KVM: Convert kvm_lock to raw_spinlock
[linux-2.6.git] / 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 #include <linux/tracepoint.h>
18 #include <linux/cpumask.h>
19
20 #include <linux/kvm.h>
21 #include <linux/kvm_para.h>
22 #include <linux/kvm_types.h>
23
24 #include <asm/pvclock-abi.h>
25 #include <asm/desc.h>
26 #include <asm/mtrr.h>
27 #include <asm/msr-index.h>
28
29 #define KVM_MAX_VCPUS 64
30 #define KVM_MEMORY_SLOTS 32
31 /* memory slots that does not exposed to userspace */
32 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 4
33
34 #define KVM_PIO_PAGE_OFFSET 1
35 #define KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET 2
36
37 #define CR3_PAE_RESERVED_BITS ((X86_CR3_PWT | X86_CR3_PCD) - 1)
38 #define CR3_NONPAE_RESERVED_BITS ((PAGE_SIZE-1) & ~(X86_CR3_PWT | X86_CR3_PCD))
39 #define CR3_L_MODE_RESERVED_BITS (CR3_NONPAE_RESERVED_BITS |    \
40                                   0xFFFFFF0000000000ULL)
41
42 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
43 #define VALID_PAGE(x) ((x) != INVALID_PAGE)
44
45 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
46
47 /* KVM Hugepage definitions for x86 */
48 #define KVM_NR_PAGE_SIZES       3
49 #define KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x)  (((x) - 1) * 9)
50 #define KVM_HPAGE_SHIFT(x)      (PAGE_SHIFT + KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x))
51 #define KVM_HPAGE_SIZE(x)       (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT(x))
52 #define KVM_HPAGE_MASK(x)       (~(KVM_HPAGE_SIZE(x) - 1))
53 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE(x)  (KVM_HPAGE_SIZE(x) / PAGE_SIZE)
54
55 #define DE_VECTOR 0
56 #define DB_VECTOR 1
57 #define BP_VECTOR 3
58 #define OF_VECTOR 4
59 #define BR_VECTOR 5
60 #define UD_VECTOR 6
61 #define NM_VECTOR 7
62 #define DF_VECTOR 8
63 #define TS_VECTOR 10
64 #define NP_VECTOR 11
65 #define SS_VECTOR 12
66 #define GP_VECTOR 13
67 #define PF_VECTOR 14
68 #define MF_VECTOR 16
69 #define MC_VECTOR 18
70
71 #define SELECTOR_TI_MASK (1 << 2)
72 #define SELECTOR_RPL_MASK 0x03
73
74 #define IOPL_SHIFT 12
75
76 #define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
77 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64
78 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 10
79 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
80 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
81 #define KVM_REFILL_PAGES 25
82 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 80
83 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
84 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
85
86 #define ASYNC_PF_PER_VCPU 64
87
88 extern raw_spinlock_t kvm_lock;
89 extern struct list_head vm_list;
90
91 struct kvm_vcpu;
92 struct kvm;
93 struct kvm_async_pf;
94
95 enum kvm_reg {
96         VCPU_REGS_RAX = 0,
97         VCPU_REGS_RCX = 1,
98         VCPU_REGS_RDX = 2,
99         VCPU_REGS_RBX = 3,
100         VCPU_REGS_RSP = 4,
101         VCPU_REGS_RBP = 5,
102         VCPU_REGS_RSI = 6,
103         VCPU_REGS_RDI = 7,
104 #ifdef CONFIG_X86_64
105         VCPU_REGS_R8 = 8,
106         VCPU_REGS_R9 = 9,
107         VCPU_REGS_R10 = 10,
108         VCPU_REGS_R11 = 11,
109         VCPU_REGS_R12 = 12,
110         VCPU_REGS_R13 = 13,
111         VCPU_REGS_R14 = 14,
112         VCPU_REGS_R15 = 15,
113 #endif
114         VCPU_REGS_RIP,
115         NR_VCPU_REGS
116 };
117
118 enum kvm_reg_ex {
119         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
120         VCPU_EXREG_CR3,
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_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 level:4;
181                 unsigned cr4_pae:1;
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 nxe:1;
188                 unsigned cr0_wp:1;
189         };
190 };
191
192 struct kvm_mmu_page {
193         struct list_head link;
194         struct hlist_node hash_link;
195
196         /*
197          * The following two entries are used to key the shadow page in the
198          * hash table.
199          */
200         gfn_t gfn;
201         union kvm_mmu_page_role role;
202
203         u64 *spt;
204         /* hold the gfn of each spte inside spt */
205         gfn_t *gfns;
206         /*
207          * One bit set per slot which has memory
208          * in this shadow page.
209          */
210         DECLARE_BITMAP(slot_bitmap, KVM_MEMORY_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS);
211         bool multimapped;         /* More than one parent_pte? */
212         bool unsync;
213         int root_count;          /* Currently serving as active root */
214         unsigned int unsync_children;
215         union {
216                 u64 *parent_pte;               /* !multimapped */
217                 struct hlist_head parent_ptes; /* multimapped, kvm_pte_chain */
218         };
219         DECLARE_BITMAP(unsync_child_bitmap, 512);
220 };
221
222 struct kvm_pv_mmu_op_buffer {
223         void *ptr;
224         unsigned len;
225         unsigned processed;
226         char buf[512] __aligned(sizeof(long));
227 };
228
229 struct kvm_pio_request {
230         unsigned long count;
231         int in;
232         int port;
233         int size;
234 };
235
236 /*
237  * x86 supports 3 paging modes (4-level 64-bit, 3-level 64-bit, and 2-level
238  * 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the current mmu
239  * mode.
240  */
241 struct kvm_mmu {
242         void (*new_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
243         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long root);
244         unsigned long (*get_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
245         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 err,
246                           bool prefault);
247         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
248                                   struct x86_exception *fault);
249         void (*free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
250         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 access,
251                             struct x86_exception *exception);
252         gpa_t (*translate_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access);
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         bool direct_map;
263
264         u64 *pae_root;
265         u64 *lm_root;
266         u64 rsvd_bits_mask[2][4];
267
268         bool nx;
269
270         u64 pdptrs[4]; /* pae */
271 };
272
273 struct kvm_vcpu_arch {
274         /*
275          * rip and regs accesses must go through
276          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
277          */
278         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
279         u32 regs_avail;
280         u32 regs_dirty;
281
282         unsigned long cr0;
283         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
284         unsigned long cr2;
285         unsigned long cr3;
286         unsigned long cr4;
287         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
288         unsigned long cr8;
289         u32 hflags;
290         u64 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         /*
300          * Paging state of the vcpu
301          *
302          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
303          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
304          * handle faults.
305          */
306         struct kvm_mmu mmu;
307
308         /*
309          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
310          *
311          * This context will save all necessary information to walk page tables
312          * of the an L2 guest. This context is only initialized for page table
313          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
314          * the host.
315          */
316         struct kvm_mmu nested_mmu;
317
318         /*
319          * Pointer to the mmu context currently used for
320          * gva_to_gpa translations.
321          */
322         struct kvm_mmu *walk_mmu;
323
324         /* only needed in kvm_pv_mmu_op() path, but it's hot so
325          * put it here to avoid allocation */
326         struct kvm_pv_mmu_op_buffer mmu_op_buffer;
327
328         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_chain_cache;
329         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_rmap_desc_cache;
330         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
331         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
332
333         gfn_t last_pt_write_gfn;
334         int   last_pt_write_count;
335         u64  *last_pte_updated;
336         gfn_t last_pte_gfn;
337
338         struct {
339                 gfn_t gfn;      /* presumed gfn during guest pte update */
340                 pfn_t pfn;      /* pfn corresponding to that gfn */
341                 unsigned long mmu_seq;
342         } update_pte;
343
344         struct fpu guest_fpu;
345         u64 xcr0;
346
347         gva_t mmio_fault_cr2;
348         struct kvm_pio_request pio;
349         void *pio_data;
350
351         u8 event_exit_inst_len;
352
353         struct kvm_queued_exception {
354                 bool pending;
355                 bool has_error_code;
356                 bool reinject;
357                 u8 nr;
358                 u32 error_code;
359         } exception;
360
361         struct kvm_queued_interrupt {
362                 bool pending;
363                 bool soft;
364                 u8 nr;
365         } interrupt;
366
367         int halt_request; /* real mode on Intel only */
368
369         int cpuid_nent;
370         struct kvm_cpuid_entry2 cpuid_entries[KVM_MAX_CPUID_ENTRIES];
371         /* emulate context */
372
373         struct x86_emulate_ctxt emulate_ctxt;
374
375         gpa_t time;
376         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
377         unsigned int hw_tsc_khz;
378         unsigned int time_offset;
379         struct page *time_page;
380         u64 last_host_tsc;
381         u64 last_guest_tsc;
382         u64 last_kernel_ns;
383         u64 last_tsc_nsec;
384         u64 last_tsc_write;
385         bool tsc_catchup;
386
387         bool nmi_pending;
388         bool nmi_injected;
389
390         struct mtrr_state_type mtrr_state;
391         u32 pat;
392
393         int switch_db_regs;
394         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
395         unsigned long dr6;
396         unsigned long dr7;
397         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
398
399         u64 mcg_cap;
400         u64 mcg_status;
401         u64 mcg_ctl;
402         u64 *mce_banks;
403
404         /* used for guest single stepping over the given code position */
405         unsigned long singlestep_rip;
406
407         /* fields used by HYPER-V emulation */
408         u64 hv_vapic;
409
410         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
411
412         struct {
413                 bool halted;
414                 gfn_t gfns[roundup_pow_of_two(ASYNC_PF_PER_VCPU)];
415                 struct gfn_to_hva_cache data;
416                 u64 msr_val;
417                 u32 id;
418                 bool send_user_only;
419         } apf;
420 };
421
422 struct kvm_arch {
423         unsigned int n_used_mmu_pages;
424         unsigned int n_requested_mmu_pages;
425         unsigned int n_max_mmu_pages;
426         atomic_t invlpg_counter;
427         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
428         /*
429          * Hash table of struct kvm_mmu_page.
430          */
431         struct list_head active_mmu_pages;
432         struct list_head assigned_dev_head;
433         struct iommu_domain *iommu_domain;
434         int iommu_flags;
435         struct kvm_pic *vpic;
436         struct kvm_ioapic *vioapic;
437         struct kvm_pit *vpit;
438         int vapics_in_nmi_mode;
439
440         unsigned int tss_addr;
441         struct page *apic_access_page;
442
443         gpa_t wall_clock;
444
445         struct page *ept_identity_pagetable;
446         bool ept_identity_pagetable_done;
447         gpa_t ept_identity_map_addr;
448
449         unsigned long irq_sources_bitmap;
450         s64 kvmclock_offset;
451         spinlock_t tsc_write_lock;
452         u64 last_tsc_nsec;
453         u64 last_tsc_offset;
454         u64 last_tsc_write;
455         u32 virtual_tsc_khz;
456         u32 virtual_tsc_mult;
457         s8 virtual_tsc_shift;
458
459         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
460
461         /* fields used by HYPER-V emulation */
462         u64 hv_guest_os_id;
463         u64 hv_hypercall;
464
465         #ifdef CONFIG_KVM_MMU_AUDIT
466         int audit_point;
467         #endif
468 };
469
470 struct kvm_vm_stat {
471         u32 mmu_shadow_zapped;
472         u32 mmu_pte_write;
473         u32 mmu_pte_updated;
474         u32 mmu_pde_zapped;
475         u32 mmu_flooded;
476         u32 mmu_recycled;
477         u32 mmu_cache_miss;
478         u32 mmu_unsync;
479         u32 remote_tlb_flush;
480         u32 lpages;
481 };
482
483 struct kvm_vcpu_stat {
484         u32 pf_fixed;
485         u32 pf_guest;
486         u32 tlb_flush;
487         u32 invlpg;
488
489         u32 exits;
490         u32 io_exits;
491         u32 mmio_exits;
492         u32 signal_exits;
493         u32 irq_window_exits;
494         u32 nmi_window_exits;
495         u32 halt_exits;
496         u32 halt_wakeup;
497         u32 request_irq_exits;
498         u32 irq_exits;
499         u32 host_state_reload;
500         u32 efer_reload;
501         u32 fpu_reload;
502         u32 insn_emulation;
503         u32 insn_emulation_fail;
504         u32 hypercalls;
505         u32 irq_injections;
506         u32 nmi_injections;
507 };
508
509 struct kvm_x86_ops {
510         int (*cpu_has_kvm_support)(void);          /* __init */
511         int (*disabled_by_bios)(void);             /* __init */
512         int (*hardware_enable)(void *dummy);
513         void (*hardware_disable)(void *dummy);
514         void (*check_processor_compatibility)(void *rtn);
515         int (*hardware_setup)(void);               /* __init */
516         void (*hardware_unsetup)(void);            /* __exit */
517         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
518         void (*cpuid_update)(struct kvm_vcpu *vcpu);
519
520         /* Create, but do not attach this VCPU */
521         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned id);
522         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
523         int (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
524
525         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
526         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
527         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
528
529         void (*set_guest_debug)(struct kvm_vcpu *vcpu,
530                                 struct kvm_guest_debug *dbg);
531         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *pdata);
532         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
533         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
534         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
535                             struct kvm_segment *var, int seg);
536         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
537         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
538                             struct kvm_segment *var, int seg);
539         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
540         void (*decache_cr0_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
541         void (*decache_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
542         void (*decache_cr4_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
543         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
544         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
545         void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
546         void (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
547         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
548         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
549         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
550         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
551         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
552         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
553         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
554         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
555         void (*fpu_activate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
556         void (*fpu_deactivate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
557
558         void (*tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
559
560         void (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
561         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
562         void (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
563         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
564         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
565         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
566                                 unsigned char *hypercall_addr);
567         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
568         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
569         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr,
570                                 bool has_error_code, u32 error_code,
571                                 bool reinject);
572         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
573         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
574         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
575         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
576         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
577         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
578         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
579         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
580         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
581         int (*get_tdp_level)(void);
582         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
583         int (*get_lpage_level)(void);
584         bool (*rdtscp_supported)(void);
585         void (*adjust_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, s64 adjustment);
586
587         void (*set_tdp_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
588
589         void (*set_supported_cpuid)(u32 func, struct kvm_cpuid_entry2 *entry);
590
591         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
592
593         void (*write_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
594
595         void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *info1, u64 *info2);
596         const struct trace_print_flags *exit_reasons_str;
597 };
598
599 struct kvm_arch_async_pf {
600         u32 token;
601         gfn_t gfn;
602         unsigned long cr3;
603         bool direct_map;
604 };
605
606 extern struct kvm_x86_ops *kvm_x86_ops;
607
608 int kvm_mmu_module_init(void);
609 void kvm_mmu_module_exit(void);
610
611 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
612 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
613 int kvm_mmu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
614 void kvm_mmu_set_nonpresent_ptes(u64 trap_pte, u64 notrap_pte);
615 void kvm_mmu_set_mask_ptes(u64 user_mask, u64 accessed_mask,
616                 u64 dirty_mask, u64 nx_mask, u64 x_mask);
617
618 int kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
619 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm, int slot);
620 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
621 unsigned int kvm_mmu_calculate_mmu_pages(struct kvm *kvm);
622 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned int kvm_nr_mmu_pages);
623
624 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu, unsigned long cr3);
625
626 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
627                           const void *val, int bytes);
628 int kvm_pv_mmu_op(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long bytes,
629                   gpa_t addr, unsigned long *ret);
630 u8 kvm_get_guest_memory_type(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
631
632 extern bool tdp_enabled;
633
634 enum emulation_result {
635         EMULATE_DONE,       /* no further processing */
636         EMULATE_DO_MMIO,      /* kvm_run filled with mmio request */
637         EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
638 };
639
640 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
641 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
642 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
643 int x86_emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr2,
644                             int emulation_type, void *insn, int insn_len);
645
646 static inline int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu,
647                         int emulation_type)
648 {
649         return x86_emulate_instruction(vcpu, 0, emulation_type, NULL, 0);
650 }
651
652 void realmode_lgdt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
653 void realmode_lidt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
654
655 void kvm_enable_efer_bits(u64);
656 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *data);
657 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
658
659 struct x86_emulate_ctxt;
660
661 int kvm_fast_pio_out(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port);
662 void kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
663 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
664 int emulate_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t address);
665 int emulate_clts(struct kvm_vcpu *vcpu);
666 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
667
668 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
669 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
670
671 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int reason,
672                     bool has_error_code, u32 error_code);
673
674 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
675 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
676 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
677 int kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
678 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
679 int kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
680 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
681 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
682 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
683 int kvm_set_xcr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 xcr);
684
685 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 *pdata);
686 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 data);
687
688 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
689 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
690
691 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
692 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
693 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
694 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
695 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
696 int kvm_read_guest_page_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
697                             gfn_t gfn, void *data, int offset, int len,
698                             u32 access);
699 void kvm_propagate_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
700 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
701
702 int kvm_pic_set_irq(void *opaque, int irq, int level);
703
704 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
705
706 int fx_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
707
708 void kvm_mmu_flush_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu);
709 void kvm_mmu_pte_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
710                        const u8 *new, int bytes,
711                        bool guest_initiated);
712 int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
713 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
714 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
715 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
716 void kvm_mmu_sync_roots(struct kvm_vcpu *vcpu);
717 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
718                               struct x86_exception *exception);
719 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
720                                struct x86_exception *exception);
721 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
722                                struct x86_exception *exception);
723 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
724                                 struct x86_exception *exception);
725
726 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
727
728 int kvm_fix_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
729
730 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 error_code,
731                        void *insn, int insn_len);
732 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
733
734 void kvm_enable_tdp(void);
735 void kvm_disable_tdp(void);
736
737 int complete_pio(struct kvm_vcpu *vcpu);
738 bool kvm_check_iopl(struct kvm_vcpu *vcpu);
739
740 static inline struct kvm_mmu_page *page_header(hpa_t shadow_page)
741 {
742         struct page *page = pfn_to_page(shadow_page >> PAGE_SHIFT);
743
744         return (struct kvm_mmu_page *)page_private(page);
745 }
746
747 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
748 {
749         u16 ldt;
750         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
751         return ldt;
752 }
753
754 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
755 {
756         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
757 }
758
759 #ifdef CONFIG_X86_64
760 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
761 {
762         u64 value;
763
764         rdmsrl(msr, value);
765         return value;
766 }
767 #endif
768
769 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
770 {
771         return 0x600; /* P6 family */
772 }
773
774 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
775 {
776         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
777 }
778
779 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
780 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
781 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
782 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
783 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
784         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
785
786 enum {
787         TASK_SWITCH_CALL = 0,
788         TASK_SWITCH_IRET = 1,
789         TASK_SWITCH_JMP = 2,
790         TASK_SWITCH_GATE = 3,
791 };
792
793 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
794 #define HF_HIF_MASK             (1 << 1)
795 #define HF_VINTR_MASK           (1 << 2)
796 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
797 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
798 #define HF_GUEST_MASK           (1 << 5) /* VCPU is in guest-mode */
799
800 /*
801  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
802  * reboot turns off virtualization while processes are running.
803  * Trap the fault and ignore the instruction if that happens.
804  */
805 asmlinkage void kvm_spurious_fault(void);
806 extern bool kvm_rebooting;
807
808 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn) \
809         "666: " insn "\n\t" \
810         "668: \n\t"                           \
811         ".pushsection .fixup, \"ax\" \n" \
812         "667: \n\t" \
813         "cmpb $0, kvm_rebooting \n\t"         \
814         "jne 668b \n\t"                       \
815         __ASM_SIZE(push) " $666b \n\t"        \
816         "call kvm_spurious_fault \n\t"        \
817         ".popsection \n\t" \
818         ".pushsection __ex_table, \"a\" \n\t" \
819         _ASM_PTR " 666b, 667b \n\t" \
820         ".popsection"
821
822 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
823 int kvm_unmap_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
824 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
825 int kvm_test_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
826 void kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
827 int cpuid_maxphyaddr(struct kvm_vcpu *vcpu);
828 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
829 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
830 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
831
832 void kvm_define_shared_msr(unsigned index, u32 msr);
833 void kvm_set_shared_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
834
835 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
836
837 void kvm_arch_async_page_not_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
838                                      struct kvm_async_pf *work);
839 void kvm_arch_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
840                                  struct kvm_async_pf *work);
841 void kvm_arch_async_page_ready(struct kvm_vcpu *vcpu,
842                                struct kvm_async_pf *work);
843 bool kvm_arch_can_inject_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu);
844 extern bool kvm_find_async_pf_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
845
846 void kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
847
848 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */