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