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_UNRESTRICTED_GUEST                           \
  41         (X86_CR0_WP | X86_CR0_NE | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD)
  42 #define KVM_GUEST_CR0_MASK                                              \
  43         (KVM_GUEST_CR0_MASK_UNRESTRICTED_GUEST | X86_CR0_PG | X86_CR0_PE)
  44 #define KVM_VM_CR0_ALWAYS_ON_UNRESTRICTED_GUEST                         \
  45         (X86_CR0_WP | X86_CR0_NE | X86_CR0_TS | X86_CR0_MP)
  46 #define KVM_VM_CR0_ALWAYS_ON                                            \
  47         (KVM_VM_CR0_ALWAYS_ON_UNRESTRICTED_GUEST | X86_CR0_PG | X86_CR0_PE)
  48 #define KVM_GUEST_CR4_MASK                                              \
  49         (X86_CR4_VME | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_PGE | X86_CR4_VMXE)
  50 #define KVM_PMODE_VM_CR4_ALWAYS_ON (X86_CR4_PAE | X86_CR4_VMXE)
  51 #define KVM_RMODE_VM_CR4_ALWAYS_ON (X86_CR4_VME | X86_CR4_PAE | X86_CR4_VMXE)
  52
  53 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
  54 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
  55
  56 /* shadow tables are PAE even on non-PAE hosts */
  57 #define KVM_HPAGE_SHIFT 21
  58 #define KVM_HPAGE_SIZE (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT)
  59 #define KVM_HPAGE_MASK (~(KVM_HPAGE_SIZE - 1))
  60
  61 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE (KVM_HPAGE_SIZE / PAGE_SIZE)
  62
  63 #define DE_VECTOR 0
  64 #define DB_VECTOR 1
  65 #define BP_VECTOR 3
  66 #define OF_VECTOR 4
  67 #define BR_VECTOR 5
  68 #define UD_VECTOR 6
  69 #define NM_VECTOR 7
  70 #define DF_VECTOR 8
  71 #define TS_VECTOR 10
  72 #define NP_VECTOR 11
  73 #define SS_VECTOR 12
  74 #define GP_VECTOR 13
  75 #define PF_VECTOR 14
  76 #define MF_VECTOR 16
  77 #define MC_VECTOR 18
  78
  79 #define SELECTOR_TI_MASK (1 << 2)
  80 #define SELECTOR_RPL_MASK 0x03
  81
  82 #define IOPL_SHIFT 12
  83
  84 #define KVM_ALIAS_SLOTS 4
  85
  86 #define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
  87 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64
  88 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 10
  89 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
  90 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
  91 #define KVM_REFILL_PAGES 25
  92 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 40
  93 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
  94 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
  95
  96 extern spinlock_t kvm_lock;
  97 extern struct list_head vm_list;
  98
  99 struct kvm_vcpu;
 100 struct kvm;
 101
 102 enum kvm_reg {
 103         VCPU_REGS_RAX = 0,
 104         VCPU_REGS_RCX = 1,
 105         VCPU_REGS_RDX = 2,
 106         VCPU_REGS_RBX = 3,
 107         VCPU_REGS_RSP = 4,
 108         VCPU_REGS_RBP = 5,
 109         VCPU_REGS_RSI = 6,
 110         VCPU_REGS_RDI = 7,
 111 #ifdef CONFIG_X86_64
 112         VCPU_REGS_R8 = 8,
 113         VCPU_REGS_R9 = 9,
 114         VCPU_REGS_R10 = 10,
 115         VCPU_REGS_R11 = 11,
 116         VCPU_REGS_R12 = 12,
 117         VCPU_REGS_R13 = 13,
 118         VCPU_REGS_R14 = 14,
 119         VCPU_REGS_R15 = 15,
 120 #endif
 121         VCPU_REGS_RIP,
 122         NR_VCPU_REGS
 123 };
 124
 125 enum kvm_reg_ex {
 126         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
 127 };
 128
 129 enum {
 130         VCPU_SREG_ES,
 131         VCPU_SREG_CS,
 132         VCPU_SREG_SS,
 133         VCPU_SREG_DS,
 134         VCPU_SREG_FS,
 135         VCPU_SREG_GS,
 136         VCPU_SREG_TR,
 137         VCPU_SREG_LDTR,
 138 };
 139
 140 #include <asm/kvm_x86_emulate.h>
 141
 142 #define KVM_NR_MEM_OBJS 40
 143
 144 #define KVM_NR_DB_REGS  4
 145
 146 #define DR6_BD          (1 << 13)
 147 #define DR6_BS          (1 << 14)
 148 #define DR6_FIXED_1     0xffff0ff0
 149 #define DR6_VOLATILE    0x0000e00f
 150
 151 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
 152 #define DR7_GE          (1 << 9)
 153 #define DR7_GD          (1 << 13)
 154 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
 155 #define DR7_VOLATILE    0xffff23ff
 156
 157 /*
 158  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
 159  * enough memory for a single page fault in a cache.
 160  */
 161 struct kvm_mmu_memory_cache {
 162         int nobjs;
 163         void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
 164 };
 165
 166 #define NR_PTE_CHAIN_ENTRIES 5
 167
 168 struct kvm_pte_chain {
 169         u64 *parent_ptes[NR_PTE_CHAIN_ENTRIES];
 170         struct hlist_node link;
 171 };
 172
 173 /*
 174  * kvm_mmu_page_role, below, is defined as:
 175  *
 176  *   bits 0:3 - total guest paging levels (2-4, or zero for real mode)
 177  *   bits 4:7 - page table level for this shadow (1-4)
 178  *   bits 8:9 - page table quadrant for 2-level guests
 179  *   bit   16 - direct mapping of virtual to physical mapping at gfn
 180  *              used for real mode and two-dimensional paging
 181  *   bits 17:19 - common access permissions for all ptes in this shadow page
 182  */
 183 union kvm_mmu_page_role {
 184         unsigned word;
 185         struct {
 186                 unsigned glevels:4;
 187                 unsigned level:4;
 188                 unsigned quadrant:2;
 189                 unsigned pad_for_nice_hex_output:6;
 190                 unsigned direct:1;
 191                 unsigned access:3;
 192                 unsigned invalid:1;
 193                 unsigned cr4_pge:1;
 194                 unsigned nxe:1;
 195         };
 196 };
 197
 198 struct kvm_mmu_page {
 199         struct list_head link;
 200         struct hlist_node hash_link;
 201
 202         struct list_head oos_link;
 203
 204         /*
 205          * The following two entries are used to key the shadow page in the
 206          * hash table.
 207          */
 208         gfn_t gfn;
 209         union kvm_mmu_page_role role;
 210
 211         u64 *spt;
 212         /* hold the gfn of each spte inside spt */
 213         gfn_t *gfns;
 214         /*
 215          * One bit set per slot which has memory
 216          * in this shadow page.
 217          */
 218         DECLARE_BITMAP(slot_bitmap, KVM_MEMORY_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS);
 219         int multimapped;         /* More than one parent_pte? */
 220         int root_count;          /* Currently serving as active root */
 221         bool unsync;
 222         unsigned int unsync_children;
 223         union {
 224                 u64 *parent_pte;               /* !multimapped */
 225                 struct hlist_head parent_ptes; /* multimapped, kvm_pte_chain */
 226         };
 227         DECLARE_BITMAP(unsync_child_bitmap, 512);
 228 };
 229
 230 struct kvm_pv_mmu_op_buffer {
 231         void *ptr;
 232         unsigned len;
 233         unsigned processed;
 234         char buf[512] __aligned(sizeof(long));
 235 };
 236
 237 struct kvm_pio_request {
 238         unsigned long count;
 239         int cur_count;
 240         gva_t guest_gva;
 241         int in;
 242         int port;
 243         int size;
 244         int string;
 245         int down;
 246         int rep;
 247 };
 248
 249 /*
 250  * x86 supports 3 paging modes (4-level 64-bit, 3-level 64-bit, and 2-level
 251  * 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the current mmu
 252  * mode.
 253  */
 254 struct kvm_mmu {
 255         void (*new_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 256         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 err);
 257         void (*free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 258         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 259         void (*prefetch_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 260                               struct kvm_mmu_page *page);
 261         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 262                          struct kvm_mmu_page *sp);
 263         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 264         hpa_t root_hpa;
 265         int root_level;
 266         int shadow_root_level;
 267         union kvm_mmu_page_role base_role;
 268
 269         u64 *pae_root;
 270         u64 rsvd_bits_mask[2][4];
 271 };
 272
 273 struct kvm_vcpu_arch {
 274         u64 host_tsc;
 275         /*
 276          * rip and regs accesses must go through
 277          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
 278          */
 279         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
 280         u32 regs_avail;
 281         u32 regs_dirty;
 282
 283         unsigned long cr0;
 284         unsigned long cr2;
 285         unsigned long cr3;
 286         unsigned long cr4;
 287         unsigned long cr8;
 288         u32 hflags;
 289         u64 pdptrs[4]; /* pae */
 290         u64 shadow_efer;
 291         u64 apic_base;
 292         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
 293         int32_t apic_arb_prio;
 294         int mp_state;
 295         int sipi_vector;
 296         u64 ia32_misc_enable_msr;
 297         bool tpr_access_reporting;
 298
 299         struct kvm_mmu mmu;
 300         /* only needed in kvm_pv_mmu_op() path, but it's hot so
 301          * put it here to avoid allocation */
 302         struct kvm_pv_mmu_op_buffer mmu_op_buffer;
 303
 304         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_chain_cache;
 305         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_rmap_desc_cache;
 306         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
 307         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
 308
 309         gfn_t last_pt_write_gfn;
 310         int   last_pt_write_count;
 311         u64  *last_pte_updated;
 312         gfn_t last_pte_gfn;
 313
 314         struct {
 315                 gfn_t gfn;      /* presumed gfn during guest pte update */
 316                 pfn_t pfn;      /* pfn corresponding to that gfn */
 317                 int largepage;
 318                 unsigned long mmu_seq;
 319         } update_pte;
 320
 321         struct i387_fxsave_struct host_fx_image;
 322         struct i387_fxsave_struct guest_fx_image;
 323
 324         gva_t mmio_fault_cr2;
 325         struct kvm_pio_request pio;
 326         void *pio_data;
 327
 328         u8 event_exit_inst_len;
 329
 330         struct kvm_queued_exception {
 331                 bool pending;
 332                 bool has_error_code;
 333                 u8 nr;
 334                 u32 error_code;
 335         } exception;
 336
 337         struct kvm_queued_interrupt {
 338                 bool pending;
 339                 bool soft;
 340                 u8 nr;
 341         } interrupt;
 342
 343         struct {
 344                 int vm86_active;
 345                 u8 save_iopl;
 346                 struct kvm_save_segment {
 347                         u16 selector;
 348                         unsigned long base;
 349                         u32 limit;
 350                         u32 ar;
 351                 } tr, es, ds, fs, gs;
 352         } rmode;
 353         int halt_request; /* real mode on Intel only */
 354
 355         int cpuid_nent;
 356         struct kvm_cpuid_entry2 cpuid_entries[KVM_MAX_CPUID_ENTRIES];
 357         /* emulate context */
 358
 359         struct x86_emulate_ctxt emulate_ctxt;
 360
 361         gpa_t time;
 362         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
 363         unsigned int hv_clock_tsc_khz;
 364         unsigned int time_offset;
 365         struct page *time_page;
 366
 367         bool singlestep; /* guest is single stepped by KVM */
 368         bool nmi_pending;
 369         bool nmi_injected;
 370
 371         struct mtrr_state_type mtrr_state;
 372         u32 pat;
 373
 374         int switch_db_regs;
 375         unsigned long host_db[KVM_NR_DB_REGS];
 376         unsigned long host_dr6;
 377         unsigned long host_dr7;
 378         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
 379         unsigned long dr6;
 380         unsigned long dr7;
 381         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
 382
 383         u64 mcg_cap;
 384         u64 mcg_status;
 385         u64 mcg_ctl;
 386         u64 *mce_banks;
 387 };
 388
 389 struct kvm_mem_alias {
 390         gfn_t base_gfn;
 391         unsigned long npages;
 392         gfn_t target_gfn;
 393 };
 394
 395 struct kvm_arch{
 396         int naliases;
 397         struct kvm_mem_alias aliases[KVM_ALIAS_SLOTS];
 398
 399         unsigned int n_free_mmu_pages;
 400         unsigned int n_requested_mmu_pages;
 401         unsigned int n_alloc_mmu_pages;
 402         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
 403         /*
 404          * Hash table of struct kvm_mmu_page.
 405          */
 406         struct list_head active_mmu_pages;
 407         struct list_head assigned_dev_head;
 408         struct iommu_domain *iommu_domain;
 409         int iommu_flags;
 410         struct kvm_pic *vpic;
 411         struct kvm_ioapic *vioapic;
 412         struct kvm_pit *vpit;
 413         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
 414         int vapics_in_nmi_mode;
 415
 416         unsigned int tss_addr;
 417         struct page *apic_access_page;
 418
 419         gpa_t wall_clock;
 420
 421         struct page *ept_identity_pagetable;
 422         bool ept_identity_pagetable_done;
 423
 424         unsigned long irq_sources_bitmap;
 425         unsigned long irq_states[KVM_IOAPIC_NUM_PINS];
 426         u64 vm_init_tsc;
 427 };
 428
 429 struct kvm_vm_stat {
 430         u32 mmu_shadow_zapped;
 431         u32 mmu_pte_write;
 432         u32 mmu_pte_updated;
 433         u32 mmu_pde_zapped;
 434         u32 mmu_flooded;
 435         u32 mmu_recycled;
 436         u32 mmu_cache_miss;
 437         u32 mmu_unsync;
 438         u32 remote_tlb_flush;
 439         u32 lpages;
 440 };
 441
 442 struct kvm_vcpu_stat {
 443         u32 pf_fixed;
 444         u32 pf_guest;
 445         u32 tlb_flush;
 446         u32 invlpg;
 447
 448         u32 exits;
 449         u32 io_exits;
 450         u32 mmio_exits;
 451         u32 signal_exits;
 452         u32 irq_window_exits;
 453         u32 nmi_window_exits;
 454         u32 halt_exits;
 455         u32 halt_wakeup;
 456         u32 request_irq_exits;
 457         u32 irq_exits;
 458         u32 host_state_reload;
 459         u32 efer_reload;
 460         u32 fpu_reload;
 461         u32 insn_emulation;
 462         u32 insn_emulation_fail;
 463         u32 hypercalls;
 464         u32 irq_injections;
 465         u32 nmi_injections;
 466 };
 467
 468 struct descriptor_table {
 469         u16 limit;
 470         unsigned long base;
 471 } __attribute__((packed));
 472
 473 struct kvm_x86_ops {
 474         int (*cpu_has_kvm_support)(void);          /* __init */
 475         int (*disabled_by_bios)(void);             /* __init */
 476         void (*hardware_enable)(void *dummy);      /* __init */
 477         void (*hardware_disable)(void *dummy);
 478         void (*check_processor_compatibility)(void *rtn);
 479         int (*hardware_setup)(void);               /* __init */
 480         void (*hardware_unsetup)(void);            /* __exit */
 481         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
 482
 483         /* Create, but do not attach this VCPU */
 484         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned id);
 485         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 486         int (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 487
 488         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 489         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 490         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 491
 492         int (*set_guest_debug)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 493                                struct kvm_guest_debug *dbg);
 494         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *pdata);
 495         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
 496         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
 497         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 498                             struct kvm_segment *var, int seg);
 499         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 500         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 501                             struct kvm_segment *var, int seg);
 502         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
 503         void (*decache_cr4_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 504         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
 505         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 506         void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
 507         void (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
 508         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
 509         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
 510         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
 511         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
 512         unsigned long (*get_dr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
 513         void (*set_dr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long value,
 514                        int *exception);
 515         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
 516         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 517         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
 518
 519         void (*tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 520
 521         void (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run);
 522         int (*handle_exit)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu);
 523         void (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 524         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
 525         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
 526         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 527                                 unsigned char *hypercall_addr);
 528         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 529         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 530         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr,
 531                                 bool has_error_code, u32 error_code);
 532         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 533         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 534         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 535         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 536         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
 537         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
 538         int (*get_tdp_level)(void);
 539         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
 540 };
 541
 542 extern struct kvm_x86_ops *kvm_x86_ops;
 543
 544 int kvm_mmu_module_init(void);
 545 void kvm_mmu_module_exit(void);
 546
 547 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 548 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
 549 int kvm_mmu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 550 void kvm_mmu_set_nonpresent_ptes(u64 trap_pte, u64 notrap_pte);
 551 void kvm_mmu_set_base_ptes(u64 base_pte);
 552 void kvm_mmu_set_mask_ptes(u64 user_mask, u64 accessed_mask,
 553                 u64 dirty_mask, u64 nx_mask, u64 x_mask);
 554
 555 int kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
 556 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm, int slot);
 557 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
 558 unsigned int kvm_mmu_calculate_mmu_pages(struct kvm *kvm);
 559 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned int kvm_nr_mmu_pages);
 560
 561 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 562
 563 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
 564                           const void *val, int bytes);
 565 int kvm_pv_mmu_op(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long bytes,
 566                   gpa_t addr, unsigned long *ret);
 567 u8 kvm_get_guest_memory_type(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 568
 569 extern bool tdp_enabled;
 570
 571 enum emulation_result {
 572         EMULATE_DONE,       /* no further processing */
 573         EMULATE_DO_MMIO,      /* kvm_run filled with mmio request */
 574         EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
 575 };
 576
 577 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
 578 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
 579 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
 580 int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run,
 581                         unsigned long cr2, u16 error_code, int emulation_type);
 582 void kvm_report_emulation_failure(struct kvm_vcpu *cvpu, const char *context);
 583 void realmode_lgdt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
 584 void realmode_lidt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
 585 void realmode_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw,
 586                    unsigned long *rflags);
 587
 588 unsigned long realmode_get_cr(struct kvm_vcpu *vcpu, int cr);
 589 void realmode_set_cr(struct kvm_vcpu *vcpu, int cr, unsigned long value,
 590                      unsigned long *rflags);
 591 void kvm_enable_efer_bits(u64);
 592 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *data);
 593 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
 594
 595 struct x86_emulate_ctxt;
 596
 597 int kvm_emulate_pio(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run, int in,
 598                      int size, unsigned port);
 599 int kvm_emulate_pio_string(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run, int in,
 600                            int size, unsigned long count, int down,
 601                             gva_t address, int rep, unsigned port);
 602 void kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
 603 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
 604 int emulate_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t address);
 605 int emulate_clts(struct kvm_vcpu *vcpu);
 606 int emulator_get_dr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int dr,
 607                     unsigned long *dest);
 608 int emulator_set_dr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int dr,
 609                     unsigned long value);
 610
 611 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
 612 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector,
 613                                 int type_bits, int seg);
 614
 615 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int reason);
 616
 617 void kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
 618 void kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 619 void kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
 620 void kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
 621 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
 622 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
 623 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
 624
 625 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 *pdata);
 626 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 data);
 627
 628 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
 629 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
 630 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr2,
 631                            u32 error_code);
 632
 633 int kvm_pic_set_irq(void *opaque, int irq, int level);
 634
 635 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
 636
 637 void fx_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 638
 639 int emulator_write_emulated(unsigned long addr,
 640                             const void *val,
 641                             unsigned int bytes,
 642                             struct kvm_vcpu *vcpu);
 643
 644 unsigned long segment_base(u16 selector);
 645
 646 void kvm_mmu_flush_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu);
 647 void kvm_mmu_pte_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
 648                        const u8 *new, int bytes,
 649                        bool guest_initiated);
 650 int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 651 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
 652 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 653 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
 654 void kvm_mmu_sync_roots(struct kvm_vcpu *vcpu);
 655
 656 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
 657
 658 int kvm_fix_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
 659
 660 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 error_code);
 661 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 662
 663 void kvm_enable_tdp(void);
 664 void kvm_disable_tdp(void);
 665
 666 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 667 int complete_pio(struct kvm_vcpu *vcpu);
 668
 669 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot_unaliased(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 670
 671 static inline struct kvm_mmu_page *page_header(hpa_t shadow_page)
 672 {
 673         struct page *page = pfn_to_page(shadow_page >> PAGE_SHIFT);
 674
 675         return (struct kvm_mmu_page *)page_private(page);
 676 }
 677
 678 static inline u16 kvm_read_fs(void)
 679 {
 680         u16 seg;
 681         asm("mov %%fs, %0" : "=g"(seg));
 682         return seg;
 683 }
 684
 685 static inline u16 kvm_read_gs(void)
 686 {
 687         u16 seg;
 688         asm("mov %%gs, %0" : "=g"(seg));
 689         return seg;
 690 }
 691
 692 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
 693 {
 694         u16 ldt;
 695         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
 696         return ldt;
 697 }
 698
 699 static inline void kvm_load_fs(u16 sel)
 700 {
 701         asm("mov %0, %%fs" : : "rm"(sel));
 702 }
 703
 704 static inline void kvm_load_gs(u16 sel)
 705 {
 706         asm("mov %0, %%gs" : : "rm"(sel));
 707 }
 708
 709 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
 710 {
 711         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
 712 }
 713
 714 static inline void kvm_get_idt(struct descriptor_table *table)
 715 {
 716         asm("sidt %0" : "=m"(*table));
 717 }
 718
 719 static inline void kvm_get_gdt(struct descriptor_table *table)
 720 {
 721         asm("sgdt %0" : "=m"(*table));
 722 }
 723
 724 static inline unsigned long kvm_read_tr_base(void)
 725 {
 726         u16 tr;
 727         asm("str %0" : "=g"(tr));
 728         return segment_base(tr);
 729 }
 730
 731 #ifdef CONFIG_X86_64
 732 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
 733 {
 734         u64 value;
 735
 736         rdmsrl(msr, value);
 737         return value;
 738 }
 739 #endif
 740
 741 static inline void kvm_fx_save(struct i387_fxsave_struct *image)
 742 {
 743         asm("fxsave (%0)":: "r" (image));
 744 }
 745
 746 static inline void kvm_fx_restore(struct i387_fxsave_struct *image)
 747 {
 748         asm("fxrstor (%0)":: "r" (image));
 749 }
 750
 751 static inline void kvm_fx_finit(void)
 752 {
 753         asm("finit");
 754 }
 755
 756 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
 757 {
 758         return 0x600; /* P6 family */
 759 }
 760
 761 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
 762 {
 763         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
 764 }
 765
 766 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
 767 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
 768 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
 769 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
 770 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
 771         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
 772
 773 enum {
 774         TASK_SWITCH_CALL = 0,
 775         TASK_SWITCH_IRET = 1,
 776         TASK_SWITCH_JMP = 2,
 777         TASK_SWITCH_GATE = 3,
 778 };
 779
 780 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
 781 #define HF_HIF_MASK             (1 << 1)
 782 #define HF_VINTR_MASK           (1 << 2)
 783 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
 784 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
 785
 786 /*
 787  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
 788  * reboot turns off virtualization while processes are running.
 789  * Trap the fault and ignore the instruction if that happens.
 790  */
 791 asmlinkage void kvm_handle_fault_on_reboot(void);
 792
 793 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn) \
 794         "666: " insn "\n\t" \
 795         ".pushsection .fixup, \"ax\" \n" \
 796         "667: \n\t" \
 797         __ASM_SIZE(push) " $666b \n\t"        \
 798         "jmp kvm_handle_fault_on_reboot \n\t" \
 799         ".popsection \n\t" \
 800         ".pushsection __ex_table, \"a\" \n\t" \
 801         _ASM_PTR " 666b, 667b \n\t" \
 802         ".popsection"
 803
 804 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
 805 int kvm_unmap_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 806 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 807 int cpuid_maxphyaddr(struct kvm_vcpu *vcpu);
 808
 809 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */