KVM: x86: Push potential exception error code on task switches
[safe/jmp/linux-2.6] / arch / x86 / include / asm / kvm_host.h
index a1a96a5..3602728 100644 (file)
@@ -14,6 +14,7 @@
 #include <linux/types.h>
 #include <linux/mm.h>
 #include <linux/mmu_notifier.h>
+#include <linux/tracepoint.h>
 
 #include <linux/kvm.h>
 #include <linux/kvm_para.h>
@@ -24,7 +25,7 @@
 #include <asm/mtrr.h>
 #include <asm/msr-index.h>
 
-#define KVM_MAX_VCPUS 16
+#define KVM_MAX_VCPUS 64
 #define KVM_MEMORY_SLOTS 32
 /* memory slots that does not exposed to userspace */
 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 4
 #define CR3_L_MODE_RESERVED_BITS (CR3_NONPAE_RESERVED_BITS |   \
                                  0xFFFFFF0000000000ULL)
 
-#define KVM_GUEST_CR0_MASK_UNRESTRICTED_GUEST                          \
-       (X86_CR0_WP | X86_CR0_NE | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD)
-#define KVM_GUEST_CR0_MASK                                             \
-       (KVM_GUEST_CR0_MASK_UNRESTRICTED_GUEST | X86_CR0_PG | X86_CR0_PE)
-#define KVM_VM_CR0_ALWAYS_ON_UNRESTRICTED_GUEST                                \
-       (X86_CR0_WP | X86_CR0_NE | X86_CR0_TS | X86_CR0_MP)
-#define KVM_VM_CR0_ALWAYS_ON                                           \
-       (KVM_VM_CR0_ALWAYS_ON_UNRESTRICTED_GUEST | X86_CR0_PG | X86_CR0_PE)
-#define KVM_GUEST_CR4_MASK                                             \
-       (X86_CR4_VME | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_PGE | X86_CR4_VMXE)
-#define KVM_PMODE_VM_CR4_ALWAYS_ON (X86_CR4_PAE | X86_CR4_VMXE)
-#define KVM_RMODE_VM_CR4_ALWAYS_ON (X86_CR4_VME | X86_CR4_PAE | X86_CR4_VMXE)
-
 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
 
-/* shadow tables are PAE even on non-PAE hosts */
-#define KVM_HPAGE_SHIFT 21
-#define KVM_HPAGE_SIZE (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT)
-#define KVM_HPAGE_MASK (~(KVM_HPAGE_SIZE - 1))
-
-#define KVM_PAGES_PER_HPAGE (KVM_HPAGE_SIZE / PAGE_SIZE)
+/* KVM Hugepage definitions for x86 */
+#define KVM_NR_PAGE_SIZES      3
+#define KVM_HPAGE_SHIFT(x)     (PAGE_SHIFT + (((x) - 1) * 9))
+#define KVM_HPAGE_SIZE(x)      (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT(x))
+#define KVM_HPAGE_MASK(x)      (~(KVM_HPAGE_SIZE(x) - 1))
+#define KVM_PAGES_PER_HPAGE(x) (KVM_HPAGE_SIZE(x) / PAGE_SIZE)
 
 #define DE_VECTOR 0
 #define DB_VECTOR 1
@@ -137,7 +125,7 @@ enum {
        VCPU_SREG_LDTR,
 };
 
-#include <asm/kvm_x86_emulate.h>
+#include <asm/kvm_emulate.h>
 
 #define KVM_NR_MEM_OBJS 40
 
@@ -199,8 +187,6 @@ struct kvm_mmu_page {
        struct list_head link;
        struct hlist_node hash_link;
 
-       struct list_head oos_link;
-
        /*
         * The following two entries are used to key the shadow page in the
         * hash table.
@@ -236,14 +222,9 @@ struct kvm_pv_mmu_op_buffer {
 
 struct kvm_pio_request {
        unsigned long count;
-       int cur_count;
-       gva_t guest_gva;
        int in;
        int port;
        int size;
-       int string;
-       int down;
-       int rep;
 };
 
 /*
@@ -255,7 +236,8 @@ struct kvm_mmu {
        void (*new_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
        int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 err);
        void (*free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
-       gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
+       gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 access,
+                           u32 *error);
        void (*prefetch_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
                              struct kvm_mmu_page *page);
        int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
@@ -281,13 +263,15 @@ struct kvm_vcpu_arch {
        u32 regs_dirty;
 
        unsigned long cr0;
+       unsigned long cr0_guest_owned_bits;
        unsigned long cr2;
        unsigned long cr3;
        unsigned long cr4;
+       unsigned long cr4_guest_owned_bits;
        unsigned long cr8;
        u32 hflags;
        u64 pdptrs[4]; /* pae */
-       u64 shadow_efer;
+       u64 efer;
        u64 apic_base;
        struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
        int32_t apic_arb_prio;
@@ -314,7 +298,6 @@ struct kvm_vcpu_arch {
        struct {
                gfn_t gfn;      /* presumed gfn during guest pte update */
                pfn_t pfn;      /* pfn corresponding to that gfn */
-               int largepage;
                unsigned long mmu_seq;
        } update_pte;
 
@@ -340,16 +323,6 @@ struct kvm_vcpu_arch {
                u8 nr;
        } interrupt;
 
-       struct {
-               int vm86_active;
-               u8 save_iopl;
-               struct kvm_save_segment {
-                       u16 selector;
-                       unsigned long base;
-                       u32 limit;
-                       u32 ar;
-               } tr, es, ds, fs, gs;
-       } rmode;
        int halt_request; /* real mode on Intel only */
 
        int cpuid_nent;
@@ -364,7 +337,6 @@ struct kvm_vcpu_arch {
        unsigned int time_offset;
        struct page *time_page;
 
-       bool singlestep; /* guest is single stepped by KVM */
        bool nmi_pending;
        bool nmi_injected;
 
@@ -372,9 +344,6 @@ struct kvm_vcpu_arch {
        u32 pat;
 
        int switch_db_regs;
-       unsigned long host_db[KVM_NR_DB_REGS];
-       unsigned long host_dr6;
-       unsigned long host_dr7;
        unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
        unsigned long dr6;
        unsigned long dr7;
@@ -384,21 +353,36 @@ struct kvm_vcpu_arch {
        u64 mcg_status;
        u64 mcg_ctl;
        u64 *mce_banks;
+
+       /* used for guest single stepping over the given code position */
+       unsigned long singlestep_rip;
+
+       /* fields used by HYPER-V emulation */
+       u64 hv_vapic;
 };
 
 struct kvm_mem_alias {
        gfn_t base_gfn;
        unsigned long npages;
        gfn_t target_gfn;
+#define KVM_ALIAS_INVALID     1UL
+       unsigned long flags;
 };
 
-struct kvm_arch{
-       int naliases;
+#define KVM_ARCH_HAS_UNALIAS_INSTANTIATION
+
+struct kvm_mem_aliases {
        struct kvm_mem_alias aliases[KVM_ALIAS_SLOTS];
+       int naliases;
+};
+
+struct kvm_arch {
+       struct kvm_mem_aliases *aliases;
 
        unsigned int n_free_mmu_pages;
        unsigned int n_requested_mmu_pages;
        unsigned int n_alloc_mmu_pages;
+       atomic_t invlpg_counter;
        struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
        /*
         * Hash table of struct kvm_mmu_page.
@@ -410,7 +394,6 @@ struct kvm_arch{
        struct kvm_pic *vpic;
        struct kvm_ioapic *vioapic;
        struct kvm_pit *vpit;
-       struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
        int vapics_in_nmi_mode;
 
        unsigned int tss_addr;
@@ -420,10 +403,17 @@ struct kvm_arch{
 
        struct page *ept_identity_pagetable;
        bool ept_identity_pagetable_done;
+       gpa_t ept_identity_map_addr;
 
        unsigned long irq_sources_bitmap;
-       unsigned long irq_states[KVM_IOAPIC_NUM_PINS];
        u64 vm_init_tsc;
+       s64 kvmclock_offset;
+
+       struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
+
+       /* fields used by HYPER-V emulation */
+       u64 hv_guest_os_id;
+       u64 hv_hypercall;
 };
 
 struct kvm_vm_stat {
@@ -465,20 +455,16 @@ struct kvm_vcpu_stat {
        u32 nmi_injections;
 };
 
-struct descriptor_table {
-       u16 limit;
-       unsigned long base;
-} __attribute__((packed));
-
 struct kvm_x86_ops {
        int (*cpu_has_kvm_support)(void);          /* __init */
        int (*disabled_by_bios)(void);             /* __init */
-       void (*hardware_enable)(void *dummy);      /* __init */
+       int (*hardware_enable)(void *dummy);
        void (*hardware_disable)(void *dummy);
        void (*check_processor_compatibility)(void *rtn);
        int (*hardware_setup)(void);               /* __init */
        void (*hardware_unsetup)(void);            /* __exit */
        bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
+       void (*cpuid_update)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 
        /* Create, but do not attach this VCPU */
        struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned id);
@@ -489,8 +475,8 @@ struct kvm_x86_ops {
        void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
        void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 
-       int (*set_guest_debug)(struct kvm_vcpu *vcpu,
-                              struct kvm_guest_debug *dbg);
+       void (*set_guest_debug)(struct kvm_vcpu *vcpu,
+                               struct kvm_guest_debug *dbg);
        int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *pdata);
        int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
        u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
@@ -500,26 +486,27 @@ struct kvm_x86_ops {
        void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
                            struct kvm_segment *var, int seg);
        void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
+       void (*decache_cr0_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
        void (*decache_cr4_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
        void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
        void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
        void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
        void (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
-       void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
-       void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
-       void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
-       void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
-       unsigned long (*get_dr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
-       void (*set_dr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long value,
-                      int *exception);
+       void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
+       void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
+       void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
+       void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
+       void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
        void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
        unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
        void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
+       void (*fpu_activate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       void (*fpu_deactivate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 
        void (*tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 
-       void (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run);
-       int (*handle_exit)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu);
+       void (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
        void (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
        void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
        u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
@@ -531,12 +518,18 @@ struct kvm_x86_ops {
                                bool has_error_code, u32 error_code);
        int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
        int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
        void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
        void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
        void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
        int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
        int (*get_tdp_level)(void);
        u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
+       int (*get_lpage_level)(void);
+       bool (*rdtscp_supported)(void);
+
+       const struct trace_print_flags *exit_reasons_str;
 };
 
 extern struct kvm_x86_ops *kvm_x86_ops;
@@ -577,28 +570,19 @@ enum emulation_result {
 #define EMULTYPE_NO_DECODE         (1 << 0)
 #define EMULTYPE_TRAP_UD           (1 << 1)
 #define EMULTYPE_SKIP              (1 << 2)
-int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run,
+int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu,
                        unsigned long cr2, u16 error_code, int emulation_type);
 void kvm_report_emulation_failure(struct kvm_vcpu *cvpu, const char *context);
 void realmode_lgdt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
 void realmode_lidt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
-void realmode_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw,
-                  unsigned long *rflags);
 
-unsigned long realmode_get_cr(struct kvm_vcpu *vcpu, int cr);
-void realmode_set_cr(struct kvm_vcpu *vcpu, int cr, unsigned long value,
-                    unsigned long *rflags);
 void kvm_enable_efer_bits(u64);
 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *data);
 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
 
 struct x86_emulate_ctxt;
 
-int kvm_emulate_pio(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run, int in,
-                    int size, unsigned port);
-int kvm_emulate_pio_string(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run, int in,
-                          int size, unsigned long count, int down,
-                           gva_t address, int rep, unsigned port);
+int kvm_fast_pio_out(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port);
 void kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
 int emulate_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t address);
@@ -609,15 +593,17 @@ int emulator_set_dr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int dr,
                    unsigned long value);
 
 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
-int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector,
-                               int type_bits, int seg);
+int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
 
-int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int reason);
+int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int reason,
+                   bool has_error_code, u32 error_code);
 
 void kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
 void kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 void kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
 void kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
+int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
+int kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
@@ -625,10 +611,14 @@ void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 *pdata);
 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 data);
 
+unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
+void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
+
 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr2,
                           u32 error_code);
+bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
 
 int kvm_pic_set_irq(void *opaque, int irq, int level);
 
@@ -641,8 +631,6 @@ int emulator_write_emulated(unsigned long addr,
                            unsigned int bytes,
                            struct kvm_vcpu *vcpu);
 
-unsigned long segment_base(u16 selector);
-
 void kvm_mmu_flush_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu);
 void kvm_mmu_pte_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
                       const u8 *new, int bytes,
@@ -652,6 +640,10 @@ void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
 void kvm_mmu_sync_roots(struct kvm_vcpu *vcpu);
+gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 *error);
+gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 *error);
+gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 *error);
+gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 *error);
 
 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
 
@@ -663,8 +655,8 @@ void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 void kvm_enable_tdp(void);
 void kvm_disable_tdp(void);
 
-int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 int complete_pio(struct kvm_vcpu *vcpu);
+bool kvm_check_iopl(struct kvm_vcpu *vcpu);
 
 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot_unaliased(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 
@@ -711,23 +703,6 @@ static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
        asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
 }
 
-static inline void kvm_get_idt(struct descriptor_table *table)
-{
-       asm("sidt %0" : "=m"(*table));
-}
-
-static inline void kvm_get_gdt(struct descriptor_table *table)
-{
-       asm("sgdt %0" : "=m"(*table));
-}
-
-static inline unsigned long kvm_read_tr_base(void)
-{
-       u16 tr;
-       asm("str %0" : "=g"(tr));
-       return segment_base(tr);
-}
-
 #ifdef CONFIG_X86_64
 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
 {
@@ -804,6 +779,15 @@ asmlinkage void kvm_handle_fault_on_reboot(void);
 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
 int kvm_unmap_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
+void kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
 int cpuid_maxphyaddr(struct kvm_vcpu *vcpu);
+int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
+int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
+int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
+
+void kvm_define_shared_msr(unsigned index, u32 msr);
+void kvm_set_shared_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
+
+bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
 
 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */