG_CS,
 130         VCPU_SREG_SS,
 131         VCPU_SREG_DS,
 132         VCPU_SREG_FS,
 133         VCPU_SREG_GS,
 134         VCPU_SREG_TR,
 135         VCPU_SREG_LDTR,
 136 };
 137
 138 #include <asm/kvm_x86_emulate.h>
 139
 140 #define KVM_NR_MEM_OBJS 40
 141
 142 #define KVM_NR_DB_REGS  4
 143
 144 #define DR6_BD          (1 << 13)
 145 #define DR6_BS          (1 << 14)
 146 #define DR6_FIXED_1     0xffff0ff0
 147 #define DR6_VOLATILE    0x0000e00f
 148
 149 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
 150 #define DR7_GE          (1 << 9)
 151 #define DR7_GD          (1 << 13)
 152 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
 153 #define DR7_VOLATILE    0xffff23ff
 154
 155 /*
 156  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
 157  * enough memory for a single page fault in a cache.
 158  */
 159 struct kvm_mmu_memory_cache {
 160         int nobjs;
 161         void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
 162 };
 163
 164 #define NR_PTE_CHAIN_ENTRIES 5
 165
 166 struct kvm_pte_chain {
 167         u64 *parent_ptes[NR_PTE_CHAIN_ENTRIES];
 168         struct hlist_node link;
 169 };
 170
 171 /*
 172  * kvm_mmu_page_role, below, is defined as:
 173  *
 174  *   bits 0:3 - total guest paging levels (2-4, or zero for real mode)
 175  *   bits 4:7 - page table level for this shadow (1-4)
 176  *   bits 8:9 - page table quadrant for 2-level guests
 177  *   bit   16 - direct mapping of virtual to physical mapping at gfn
 178  *              used for real mode and two-dimensional paging
 179  *   bits 17:19 - common access permissions for all ptes in this shadow page
 180  */
 181 union kvm_mmu_page_role {
 182         unsigned word;
 183         struct {
 184                 unsigned glevels:4;
 185                 unsigned level:4;
 186                 unsigned quadrant:2;
 187                 unsigned pad_for_nice_hex_output:6;
 188                 unsigned direct:1;
 189                 unsigned access:3;
 190                 unsigned invalid:1;
 191                 unsigned cr4_pge:1;
 192                 unsigned nxe:1;
 193         };
 194 };
 195
 196 struct kvm_mmu_page {
 197         struct list_head link;
 198         struct hlist_node hash_link;
 199
 200         struct list_head oos_link;
 201
 202         /*
 203          * The following two entries are used to key the shadow page in the
 204          * hash table.
 205          */
 206         gfn_t gfn;
 207         union kvm_mmu_page_role role;
 208
 209         u64 *spt;
 210         /* hold the gfn of each spte inside spt */
 211         gfn_t *gfns;
 212         /*
 213          * One bit set per slot which has memory
 214          * in this shadow page.
 215          */
 216         DECLARE_BITMAP(slot_bitmap, KVM_MEMORY_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS);
 217         int multimapped;         /* More than one parent_pte? */
 218         int root_count;          /* Currently serving as active root */
 219         bool unsync;
 220         unsigned int unsync_children;
 221         union {
 222                 u64 *parent_pte;               /* !multimapped */
 223                 struct hlist_head parent_ptes; /* multimapped, kvm_pte_chain */
 224         };
 225         DECLARE_BITMAP(unsync_child_bitmap, 512);
 226 };
 227
 228 struct kvm_pv_mmu_op_buffer {
 229         void *ptr;
 230         unsigned len;
 231         unsigned processed;
 232         char buf[512] __aligned(sizeof(long));
 233 };
 234
 235 struct kvm_pio_request {
 236         unsigned long count;
 237         int cur_count;
 238         gva_t guest_gva;
 239         int in;
 240         int port;
 241         int size;
 242         int string;
 243         int down;
 244         int rep;
 245 };
 246
 247 /*
 248  * x86 supports 3 paging modes (4-level 64-bit, 3-level 64-bit, and 2-level
 249  * 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the current mmu
 250  * mode.
 251  */
 252 struct kvm_mmu {
 253         void (*new_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 254         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 err);
 255         void (*free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 256         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 257         void (*prefetch_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 258                               struct kvm_mmu_page *page);
 259         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 260                          struct kvm_mmu_page *sp);
 261         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 262         hpa_t root_hpa;
 263         int root_level;
 264         int shadow_root_level;
 265         union kvm_mmu_page_role base_role;
 266
 267         u64 *pae_root;
 268         u64 rsvd_bits_mask[2][4];
 269 };
 270
 271 struct kvm_vcpu_arch {
 272         u64 host_tsc;
 273         /*
 274          * rip and regs accesses must go through
 275          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
 276          */
 277         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
 278         u32 regs_avail;
 279         u32 regs_dirty;
 280
 281         unsigned long cr0;
 282         unsigned long cr2;
 283         unsigned long cr3;
 284         unsigned long cr4;
 285         unsigned long cr8;
 286         u32 hflags;
 287         u64 pdptrs[4]; /* pae */
 288         u64 shadow_efer;
 289         u64 apic_base;
 290         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
 291         int32_t apic_arb_prio;
 292         int mp_state;
 293         int sipi_vector;
 294         u64 ia32_misc_enable_msr;
 295         bool tpr_access_reporting;
 296
 297         struct kvm_mmu mmu;
 298         /* only needed in kvm_pv_mmu_op() path, but it's hot so
 299          * put it here to avoid allocation */
 300         struct kvm_pv_mmu_op_buffer mmu_op_buffer;
 301
 302         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_chain_cache;
 303         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_rmap_desc_cache;
 304         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
 305         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
 306
 307         gfn_t last_pt_write_gfn;
 308         int   last_pt_write_count;
 309         u64  *last_pte_updated;
 310         gfn_t last_pte_gfn;
 311
 312         struct {
 313                 gfn_t gfn;      /* presumed gfn during guest pte update */
 314                 pfn_t pfn;      /* pfn corresponding to that gfn */
 315                 int largepage;
 316                 unsigned long mmu_seq;
 317         } update_pte;
 318
 319         struct i387_fxsave_struct host_fx_image;
 320         struct i387_fxsave_struct guest_fx_image;
 321
 322         gva_t mmio_fault_cr2;
 323         struct kvm_pio_request pio;
 324         void *pio_data;
 325
 326         u8 event_exit_inst_len;
 327
 328         struct kvm_queued_exception {
 329                 bool pending;
 330                 bool has_error_code;
 331                 u8 nr;
 332                 u32 error_code;
 333         } exception;
 334
 335         struct kvm_queued_interrupt {
 336                 bool pending;
 337                 bool soft;
 338                 u8 nr;
 339         } interrupt;
 340
 341         struct {
 342                 int vm86_active;
 343                 u8 save_iopl;
 344                 struct kvm_save_segment {
 345                         u16 selector;
 346                         unsigned long base;
 347                         u32 limit;
 348                         u32 ar;
 349                 } tr, es, ds, fs, gs;
 350         } rmode;
 351         int halt_request; /* real mode on Intel only */
 352
 353         int cpuid_nent;
 354         struct kvm_cpuid_entry2 cpuid_entries[KVM_MAX_CPUID_ENTRIES];
 355         /* emulate context */
 356
 357         struct x86_emulate_ctxt emulate_ctxt;
 358
 359         gpa_t time;
 360         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
 361         unsigned int hv_clock_tsc_khz;
 362         unsigned int time_offset;
 363         struct page *time_page;
 364
 365         bool singlestep; /* guest is single stepped by KVM */
 366         bool nmi_pending;
 367         bool nmi_injected;
 368
 369         struct mtrr_state_type mtrr_state;
 370         u32 pat;
 371
 372         int switch_db_regs;
 373         unsigned long host_db[KVM_NR_DB_REGS];
 374         unsigned long host_dr6;
 375         unsigned long host_dr7;
 376         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
 377         unsigned long dr6;
 378         unsigned long dr7;
 379         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
 380
 381         u64 mcg_cap;
 382         u64 mcg_status;
 383         u64 mcg_ctl;
 384         u64 *mce_banks;
 385 };
 386
 387 struct kvm_mem_alias {
 388         gfn_t base_gfn;
 389         unsigned long npages;
 390         gfn_t target_gfn;
 391 };
 392
 393 struct kvm_arch{
 394         int naliases;
 395         struct kvm_mem_alias aliases[KVM_ALIAS_SLOTS];
 396
 397         unsigned int n_free_mmu_pages;
 398         unsigned int n_requested_mmu_pages;
 399         unsigned int n_alloc_mmu_pages;
 400         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
 401         /*
 402          * Hash table of struct kvm_mmu_page.
 403          */
 404         struct list_head active_mmu_pages;
 405         struct list_head assigned_dev_head;
 406         struct iommu_domain *iommu_domain;
 407         int iommu_flags;
 408         struct kvm_pic *vpic;
 409         struct kvm_ioapic *vioapic;
 410         struct kvm_pit *vpit;
 411         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
 412         int vapics_in_nmi_mode;
 413
 414         unsigned int tss_addr;
 415         struct page *apic_access_page;
 416
 417         gpa_t wall_clock;
 418
 419         struct page *ept_identity_pagetable;
 420         bool ept_identity_pagetable_done;
 421
 422         unsigned long irq_sources_bitmap;
 423         unsigned long irq_states[KVM_IOAPIC_NUM_PINS];
 424         u64 vm_init_tsc;
 425 };
 426
 427 struct kvm_vm_stat {
 428         u32 mmu_shadow_zapped;
 429         u32 mmu_pte_write;
 430         u32 mmu_pte_updated;
 431         u32 mmu_pde_zapped;
 432         u32 mmu_flooded;
 433         u32 mmu_recycled;
 434         u32 mmu_cache_miss;
 435         u32 mmu_unsync;
 436         u32 remote_tlb_flush;
 437         u32 lpages;
 438 };
 439
 440 struct kvm_vcpu_stat {
 441         u32 pf_fixed;
 442         u32 pf_guest;
 443         u32 tlb_flush;
 444         u32 invlpg;
 445
 446         u32 exits;
 447         u32 io_exits;
 448         u32 mmio_exits;
 449         u32 signal_exits;
 450         u32 irq_window_exits;
 451         u32 nmi_window_exits;
 452         u32 halt_exits;
 453         u32 halt_wakeup;
 454         u32 request_irq_exits;
 455         u32 irq_exits;
 456         u32 host_state_reload;
 457         u32 efer_reload;
 458         u32 fpu_reload;
 459         u32 insn_emulation;
 460         u32 insn_emulation_fail;
 461         u32 hypercalls;
 462         u32 irq_injections;
 463         u32 nmi_injections;
 464 };
 465
 466 struct descriptor_table {
 467         u16 limit;
 468         unsigned long base;
 469 } __attribute__((packed));
 470
 471 struct kvm_x86_ops {
 472         int (*cpu_has_kvm_support)(void);          /* __init */
 473         int (*disabled_by_bios)(void);             /* __init */
 474         void (*hardware_enable)(void *dummy);      /* __init */
 475         void (*hardware_disable)(void *dummy);
 476         void (*check_processor_compatibility)(void *rtn);
 477         int (*hardware_setup)(void);               /* __init */
 478         void (*hardware_unsetup)(void);            /* __exit */
 479         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
 480
 481         /* Create, but do not attach this VCPU */
 482         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned id);
 483         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 484         int (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 485
 486         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 487         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 488         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 489
 490         int (*set_guest_debug)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 491                                struct kvm_guest_debug *dbg);
 492         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *pdata);
 493         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
 494         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
 495         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 496                             struct kvm_segment *var, int seg);
 497         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 498         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 499                             struct kvm_segment *var, int seg);
 500         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
 501         void (*decache_cr4_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 502         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
 503         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 504         void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
 505         void (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
 506         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
 507         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
 508         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
 509         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
 510         unsigned long (*get_dr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
 511         void (*set_dr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long value,
 512                        int *exception);
 513         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
 514         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 515         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
 516
 517         void (*tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 518
 519         void (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run);
 520         int (*handle_exit)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu);
 521         void (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 522         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
 523         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
 524         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 525                                 unsigned char *hypercall_addr);
 526         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 527         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 528         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr,
 529                                 bool has_error_code, u32 error_code);
 530         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 531         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 532         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 533         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 534         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
 535         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
 536         int (*get_tdp_level)(void);
 537         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
 538 };
 539
 540 extern struct kvm_x86_ops *kvm_x86_ops;
 541
 542 int kvm_mmu_module_init(void);
 543 void kvm_mmu_module_exit(void);
 544
 545 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 546 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
 547 int kvm_mmu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 548 void kvm_mmu_set_nonpresent_ptes(u64 trap_pte, u64 notrap_pte);
 549 void kvm_mmu_set_base_ptes(u64 base_pte);
 550 void kvm_mmu_set_mask_ptes(u64 user_mask, u64 accessed_mask,
 551                 u64 dirty_mask, u64 nx_mask, u64 x_mask);
 552
 553 int kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
 554 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm, int slot);
 555 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
 556 unsigned int kvm_mmu_calculate_mmu_pages(struct kvm *kvm);
 557 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned int kvm_nr_mmu_pages);
 558
 559 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 560
 561 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
 562                           const void *val, int bytes);
 563 int kvm_pv_mmu_op(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long bytes,
 564                   gpa_t addr, unsigned long *ret);
 565 u8 kvm_get_guest_memory_type(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 566
 567 extern bool tdp_enabled;
 568
 569 enum emulation_result {
 570         EMULATE_DONE,       /* no further processing */
 571         EMULATE_DO_MMIO,      /* kvm_run filled with mmio request */
 572         EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
 573 };
 574
 575 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
 576 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
 577 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
 578 int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run,
 579                         unsigned long cr2, u16 error_code, int emulation_type);
 580 void kvm_report_emulation_failure(struct kvm_vcpu *cvpu, const char *context);
 581 void realmode_lgdt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
 582 void realmode_lidt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
 583 void realmode_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw,
 584                    unsigned long *rflags);
 585
 586 unsigned long realmode_get_cr(struct kvm_vcpu *vcpu, int cr);
 587 void realmode_set_cr(struct kvm_vcpu *vcpu, int cr, unsigned long value,
 588                      unsigned long *rflags);
 589 void kvm_enable_efer_bits(u64);
 590 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *data);
 591 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
 592
 593 struct x86_emulate_ctxt;
 594
 595 int kvm_emulate_pio(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run, int in,
 596                      int size, unsigned port);
 597 int kvm_emulate_pio_string(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run, int in,
 598                            int size, unsigned long count, int down,
 599                             gva_t address, int rep, unsigned port);
 600 void kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
 601 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
 602 int emulate_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t address);
 603 int emulate_clts(struct kvm_vcpu *vcpu);
 604 int emulator_get_dr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int dr,
 605                     unsigned long *dest);
 606 int emulator_set_dr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int dr,
 607                     unsigned long value);
 608
 609 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
 610 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector,
 611                                 int type_bits, int seg);
 612
 613 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int reason);
 614
 615 void kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
 616 void kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 617 void kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
 618 void kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
 619 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
 620 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
 621 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
 622
 623 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 *pdata);
 624 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 data);
 625
 626 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
 627 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
 628 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr2,
 629                            u32 error_code);
 630
 631 int kvm_pic_set_irq(void *opaque, int irq, int level);
 632
 633 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
 634
 635 void fx_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 636
 637 int emulator_write_emulated(unsigned long addr,
 638                             const void *val,
 639                             unsigned int bytes,
 640                             struct kvm_vcpu *vcpu);
 641
 642 unsigned long segment_base(u16 selector);
 643
 644 void kvm_mmu_flush_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu);
 645 void kvm_mmu_pte_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
 646                        const u8 *new, int bytes,
 647                        bool guest_initiated);
 648 int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 649 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
 650 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 651 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
 652 void kvm_mmu_sync_roots(struct kvm_vcpu *vcpu);
 653
 654 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
 655
 656 int kvm_fix_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
 657
 658 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 error_code);
 659 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 660
 661 void kvm_enable_tdp(void);
 662 void kvm_disable_tdp(void);
 663
 664 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 665 int complete_pio(struct kvm_vcpu *vcpu);
 666
 667 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot_unaliased(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 668
 669 static inline struct kvm_mmu_page *page_header(hpa_t shadow_page)
 670 {
 671         struct page *page = pfn_to_page(shadow_page >> PAGE_SHIFT);
 672
 673         return (struct kvm_mmu_page *)page_private(page);
 674 }
 675
 676 static inline u16 kvm_read_fs(void)
 677 {
 678         u16 seg;
 679         asm("mov %%fs, %0" : "=g"(seg));
 680         return seg;
 681 }
 682
 683 static inline u16 kvm_read_gs(void)
 684 {
 685         u16 seg;
 686         asm("mov %%gs, %0" : "=g"(seg));
 687         return seg;
 688 }
 689
 690 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
 691 {
 692         u16 ldt;
 693         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
 694         return ldt;
 695 }
 696
 697 static inline void kvm_load_fs(u16 sel)
 698 {
 699         asm("mov %0, %%fs" : : "rm"(sel));
 700 }
 701
 702 static inline void kvm_load_gs(u16 sel)
 703 {
 704         asm("mov %0, %%gs" : : "rm"(sel));
 705 }
 706
 707 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
 708 {
 709         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
 710 }
 711
 712 static inline void kvm_get_idt(struct descriptor_table *table)
 713 {
 714         asm("sidt %0" : "=m"(*table));
 715 }
 716
 717 static inline void kvm_get_gdt(struct descriptor_table *table)
 718 {
 719         asm("sgdt %0" : "=m"(*table));
 720 }
 721
 722 static inline unsigned long kvm_read_tr_base(void)
 723 {
 724         u16 tr;
 725         asm("str %0" : "=g"(tr));
 726         return segment_base(tr);
 727 }
 728
 729 #ifdef CONFIG_X86_64
 730 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
 731 {
 732         u64 value;
 733
 734         rdmsrl(msr, value);
 735         return value;
 736 }
 737 #endif
 738
 739 static inline void kvm_fx_save(struct i387_fxsave_struct *image)
 740 {
 741         asm("fxsave (%0)":: "r" (image));
 742 }
 743
 744 static inline void kvm_fx_restore(struct i387_fxsave_struct *image)
 745 {
 746         asm("fxrstor (%0)":: "r" (image));
 747 }
 748
 749 static inline void kvm_fx_finit(void)
 750 {
 751         asm("finit");
 752 }
 753
 754 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
 755 {
 756         return 0x600; /* P6 family */
 757 }
 758
 759 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
 760 {
 761         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
 762 }
 763
 764 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
 765 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
 766 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
 767 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
 768 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
 769         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
 770
 771 enum {
 772         TASK_SWITCH_CALL = 0,
 773         TASK_SWITCH_IRET = 1,
 774         TASK_SWITCH_JMP = 2,
 775         TASK_SWITCH_GATE = 3,
 776 };
 777
 778 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
 779 #define HF_HIF_MASK             (1 << 1)
 780 #define HF_VINTR_MASK           (1 << 2)
 781 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
 782 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
 783
 784 /*
 785  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
 786  * reboot turns off virtualization while processes are running.
 787  * Trap the fault and ignore the instruction if that happens.
 788  */
 789 asmlinkage void kvm_handle_fault_on_reboot(void);
 790
 791 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn) \
 792         "666: " insn "\n\t" \
 793         ".pushsection .fixup, \"ax\" \n" \
 794         "667: \n\t" \
 795         __ASM_SIZE(push) " $666b \n\t"        \
 796         "jmp kvm_handle_fault_on_reboot \n\t" \
 797         ".popsection \n\t" \
 798         ".pushsection __ex_table, \"a\" \n\t" \
 799         _ASM_PTR " 666b, 667b \n\t" \
 800         ".popsection"
 801
 802 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
 803 int kvm_unmap_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 804 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 805 int cpuid_maxphyaddr(struct kvm_vcpu *vcpu);
 806
 807 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */