f702f82aa1ebf5df3905ca32ac9326be76c03b91
[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 extern spinlock_t kvm_lock;
87 extern struct list_head vm_list;
88
89 struct kvm_vcpu;
90 struct kvm;
91
92 enum kvm_reg {
93         VCPU_REGS_RAX = 0,
94         VCPU_REGS_RCX = 1,
95         VCPU_REGS_RDX = 2,
96         VCPU_REGS_RBX = 3,
97         VCPU_REGS_RSP = 4,
98         VCPU_REGS_RBP = 5,
99         VCPU_REGS_RSI = 6,
100         VCPU_REGS_RDI = 7,
101 #ifdef CONFIG_X86_64
102         VCPU_REGS_R8 = 8,
103         VCPU_REGS_R9 = 9,
104         VCPU_REGS_R10 = 10,
105         VCPU_REGS_R11 = 11,
106         VCPU_REGS_R12 = 12,
107         VCPU_REGS_R13 = 13,
108         VCPU_REGS_R14 = 14,
109         VCPU_REGS_R15 = 15,
110 #endif
111         VCPU_REGS_RIP,
112         NR_VCPU_REGS
113 };
114
115 enum kvm_reg_ex {
116         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
117 };
118
119 enum {
120         VCPU_SREG_ES,
121         VCPU_SREG_CS,
122         VCPU_SREG_SS,
123         VCPU_SREG_DS,
124         VCPU_SREG_FS,
125         VCPU_SREG_GS,
126         VCPU_SREG_TR,
127         VCPU_SREG_LDTR,
128 };
129
130 #include <asm/kvm_emulate.h>
131
132 #define KVM_NR_MEM_OBJS 40
133
134 #define KVM_NR_DB_REGS  4
135
136 #define DR6_BD          (1 << 13)
137 #define DR6_BS          (1 << 14)
138 #define DR6_FIXED_1     0xffff0ff0
139 #define DR6_VOLATILE    0x0000e00f
140
141 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
142 #define DR7_GE          (1 << 9)
143 #define DR7_GD          (1 << 13)
144 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
145 #define DR7_VOLATILE    0xffff23ff
146
147 /*
148  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
149  * enough memory for a single page fault in a cache.
150  */
151 struct kvm_mmu_memory_cache {
152         int nobjs;
153         void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
154 };
155
156 #define NR_PTE_CHAIN_ENTRIES 5
157
158 struct kvm_pte_chain {
159         u64 *parent_ptes[NR_PTE_CHAIN_ENTRIES];
160         struct hlist_node link;
161 };
162
163 /*
164  * kvm_mmu_page_role, below, is defined as:
165  *
166  *   bits 0:3 - total guest paging levels (2-4, or zero for real mode)
167  *   bits 4:7 - page table level for this shadow (1-4)
168  *   bits 8:9 - page table quadrant for 2-level guests
169  *   bit   16 - direct mapping of virtual to physical mapping at gfn
170  *              used for real mode and two-dimensional paging
171  *   bits 17:19 - common access permissions for all ptes in this shadow page
172  */
173 union kvm_mmu_page_role {
174         unsigned word;
175         struct {
176                 unsigned level:4;
177                 unsigned cr4_pae:1;
178                 unsigned quadrant:2;
179                 unsigned pad_for_nice_hex_output:6;
180                 unsigned direct:1;
181                 unsigned access:3;
182                 unsigned invalid:1;
183                 unsigned nxe:1;
184                 unsigned cr0_wp:1;
185         };
186 };
187
188 struct kvm_mmu_page {
189         struct list_head link;
190         struct hlist_node hash_link;
191
192         /*
193          * The following two entries are used to key the shadow page in the
194          * hash table.
195          */
196         gfn_t gfn;
197         union kvm_mmu_page_role role;
198
199         u64 *spt;
200         /* hold the gfn of each spte inside spt */
201         gfn_t *gfns;
202         /*
203          * One bit set per slot which has memory
204          * in this shadow page.
205          */
206         DECLARE_BITMAP(slot_bitmap, KVM_MEMORY_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS);
207         bool multimapped;         /* More than one parent_pte? */
208         bool unsync;
209         int root_count;          /* Currently serving as active root */
210         unsigned int unsync_children;
211         union {
212                 u64 *parent_pte;               /* !multimapped */
213                 struct hlist_head parent_ptes; /* multimapped, kvm_pte_chain */
214         };
215         DECLARE_BITMAP(unsync_child_bitmap, 512);
216 };
217
218 struct kvm_pv_mmu_op_buffer {
219         void *ptr;
220         unsigned len;
221         unsigned processed;
222         char buf[512] __aligned(sizeof(long));
223 };
224
225 struct kvm_pio_request {
226         unsigned long count;
227         int in;
228         int port;
229         int size;
230 };
231
232 /*
233  * x86 supports 3 paging modes (4-level 64-bit, 3-level 64-bit, and 2-level
234  * 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the current mmu
235  * mode.
236  */
237 struct kvm_mmu {
238         void (*new_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
239         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long root);
240         unsigned long (*get_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
241         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 err);
242         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu);
243         void (*free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
244         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 access,
245                             u32 *error);
246         gpa_t (*translate_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access);
247         void (*prefetch_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
248                               struct kvm_mmu_page *page);
249         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
250                          struct kvm_mmu_page *sp, bool clear_unsync);
251         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
252         hpa_t root_hpa;
253         int root_level;
254         int shadow_root_level;
255         union kvm_mmu_page_role base_role;
256         bool direct_map;
257
258         u64 *pae_root;
259         u64 *lm_root;
260         u64 rsvd_bits_mask[2][4];
261
262         bool nx;
263
264         u64 pdptrs[4]; /* pae */
265 };
266
267 struct kvm_vcpu_arch {
268         /*
269          * rip and regs accesses must go through
270          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
271          */
272         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
273         u32 regs_avail;
274         u32 regs_dirty;
275
276         unsigned long cr0;
277         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
278         unsigned long cr2;
279         unsigned long cr3;
280         unsigned long cr4;
281         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
282         unsigned long cr8;
283         u32 hflags;
284         u64 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         /*
294          * Paging state of the vcpu
295          *
296          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
297          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
298          * handle faults.
299          */
300         struct kvm_mmu mmu;
301
302         /*
303          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
304          *
305          * This context will save all necessary information to walk page tables
306          * of the an L2 guest. This context is only initialized for page table
307          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
308          * the host.
309          */
310         struct kvm_mmu nested_mmu;
311
312         /*
313          * Pointer to the mmu context currently used for
314          * gva_to_gpa translations.
315          */
316         struct kvm_mmu *walk_mmu;
317
318         /*
319          * This struct is filled with the necessary information to propagate a
320          * page fault into the guest
321          */
322         struct {
323                 u64      address;
324                 unsigned error_code;
325                 bool     nested;
326         } fault;
327
328         /* only needed in kvm_pv_mmu_op() path, but it's hot so
329          * put it here to avoid allocation */
330         struct kvm_pv_mmu_op_buffer mmu_op_buffer;
331
332         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_chain_cache;
333         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_rmap_desc_cache;
334         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
335         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
336
337         gfn_t last_pt_write_gfn;
338         int   last_pt_write_count;
339         u64  *last_pte_updated;
340         gfn_t last_pte_gfn;
341
342         struct {
343                 gfn_t gfn;      /* presumed gfn during guest pte update */
344                 pfn_t pfn;      /* pfn corresponding to that gfn */
345                 unsigned long mmu_seq;
346         } update_pte;
347
348         struct fpu guest_fpu;
349         u64 xcr0;
350
351         gva_t mmio_fault_cr2;
352         struct kvm_pio_request pio;
353         void *pio_data;
354
355         u8 event_exit_inst_len;
356
357         struct kvm_queued_exception {
358                 bool pending;
359                 bool has_error_code;
360                 bool reinject;
361                 u8 nr;
362                 u32 error_code;
363         } exception;
364
365         struct kvm_queued_interrupt {
366                 bool pending;
367                 bool soft;
368                 u8 nr;
369         } interrupt;
370
371         int halt_request; /* real mode on Intel only */
372
373         int cpuid_nent;
374         struct kvm_cpuid_entry2 cpuid_entries[KVM_MAX_CPUID_ENTRIES];
375         /* emulate context */
376
377         struct x86_emulate_ctxt emulate_ctxt;
378
379         gpa_t time;
380         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
381         unsigned int hw_tsc_khz;
382         unsigned int time_offset;
383         struct page *time_page;
384         u64 last_host_tsc;
385         u64 last_guest_tsc;
386         u64 last_kernel_ns;
387         u64 last_tsc_nsec;
388         u64 last_tsc_write;
389         bool tsc_catchup;
390
391         bool nmi_pending;
392         bool nmi_injected;
393
394         struct mtrr_state_type mtrr_state;
395         u32 pat;
396
397         int switch_db_regs;
398         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
399         unsigned long dr6;
400         unsigned long dr7;
401         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
402
403         u64 mcg_cap;
404         u64 mcg_status;
405         u64 mcg_ctl;
406         u64 *mce_banks;
407
408         /* used for guest single stepping over the given code position */
409         unsigned long singlestep_rip;
410
411         /* fields used by HYPER-V emulation */
412         u64 hv_vapic;
413
414         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
415 };
416
417 struct kvm_arch {
418         unsigned int n_used_mmu_pages;
419         unsigned int n_requested_mmu_pages;
420         unsigned int n_max_mmu_pages;
421         atomic_t invlpg_counter;
422         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
423         /*
424          * Hash table of struct kvm_mmu_page.
425          */
426         struct list_head active_mmu_pages;
427         struct list_head assigned_dev_head;
428         struct iommu_domain *iommu_domain;
429         int iommu_flags;
430         struct kvm_pic *vpic;
431         struct kvm_ioapic *vioapic;
432         struct kvm_pit *vpit;
433         int vapics_in_nmi_mode;
434
435         unsigned int tss_addr;
436         struct page *apic_access_page;
437
438         gpa_t wall_clock;
439
440         struct page *ept_identity_pagetable;
441         bool ept_identity_pagetable_done;
442         gpa_t ept_identity_map_addr;
443
444         unsigned long irq_sources_bitmap;
445         s64 kvmclock_offset;
446         spinlock_t tsc_write_lock;
447         u64 last_tsc_nsec;
448         u64 last_tsc_offset;
449         u64 last_tsc_write;
450         u32 virtual_tsc_khz;
451         u32 virtual_tsc_mult;
452         s8 virtual_tsc_shift;
453
454         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
455
456         /* fields used by HYPER-V emulation */
457         u64 hv_guest_os_id;
458         u64 hv_hypercall;
459 };
460
461 struct kvm_vm_stat {
462         u32 mmu_shadow_zapped;
463         u32 mmu_pte_write;
464         u32 mmu_pte_updated;
465         u32 mmu_pde_zapped;
466         u32 mmu_flooded;
467         u32 mmu_recycled;
468         u32 mmu_cache_miss;
469         u32 mmu_unsync;
470         u32 remote_tlb_flush;
471         u32 lpages;
472 };
473
474 struct kvm_vcpu_stat {
475         u32 pf_fixed;
476         u32 pf_guest;
477         u32 tlb_flush;
478         u32 invlpg;
479
480         u32 exits;
481         u32 io_exits;
482         u32 mmio_exits;
483         u32 signal_exits;
484         u32 irq_window_exits;
485         u32 nmi_window_exits;
486         u32 halt_exits;
487         u32 halt_wakeup;
488         u32 request_irq_exits;
489         u32 irq_exits;
490         u32 host_state_reload;
491         u32 efer_reload;
492         u32 fpu_reload;
493         u32 insn_emulation;
494         u32 insn_emulation_fail;
495         u32 hypercalls;
496         u32 irq_injections;
497         u32 nmi_injections;
498 };
499
500 struct kvm_x86_ops {
501         int (*cpu_has_kvm_support)(void);          /* __init */
502         int (*disabled_by_bios)(void);             /* __init */
503         int (*hardware_enable)(void *dummy);
504         void (*hardware_disable)(void *dummy);
505         void (*check_processor_compatibility)(void *rtn);
506         int (*hardware_setup)(void);               /* __init */
507         void (*hardware_unsetup)(void);            /* __exit */
508         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
509         void (*cpuid_update)(struct kvm_vcpu *vcpu);
510
511         /* Create, but do not attach this VCPU */
512         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned id);
513         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
514         int (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
515
516         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
517         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
518         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
519
520         void (*set_guest_debug)(struct kvm_vcpu *vcpu,
521                                 struct kvm_guest_debug *dbg);
522         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *pdata);
523         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
524         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
525         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
526                             struct kvm_segment *var, int seg);
527         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
528         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
529                             struct kvm_segment *var, int seg);
530         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
531         void (*decache_cr0_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
532         void (*decache_cr4_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
533         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
534         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
535         void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
536         void (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
537         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
538         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
539         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
540         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
541         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
542         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
543         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
544         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
545         void (*fpu_activate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
546         void (*fpu_deactivate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
547
548         void (*tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
549
550         void (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
551         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
552         void (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
553         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
554         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
555         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
556                                 unsigned char *hypercall_addr);
557         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
558         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
559         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr,
560                                 bool has_error_code, u32 error_code,
561                                 bool reinject);
562         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
563         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
564         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
565         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
566         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
567         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
568         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
569         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
570         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
571         int (*get_tdp_level)(void);
572         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
573         int (*get_lpage_level)(void);
574         bool (*rdtscp_supported)(void);
575         void (*adjust_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, s64 adjustment);
576
577         void (*set_tdp_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
578
579         void (*set_supported_cpuid)(u32 func, struct kvm_cpuid_entry2 *entry);
580
581         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
582
583         void (*write_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
584
585         const struct trace_print_flags *exit_reasons_str;
586 };
587
588 extern struct kvm_x86_ops *kvm_x86_ops;
589
590 int kvm_mmu_module_init(void);
591 void kvm_mmu_module_exit(void);
592
593 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
594 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
595 int kvm_mmu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
596 void kvm_mmu_set_nonpresent_ptes(u64 trap_pte, u64 notrap_pte);
597 void kvm_mmu_set_base_ptes(u64 base_pte);
598 void kvm_mmu_set_mask_ptes(u64 user_mask, u64 accessed_mask,
599                 u64 dirty_mask, u64 nx_mask, u64 x_mask);
600
601 int kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
602 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm, int slot);
603 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
604 unsigned int kvm_mmu_calculate_mmu_pages(struct kvm *kvm);
605 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned int kvm_nr_mmu_pages);
606
607 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu, unsigned long cr3);
608
609 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
610                           const void *val, int bytes);
611 int kvm_pv_mmu_op(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long bytes,
612                   gpa_t addr, unsigned long *ret);
613 u8 kvm_get_guest_memory_type(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
614
615 extern bool tdp_enabled;
616
617 enum emulation_result {
618         EMULATE_DONE,       /* no further processing */
619         EMULATE_DO_MMIO,      /* kvm_run filled with mmio request */
620         EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
621 };
622
623 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
624 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
625 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
626 int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu,
627                         unsigned long cr2, u16 error_code, int emulation_type);
628 void realmode_lgdt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
629 void realmode_lidt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
630
631 void kvm_enable_efer_bits(u64);
632 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *data);
633 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
634
635 struct x86_emulate_ctxt;
636
637 int kvm_fast_pio_out(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port);
638 void kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
639 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
640 int emulate_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t address);
641 int emulate_clts(struct kvm_vcpu *vcpu);
642 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
643
644 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
645 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
646
647 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int reason,
648                     bool has_error_code, u32 error_code);
649
650 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
651 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
652 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
653 void kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
654 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
655 int kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
656 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
657 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
658 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
659 int kvm_set_xcr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 xcr);
660
661 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 *pdata);
662 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 data);
663
664 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
665 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
666
667 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
668 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
669 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
670 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
671 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu);
672 int kvm_read_guest_page_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
673                             gfn_t gfn, void *data, int offset, int len,
674                             u32 access);
675 void kvm_propagate_fault(struct kvm_vcpu *vcpu);
676 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
677
678 int kvm_pic_set_irq(void *opaque, int irq, int level);
679
680 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
681
682 int fx_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
683
684 void kvm_mmu_flush_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu);
685 void kvm_mmu_pte_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
686                        const u8 *new, int bytes,
687                        bool guest_initiated);
688 int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
689 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
690 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
691 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
692 void kvm_mmu_sync_roots(struct kvm_vcpu *vcpu);
693 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 *error);
694 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 *error);
695 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 *error);
696 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 *error);
697
698 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
699
700 int kvm_fix_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
701
702 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 error_code);
703 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
704
705 void kvm_enable_tdp(void);
706 void kvm_disable_tdp(void);
707
708 int complete_pio(struct kvm_vcpu *vcpu);
709 bool kvm_check_iopl(struct kvm_vcpu *vcpu);
710
711 static inline struct kvm_mmu_page *page_header(hpa_t shadow_page)
712 {
713         struct page *page = pfn_to_page(shadow_page >> PAGE_SHIFT);
714
715         return (struct kvm_mmu_page *)page_private(page);
716 }
717
718 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
719 {
720         u16 ldt;
721         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
722         return ldt;
723 }
724
725 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
726 {
727         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
728 }
729
730 #ifdef CONFIG_X86_64
731 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
732 {
733         u64 value;
734
735         rdmsrl(msr, value);
736         return value;
737 }
738 #endif
739
740 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
741 {
742         return 0x600; /* P6 family */
743 }
744
745 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
746 {
747         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
748 }
749
750 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
751 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
752 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
753 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
754 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
755         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
756
757 enum {
758         TASK_SWITCH_CALL = 0,
759         TASK_SWITCH_IRET = 1,
760         TASK_SWITCH_JMP = 2,
761         TASK_SWITCH_GATE = 3,
762 };
763
764 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
765 #define HF_HIF_MASK             (1 << 1)
766 #define HF_VINTR_MASK           (1 << 2)
767 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
768 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
769
770 /*
771  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
772  * reboot turns off virtualization while processes are running.
773  * Trap the fault and ignore the instruction if that happens.
774  */
775 asmlinkage void kvm_handle_fault_on_reboot(void);
776
777 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn) \
778         "666: " insn "\n\t" \
779         ".pushsection .fixup, \"ax\" \n" \
780         "667: \n\t" \
781         __ASM_SIZE(push) " $666b \n\t"        \
782         "jmp kvm_handle_fault_on_reboot \n\t" \
783         ".popsection \n\t" \
784         ".pushsection __ex_table, \"a\" \n\t" \
785         _ASM_PTR " 666b, 667b \n\t" \
786         ".popsection"
787
788 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
789 int kvm_unmap_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
790 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
791 void kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
792 int cpuid_maxphyaddr(struct kvm_vcpu *vcpu);
793 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
794 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
795 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
796
797 void kvm_define_shared_msr(unsigned index, u32 msr);
798 void kvm_set_shared_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
799
800 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
801
802 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */