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 {
 124         VCPU_SREG_ES,
 125         VCPU_SREG_CS,
 126         VCPU_SREG_SS,
 127         VCPU_SREG_DS,
 128         VCPU_SREG_FS,
 129         VCPU_SREG_GS,
 130         VCPU_SREG_TR,
 131         VCPU_SREG_LDTR,
 132 };
 133
 134 #include <asm/kvm_x86_emulate.h>
 135
 136 #define KVM_NR_MEM_OBJS 40
 137
 138 #define KVM_NR_DB_REGS  4
 139
 140 #define DR6_BD          (1 << 13)
 141 #define DR6_BS          (1 << 14)
 142 #define DR6_FIXED_1     0xffff0ff0
 143 #define DR6_VOLATILE    0x0000e00f
 144
 145 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
 146 #define DR7_GE          (1 << 9)
 147 #define DR7_GD          (1 << 13)
 148 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
 149 #define DR7_VOLATILE    0xffff23ff
 150
 151 /*
 152  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
 153  * enough memory for a single page fault in a cache.
 154  */
 155 struct kvm_mmu_memory_cache {
 156         int nobjs;
 157         void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
 158 };
 159
 160 #define NR_PTE_CHAIN_ENTRIES 5
 161
 162 struct kvm_pte_chain {
 163         u64 *parent_ptes[NR_PTE_CHAIN_ENTRIES];
 164         struct hlist_node link;
 165 };
 166
 167 /*
 168  * kvm_mmu_page_role, below, is defined as:
 169  *
 170  *   bits 0:3 - total guest paging levels (2-4, or zero for real mode)
 171  *   bits 4:7 - page table level for this shadow (1-4)
 172  *   bits 8:9 - page table quadrant for 2-level guests
 173  *   bit   16 - direct mapping of virtual to physical mapping at gfn
 174  *              used for real mode and two-dimensional paging
 175  *   bits 17:19 - common access permissions for all ptes in this shadow page
 176  */
 177 union kvm_mmu_page_role {
 178         unsigned word;
 179         struct {
 180                 unsigned glevels:4;
 181                 unsigned level:4;
 182                 unsigned quadrant:2;
 183                 unsigned pad_for_nice_hex_output:6;
 184                 unsigned direct:1;
 185                 unsigned access:3;
 186                 unsigned invalid:1;
 187                 unsigned cr4_pge:1;
 188                 unsigned nxe:1;
 189         };
 190 };
 191
 192 struct kvm_mmu_page {
 193         struct list_head link;
 194         struct hlist_node hash_link;
 195
 196         struct list_head oos_link;
 197
 198         /*
 199          * The following two entries are used to key the shadow page in the
 200          * hash table.
 201          */
 202         gfn_t gfn;
 203         union kvm_mmu_page_role role;
 204
 205         u64 *spt;
 206         /* hold the gfn of each spte inside spt */
 207         gfn_t *gfns;
 208         /*
 209          * One bit set per slot which has memory
 210          * in this shadow page.
 211          */
 212         DECLARE_BITMAP(slot_bitmap, KVM_MEMORY_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS);
 213         int multimapped;         /* More than one parent_pte? */
 214         int root_count;          /* Currently serving as active root */
 215         bool unsync;
 216         unsigned int unsync_children;
 217         union {
 218                 u64 *parent_pte;               /* !multimapped */
 219                 struct hlist_head parent_ptes; /* multimapped, kvm_pte_chain */
 220         };
 221         DECLARE_BITMAP(unsync_child_bitmap, 512);
 222 };
 223
 224 struct kvm_pv_mmu_op_buffer {
 225         void *ptr;
 226         unsigned len;
 227         unsigned processed;
 228         char buf[512] __aligned(sizeof(long));
 229 };
 230
 231 struct kvm_pio_request {
 232         unsigned long count;
 233         int cur_count;
 234         gva_t guest_gva;
 235         int in;
 236         int port;
 237         int size;
 238         int string;
 239         int down;
 240         int rep;
 241 };
 242
 243 /*
 244  * x86 supports 3 paging modes (4-level 64-bit, 3-level 64-bit, and 2-level
 245  * 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the current mmu
 246  * mode.
 247  */
 248 struct kvm_mmu {
 249         void (*new_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 250         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 err);
 251         void (*free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 252         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 253         void (*prefetch_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 254                               struct kvm_mmu_page *page);
 255         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 256                          struct kvm_mmu_page *sp);
 257         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 258         hpa_t root_hpa;
 259         int root_level;
 260         int shadow_root_level;
 261         union kvm_mmu_page_role base_role;
 262
 263         u64 *pae_root;
 264         u64 rsvd_bits_mask[2][4];
 265 };
 266
 267 struct kvm_vcpu_arch {
 268         u64 host_tsc;
 269         /*
 270          * rip and regs accesses must go through
 271          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
 272          */
 273         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
 274         u32 regs_avail;
 275         u32 regs_dirty;
 276
 277         unsigned long cr0;
 278         unsigned long cr2;
 279         unsigned long cr3;
 280         unsigned long cr4;
 281         unsigned long cr8;
 282         u32 hflags;
 283         u64 pdptrs[4]; /* pae */
 284         u64 shadow_efer;
 285         u64 apic_base;
 286         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
 287         int32_t apic_arb_prio;
 288         int mp_state;
 289         int sipi_vector;
 290         u64 ia32_misc_enable_msr;
 291         bool tpr_access_reporting;
 292
 293         struct kvm_mmu mmu;
 294         /* only needed in kvm_pv_mmu_op() path, but it's hot so
 295          * put it here to avoid allocation */
 296         struct kvm_pv_mmu_op_buffer mmu_op_buffer;
 297
 298         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_chain_cache;
 299         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_rmap_desc_cache;
 300         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
 301         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
 302
 303         gfn_t last_pt_write_gfn;
 304         int   last_pt_write_count;
 305         u64  *last_pte_updated;
 306         gfn_t last_pte_gfn;
 307
 308         struct {
 309                 gfn_t gfn;      /* presumed gfn during guest pte update */
 310                 pfn_t pfn;      /* pfn corresponding to that gfn */
 311                 int largepage;
 312                 unsigned long mmu_seq;
 313         } update_pte;
 314
 315         struct i387_fxsave_struct host_fx_image;
 316         struct i387_fxsave_struct guest_fx_image;
 317
 318         gva_t mmio_fault_cr2;
 319         struct kvm_pio_request pio;
 320         void *pio_data;
 321
 322         struct kvm_queued_exception {
 323                 bool pending;
 324                 bool has_error_code;
 325                 u8 nr;
 326                 u32 error_code;
 327         } exception;
 328
 329         struct kvm_queued_interrupt {
 330                 bool pending;
 331                 u8 nr;
 332         } interrupt;
 333
 334         struct {
 335                 int active;
 336                 u8 save_iopl;
 337                 struct kvm_save_segment {
 338                         u16 selector;
 339                         unsigned long base;
 340                         u32 limit;
 341                         u32 ar;
 342                 } tr, es, ds, fs, gs;
 343         } rmode;
 344         int halt_request; /* real mode on Intel only */
 345
 346         int cpuid_nent;
 347         struct kvm_cpuid_entry2 cpuid_entries[KVM_MAX_CPUID_ENTRIES];
 348         /* emulate context */
 349
 350         struct x86_emulate_ctxt emulate_ctxt;
 351
 352         gpa_t time;
 353         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
 354         unsigned int hv_clock_tsc_khz;
 355         unsigned int time_offset;
 356         struct page *time_page;
 357
 358         bool nmi_pending;
 359         bool nmi_injected;
 360
 361         struct mtrr_state_type mtrr_state;
 362         u32 pat;
 363
 364         int switch_db_regs;
 365         unsigned long host_db[KVM_NR_DB_REGS];
 366         unsigned long host_dr6;
 367         unsigned long host_dr7;
 368         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
 369         unsigned long dr6;
 370         unsigned long dr7;
 371         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
 372 };
 373
 374 struct kvm_mem_alias {
 375         gfn_t base_gfn;
 376         unsigned long npages;
 377         gfn_t target_gfn;
 378 };
 379
 380 struct kvm_arch{
 381         int naliases;
 382         struct kvm_mem_alias aliases[KVM_ALIAS_SLOTS];
 383
 384         unsigned int n_free_mmu_pages;
 385         unsigned int n_requested_mmu_pages;
 386         unsigned int n_alloc_mmu_pages;
 387         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
 388         /*
 389          * Hash table of struct kvm_mmu_page.
 390          */
 391         struct list_head active_mmu_pages;
 392         struct list_head assigned_dev_head;
 393         struct iommu_domain *iommu_domain;
 394         int iommu_flags;
 395         struct kvm_pic *vpic;
 396         struct kvm_ioapic *vioapic;
 397         struct kvm_pit *vpit;
 398         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
 399         int vapics_in_nmi_mode;
 400
 401         unsigned int tss_addr;
 402         struct page *apic_access_page;
 403
 404         gpa_t wall_clock;
 405
 406         struct page *ept_identity_pagetable;
 407         bool ept_identity_pagetable_done;
 408
 409         unsigned long irq_sources_bitmap;
 410         unsigned long irq_states[KVM_IOAPIC_NUM_PINS];
 411         u64 vm_init_tsc;
 412 };
 413
 414 struct kvm_vm_stat {
 415         u32 mmu_shadow_zapped;
 416         u32 mmu_pte_write;
 417         u32 mmu_pte_updated;
 418         u32 mmu_pde_zapped;
 419         u32 mmu_flooded;
 420         u32 mmu_recycled;
 421         u32 mmu_cache_miss;
 422         u32 mmu_unsync;
 423         u32 remote_tlb_flush;
 424         u32 lpages;
 425 };
 426
 427 struct kvm_vcpu_stat {
 428         u32 pf_fixed;
 429         u32 pf_guest;
 430         u32 tlb_flush;
 431         u32 invlpg;
 432
 433         u32 exits;
 434         u32 io_exits;
 435         u32 mmio_exits;
 436         u32 signal_exits;
 437         u32 irq_window_exits;
 438         u32 nmi_window_exits;
 439         u32 halt_exits;
 440         u32 halt_wakeup;
 441         u32 request_irq_exits;
 442         u32 irq_exits;
 443         u32 host_state_reload;
 444         u32 efer_reload;
 445         u32 fpu_reload;
 446         u32 insn_emulation;
 447         u32 insn_emulation_fail;
 448         u32 hypercalls;
 449         u32 irq_injections;
 450         u32 nmi_injections;
 451 };
 452
 453 struct descriptor_table {
 454         u16 limit;
 455         unsigned long base;
 456 } __attribute__((packed));
 457
 458 struct kvm_x86_ops {
 459         int (*cpu_has_kvm_support)(void);          /* __init */
 460         int (*disabled_by_bios)(void);             /* __init */
 461         void (*hardware_enable)(void *dummy);      /* __init */
 462         void (*hardware_disable)(void *dummy);
 463         void (*check_processor_compatibility)(void *rtn);
 464         int (*hardware_setup)(void);               /* __init */
 465         void (*hardware_unsetup)(void);            /* __exit */
 466         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
 467
 468         /* Create, but do not attach this VCPU */
 469         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned id);
 470         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 471         int (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 472
 473         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 474         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 475         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 476
 477         int (*set_guest_debug)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 478                                struct kvm_guest_debug *dbg);
 479         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *pdata);
 480         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
 481         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
 482         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 483                             struct kvm_segment *var, int seg);
 484         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 485         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 486                             struct kvm_segment *var, int seg);
 487         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
 488         void (*decache_cr4_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 489         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
 490         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 491         void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
 492         void (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
 493         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
 494         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
 495         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
 496         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
 497         unsigned long (*get_dr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
 498         void (*set_dr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long value,
 499                        int *exception);
 500         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
 501         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 502         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
 503
 504         void (*tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 505
 506         void (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run);
 507         int (*handle_exit)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu);
 508         void (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 509         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
 510         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
 511         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 512                                 unsigned char *hypercall_addr);
 513         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vec);
 514         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 515         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr,
 516                                 bool has_error_code, u32 error_code);
 517         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 518         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 519         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 520         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 521         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
 522         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
 523         int (*get_tdp_level)(void);
 524         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
 525 };
 526
 527 extern struct kvm_x86_ops *kvm_x86_ops;
 528
 529 int kvm_mmu_module_init(void);
 530 void kvm_mmu_module_exit(void);
 531
 532 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 533 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
 534 int kvm_mmu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 535 void kvm_mmu_set_nonpresent_ptes(u64 trap_pte, u64 notrap_pte);
 536 void kvm_mmu_set_base_ptes(u64 base_pte);
 537 void kvm_mmu_set_mask_ptes(u64 user_mask, u64 accessed_mask,
 538                 u64 dirty_mask, u64 nx_mask, u64 x_mask);
 539
 540 int kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
 541 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm, int slot);
 542 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
 543 unsigned int kvm_mmu_calculate_mmu_pages(struct kvm *kvm);
 544 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned int kvm_nr_mmu_pages);
 545
 546 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 547
 548 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
 549                           const void *val, int bytes);
 550 int kvm_pv_mmu_op(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long bytes,
 551                   gpa_t addr, unsigned long *ret);
 552 u8 kvm_get_guest_memory_type(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 553
 554 extern bool tdp_enabled;
 555
 556 enum emulation_result {
 557         EMULATE_DONE,       /* no further processing */
 558         EMULATE_DO_MMIO,      /* kvm_run filled with mmio request */
 559         EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
 560 };
 561
 562 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
 563 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
 564 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
 565 int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run,
 566                         unsigned long cr2, u16 error_code, int emulation_type);
 567 void kvm_report_emulation_failure(struct kvm_vcpu *cvpu, const char *context);
 568 void realmode_lgdt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
 569 void realmode_lidt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
 570 void realmode_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw,
 571                    unsigned long *rflags);
 572
 573 unsigned long realmode_get_cr(struct kvm_vcpu *vcpu, int cr);
 574 void realmode_set_cr(struct kvm_vcpu *vcpu, int cr, unsigned long value,
 575                      unsigned long *rflags);
 576 void kvm_enable_efer_bits(u64);
 577 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *data);
 578 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
 579
 580 struct x86_emulate_ctxt;
 581
 582 int kvm_emulate_pio(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run, int in,
 583                      int size, unsigned port);
 584 int kvm_emulate_pio_string(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run, int in,
 585                            int size, unsigned long count, int down,
 586                             gva_t address, int rep, unsigned port);
 587 void kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
 588 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
 589 int emulate_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t address);
 590 int emulate_clts(struct kvm_vcpu *vcpu);
 591 int emulator_get_dr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int dr,
 592                     unsigned long *dest);
 593 int emulator_set_dr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int dr,
 594                     unsigned long value);
 595
 596 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
 597 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector,
 598                                 int type_bits, int seg);
 599
 600 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int reason);
 601
 602 void kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
 603 void kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 604 void kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
 605 void kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
 606 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
 607 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
 608 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
 609
 610 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 *pdata);
 611 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 data);
 612
 613 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
 614 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
 615 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr2,
 616                            u32 error_code);
 617
 618 int kvm_pic_set_irq(void *opaque, int irq, int level);
 619
 620 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
 621
 622 void fx_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 623
 624 int emulator_write_emulated(unsigned long addr,
 625                             const void *val,
 626                             unsigned int bytes,
 627                             struct kvm_vcpu *vcpu);
 628
 629 unsigned long segment_base(u16 selector);
 630
 631 void kvm_mmu_flush_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu);
 632 void kvm_mmu_pte_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
 633                        const u8 *new, int bytes,
 634                        bool guest_initiated);
 635 int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 636 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
 637 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 638 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
 639 void kvm_mmu_sync_roots(struct kvm_vcpu *vcpu);
 640
 641 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
 642
 643 int kvm_fix_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
 644
 645 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 error_code);
 646 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 647
 648 void kvm_enable_tdp(void);
 649 void kvm_disable_tdp(void);
 650
 651 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 652 int complete_pio(struct kvm_vcpu *vcpu);
 653
 654 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot_unaliased(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 655
 656 static inline struct kvm_mmu_page *page_header(hpa_t shadow_page)
 657 {
 658         struct page *page = pfn_to_page(shadow_page >> PAGE_SHIFT);
 659
 660         return (struct kvm_mmu_page *)page_private(page);
 661 }
 662
 663 static inline u16 kvm_read_fs(void)
 664 {
 665         u16 seg;
 666         asm("mov %%fs, %0" : "=g"(seg));
 667         return seg;
 668 }
 669
 670 static inline u16 kvm_read_gs(void)
 671 {
 672         u16 seg;
 673         asm("mov %%gs, %0" : "=g"(seg));
 674         return seg;
 675 }
 676
 677 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
 678 {
 679         u16 ldt;
 680         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
 681         return ldt;
 682 }
 683
 684 static inline void kvm_load_fs(u16 sel)
 685 {
 686         asm("mov %0, %%fs" : : "rm"(sel));
 687 }
 688
 689 static inline void kvm_load_gs(u16 sel)
 690 {
 691         asm("mov %0, %%gs" : : "rm"(sel));
 692 }
 693
 694 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
 695 {
 696         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
 697 }
 698
 699 static inline void kvm_get_idt(struct descriptor_table *table)
 700 {
 701         asm("sidt %0" : "=m"(*table));
 702 }
 703
 704 static inline void kvm_get_gdt(struct descriptor_table *table)
 705 {
 706         asm("sgdt %0" : "=m"(*table));
 707 }
 708
 709 static inline unsigned long kvm_read_tr_base(void)
 710 {
 711         u16 tr;
 712         asm("str %0" : "=g"(tr));
 713         return segment_base(tr);
 714 }
 715
 716 #ifdef CONFIG_X86_64
 717 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
 718 {
 719         u64 value;
 720
 721         rdmsrl(msr, value);
 722         return value;
 723 }
 724 #endif
 725
 726 static inline void kvm_fx_save(struct i387_fxsave_struct *image)
 727 {
 728         asm("fxsave (%0)":: "r" (image));
 729 }
 730
 731 static inline void kvm_fx_restore(struct i387_fxsave_struct *image)
 732 {
 733         asm("fxrstor (%0)":: "r" (image));
 734 }
 735
 736 static inline void kvm_fx_finit(void)
 737 {
 738         asm("finit");
 739 }
 740
 741 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
 742 {
 743         return 0x600; /* P6 family */
 744 }
 745
 746 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
 747 {
 748         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
 749 }
 750
 751 #define MSR_IA32_TIME_STAMP_COUNTER             0x010
 752
 753 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
 754 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
 755 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
 756 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
 757 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
 758         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
 759
 760 enum {
 761         TASK_SWITCH_CALL = 0,
 762         TASK_SWITCH_IRET = 1,
 763         TASK_SWITCH_JMP = 2,
 764         TASK_SWITCH_GATE = 3,
 765 };
 766
 767 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
 768 #define HF_HIF_MASK             (1 << 1)
 769 #define HF_VINTR_MASK           (1 << 2)
 770 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
 771
 772 /*
 773  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
 774  * reboot turns off virtualization while processes are running.
 775  * Trap the fault and ignore the instruction if that happens.
 776  */
 777 asmlinkage void kvm_handle_fault_on_reboot(void);
 778
 779 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn) \
 780         "666: " insn "\n\t" \
 781         ".pushsection .fixup, \"ax\" \n" \
 782         "667: \n\t" \
 783         __ASM_SIZE(push) " $666b \n\t"        \
 784         "jmp kvm_handle_fault_on_reboot \n\t" \
 785         ".popsection \n\t" \
 786         ".pushsection __ex_table, \"a\" \n\t" \
 787         _ASM_PTR " 666b, 667b \n\t" \
 788         ".popsection"
 789
 790 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
 791 int kvm_unmap_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 792 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 793 int cpuid_maxphyaddr(struct kvm_vcpu *vcpu);
 794
 795 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */