c082c208c1f339085208686129da12a7bdf7c6a6
[linux-2.6.git] / include / asm-ia64 / kvm_host.h
1 /*
2  * kvm_host.h: used for kvm module, and hold ia64-specific sections.
3  *
4  * Copyright (C) 2007, Intel Corporation.
5  *
6  * Xiantao Zhang <xiantao.zhang@intel.com>
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
9  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
10  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
11  *
12  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
13  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
15  * more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
18  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple
19  * Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA.
20  *
21  */
22
23 #ifndef __ASM_KVM_HOST_H
24 #define __ASM_KVM_HOST_H
25
26
27 #include <linux/types.h>
28 #include <linux/mm.h>
29 #include <linux/kvm.h>
30 #include <linux/kvm_para.h>
31 #include <linux/kvm_types.h>
32
33 #include <asm/pal.h>
34 #include <asm/sal.h>
35
36 #define KVM_MAX_VCPUS 4
37 #define KVM_MEMORY_SLOTS 32
38 /* memory slots that does not exposed to userspace */
39 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 4
40
41
42 /* define exit reasons from vmm to kvm*/
43 #define EXIT_REASON_VM_PANIC            0
44 #define EXIT_REASON_MMIO_INSTRUCTION    1
45 #define EXIT_REASON_PAL_CALL            2
46 #define EXIT_REASON_SAL_CALL            3
47 #define EXIT_REASON_SWITCH_RR6          4
48 #define EXIT_REASON_VM_DESTROY          5
49 #define EXIT_REASON_EXTERNAL_INTERRUPT  6
50 #define EXIT_REASON_IPI                 7
51 #define EXIT_REASON_PTC_G               8
52
53 /*Define vmm address space and vm data space.*/
54 #define KVM_VMM_SIZE (16UL<<20)
55 #define KVM_VMM_SHIFT 24
56 #define KVM_VMM_BASE 0xD000000000000000UL
57 #define VMM_SIZE (8UL<<20)
58
59 /*
60  * Define vm_buffer, used by PAL Services, base address.
61  * Note: vmbuffer is in the VMM-BLOCK, the size must be < 8M
62  */
63 #define KVM_VM_BUFFER_BASE (KVM_VMM_BASE + VMM_SIZE)
64 #define KVM_VM_BUFFER_SIZE (8UL<<20)
65
66 /*Define Virtual machine data layout.*/
67 #define KVM_VM_DATA_SHIFT  24
68 #define KVM_VM_DATA_SIZE (1UL << KVM_VM_DATA_SHIFT)
69 #define KVM_VM_DATA_BASE (KVM_VMM_BASE + KVM_VMM_SIZE)
70
71
72 #define KVM_P2M_BASE    KVM_VM_DATA_BASE
73 #define KVM_P2M_OFS     0
74 #define KVM_P2M_SIZE    (8UL << 20)
75
76 #define KVM_VHPT_BASE   (KVM_P2M_BASE + KVM_P2M_SIZE)
77 #define KVM_VHPT_OFS    KVM_P2M_SIZE
78 #define KVM_VHPT_BLOCK_SIZE   (2UL << 20)
79 #define VHPT_SHIFT      18
80 #define VHPT_SIZE       (1UL << VHPT_SHIFT)
81 #define VHPT_NUM_ENTRIES (1<<(VHPT_SHIFT-5))
82
83 #define KVM_VTLB_BASE   (KVM_VHPT_BASE+KVM_VHPT_BLOCK_SIZE)
84 #define KVM_VTLB_OFS    (KVM_VHPT_OFS+KVM_VHPT_BLOCK_SIZE)
85 #define KVM_VTLB_BLOCK_SIZE   (1UL<<20)
86 #define VTLB_SHIFT      17
87 #define VTLB_SIZE       (1UL<<VTLB_SHIFT)
88 #define VTLB_NUM_ENTRIES (1<<(VTLB_SHIFT-5))
89
90 #define KVM_VPD_BASE   (KVM_VTLB_BASE+KVM_VTLB_BLOCK_SIZE)
91 #define KVM_VPD_OFS    (KVM_VTLB_OFS+KVM_VTLB_BLOCK_SIZE)
92 #define KVM_VPD_BLOCK_SIZE   (2UL<<20)
93 #define VPD_SHIFT       16
94 #define VPD_SIZE        (1UL<<VPD_SHIFT)
95
96 #define KVM_VCPU_BASE   (KVM_VPD_BASE+KVM_VPD_BLOCK_SIZE)
97 #define KVM_VCPU_OFS    (KVM_VPD_OFS+KVM_VPD_BLOCK_SIZE)
98 #define KVM_VCPU_BLOCK_SIZE   (2UL<<20)
99 #define VCPU_SHIFT 18
100 #define VCPU_SIZE (1UL<<VCPU_SHIFT)
101 #define MAX_VCPU_NUM KVM_VCPU_BLOCK_SIZE/VCPU_SIZE
102
103 #define KVM_VM_BASE     (KVM_VCPU_BASE+KVM_VCPU_BLOCK_SIZE)
104 #define KVM_VM_OFS      (KVM_VCPU_OFS+KVM_VCPU_BLOCK_SIZE)
105 #define KVM_VM_BLOCK_SIZE     (1UL<<19)
106
107 #define KVM_MEM_DIRTY_LOG_BASE (KVM_VM_BASE+KVM_VM_BLOCK_SIZE)
108 #define KVM_MEM_DIRTY_LOG_OFS  (KVM_VM_OFS+KVM_VM_BLOCK_SIZE)
109 #define KVM_MEM_DIRTY_LOG_SIZE (1UL<<19)
110
111 /* Get vpd, vhpt, tlb, vcpu, base*/
112 #define VPD_ADDR(n) (KVM_VPD_BASE+n*VPD_SIZE)
113 #define VHPT_ADDR(n) (KVM_VHPT_BASE+n*VHPT_SIZE)
114 #define VTLB_ADDR(n) (KVM_VTLB_BASE+n*VTLB_SIZE)
115 #define VCPU_ADDR(n) (KVM_VCPU_BASE+n*VCPU_SIZE)
116
117 /*IO section definitions*/
118 #define IOREQ_READ      1
119 #define IOREQ_WRITE     0
120
121 #define STATE_IOREQ_NONE        0
122 #define STATE_IOREQ_READY       1
123 #define STATE_IOREQ_INPROCESS   2
124 #define STATE_IORESP_READY      3
125
126 /*Guest Physical address layout.*/
127 #define GPFN_MEM        (0UL << 60) /* Guest pfn is normal mem */
128 #define GPFN_FRAME_BUFFER   (1UL << 60) /* VGA framebuffer */
129 #define GPFN_LOW_MMIO       (2UL << 60) /* Low MMIO range */
130 #define GPFN_PIB        (3UL << 60) /* PIB base */
131 #define GPFN_IOSAPIC        (4UL << 60) /* IOSAPIC base */
132 #define GPFN_LEGACY_IO      (5UL << 60) /* Legacy I/O base */
133 #define GPFN_GFW        (6UL << 60) /* Guest Firmware */
134 #define GPFN_HIGH_MMIO      (7UL << 60) /* High MMIO range */
135
136 #define GPFN_IO_MASK        (7UL << 60) /* Guest pfn is I/O type */
137 #define GPFN_INV_MASK       (1UL << 63) /* Guest pfn is invalid */
138 #define INVALID_MFN       (~0UL)
139 #define MEM_G   (1UL << 30)
140 #define MEM_M   (1UL << 20)
141 #define MMIO_START       (3 * MEM_G)
142 #define MMIO_SIZE        (512 * MEM_M)
143 #define VGA_IO_START     0xA0000UL
144 #define VGA_IO_SIZE      0x20000
145 #define LEGACY_IO_START  (MMIO_START + MMIO_SIZE)
146 #define LEGACY_IO_SIZE   (64 * MEM_M)
147 #define IO_SAPIC_START   0xfec00000UL
148 #define IO_SAPIC_SIZE    0x100000
149 #define PIB_START 0xfee00000UL
150 #define PIB_SIZE 0x200000
151 #define GFW_START        (4 * MEM_G - 16 * MEM_M)
152 #define GFW_SIZE         (16 * MEM_M)
153
154 /*Deliver mode, defined for ioapic.c*/
155 #define dest_Fixed IOSAPIC_FIXED
156 #define dest_LowestPrio IOSAPIC_LOWEST_PRIORITY
157
158 #define NMI_VECTOR                      2
159 #define ExtINT_VECTOR                   0
160 #define NULL_VECTOR                     (-1)
161 #define IA64_SPURIOUS_INT_VECTOR        0x0f
162
163 #define VCPU_LID(v) (((u64)(v)->vcpu_id) << 24)
164
165 /*
166  *Delivery mode
167  */
168 #define SAPIC_DELIV_SHIFT      8
169 #define SAPIC_FIXED            0x0
170 #define SAPIC_LOWEST_PRIORITY  0x1
171 #define SAPIC_PMI              0x2
172 #define SAPIC_NMI              0x4
173 #define SAPIC_INIT             0x5
174 #define SAPIC_EXTINT           0x7
175
176 /*
177  * vcpu->requests bit members for arch
178  */
179 #define KVM_REQ_PTC_G           32
180 #define KVM_REQ_RESUME          33
181
182 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE     1
183
184 struct kvm;
185 struct kvm_vcpu;
186 struct kvm_guest_debug{
187 };
188
189 struct kvm_mmio_req {
190         uint64_t addr;          /*  physical address            */
191         uint64_t size;          /*  size in bytes               */
192         uint64_t data;          /*  data (or paddr of data)     */
193         uint8_t state:4;
194         uint8_t dir:1;          /*  1=read, 0=write             */
195 };
196
197 /*Pal data struct */
198 struct kvm_pal_call{
199         /*In area*/
200         uint64_t gr28;
201         uint64_t gr29;
202         uint64_t gr30;
203         uint64_t gr31;
204         /*Out area*/
205         struct ia64_pal_retval ret;
206 };
207
208 /* Sal data structure */
209 struct kvm_sal_call{
210         /*In area*/
211         uint64_t in0;
212         uint64_t in1;
213         uint64_t in2;
214         uint64_t in3;
215         uint64_t in4;
216         uint64_t in5;
217         uint64_t in6;
218         uint64_t in7;
219         struct sal_ret_values ret;
220 };
221
222 /*Guest change rr6*/
223 struct kvm_switch_rr6 {
224         uint64_t old_rr;
225         uint64_t new_rr;
226 };
227
228 union ia64_ipi_a{
229         unsigned long val;
230         struct {
231                 unsigned long rv  : 3;
232                 unsigned long ir  : 1;
233                 unsigned long eid : 8;
234                 unsigned long id  : 8;
235                 unsigned long ib_base : 44;
236         };
237 };
238
239 union ia64_ipi_d {
240         unsigned long val;
241         struct {
242                 unsigned long vector : 8;
243                 unsigned long dm  : 3;
244                 unsigned long ig  : 53;
245         };
246 };
247
248 /*ipi check exit data*/
249 struct kvm_ipi_data{
250         union ia64_ipi_a addr;
251         union ia64_ipi_d data;
252 };
253
254 /*global purge data*/
255 struct kvm_ptc_g {
256         unsigned long vaddr;
257         unsigned long rr;
258         unsigned long ps;
259         struct kvm_vcpu *vcpu;
260 };
261
262 /*Exit control data */
263 struct exit_ctl_data{
264         uint32_t exit_reason;
265         uint32_t vm_status;
266         union {
267                 struct kvm_mmio_req     ioreq;
268                 struct kvm_pal_call     pal_data;
269                 struct kvm_sal_call     sal_data;
270                 struct kvm_switch_rr6   rr_data;
271                 struct kvm_ipi_data     ipi_data;
272                 struct kvm_ptc_g        ptc_g_data;
273         } u;
274 };
275
276 union pte_flags {
277         unsigned long val;
278         struct {
279                 unsigned long p    :  1; /*0      */
280                 unsigned long      :  1; /* 1     */
281                 unsigned long ma   :  3; /* 2-4   */
282                 unsigned long a    :  1; /* 5     */
283                 unsigned long d    :  1; /* 6     */
284                 unsigned long pl   :  2; /* 7-8   */
285                 unsigned long ar   :  3; /* 9-11  */
286                 unsigned long ppn  : 38; /* 12-49 */
287                 unsigned long      :  2; /* 50-51 */
288                 unsigned long ed   :  1; /* 52    */
289         };
290 };
291
292 union ia64_pta {
293         unsigned long val;
294         struct {
295                 unsigned long ve : 1;
296                 unsigned long reserved0 : 1;
297                 unsigned long size : 6;
298                 unsigned long vf : 1;
299                 unsigned long reserved1 : 6;
300                 unsigned long base : 49;
301         };
302 };
303
304 struct thash_cb {
305         /* THASH base information */
306         struct thash_data       *hash; /* hash table pointer */
307         union ia64_pta          pta;
308         int           num;
309 };
310
311 struct kvm_vcpu_stat {
312 };
313
314 struct kvm_vcpu_arch {
315         int launched;
316         int last_exit;
317         int last_run_cpu;
318         int vmm_tr_slot;
319         int vm_tr_slot;
320
321 #define KVM_MP_STATE_RUNNABLE          0
322 #define KVM_MP_STATE_UNINITIALIZED     1
323 #define KVM_MP_STATE_INIT_RECEIVED     2
324 #define KVM_MP_STATE_HALTED            3
325         int mp_state;
326
327 #define MAX_PTC_G_NUM                   3
328         int ptc_g_count;
329         struct kvm_ptc_g ptc_g_data[MAX_PTC_G_NUM];
330
331         /*halt timer to wake up sleepy vcpus*/
332         struct hrtimer hlt_timer;
333         long ht_active;
334
335         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
336         struct vpd *vpd;
337
338         /* Exit data for vmm_transition*/
339         struct exit_ctl_data exit_data;
340
341         cpumask_t cache_coherent_map;
342
343         unsigned long vmm_rr;
344         unsigned long host_rr6;
345         unsigned long psbits[8];
346         unsigned long cr_iipa;
347         unsigned long cr_isr;
348         unsigned long vsa_base;
349         unsigned long dirty_log_lock_pa;
350         unsigned long __gp;
351         /* TR and TC.  */
352         struct thash_data itrs[NITRS];
353         struct thash_data dtrs[NDTRS];
354         /* Bit is set if there is a tr/tc for the region.  */
355         unsigned char itr_regions;
356         unsigned char dtr_regions;
357         unsigned char tc_regions;
358         /* purge all */
359         unsigned long ptce_base;
360         unsigned long ptce_count[2];
361         unsigned long ptce_stride[2];
362         /* itc/itm */
363         unsigned long last_itc;
364         long itc_offset;
365         unsigned long itc_check;
366         unsigned long timer_check;
367         unsigned long timer_pending;
368
369         unsigned long vrr[8];
370         unsigned long ibr[8];
371         unsigned long dbr[8];
372         unsigned long insvc[4];         /* Interrupt in service.  */
373         unsigned long xtp;
374
375         unsigned long metaphysical_rr0; /* from kvm_arch (so is pinned) */
376         unsigned long metaphysical_rr4; /* from kvm_arch (so is pinned) */
377         unsigned long metaphysical_saved_rr0; /* from kvm_arch          */
378         unsigned long metaphysical_saved_rr4; /* from kvm_arch          */
379         unsigned long fp_psr;       /*used for lazy float register */
380         unsigned long saved_gp;
381         /*for phycial  emulation */
382         int mode_flags;
383         struct thash_cb vtlb;
384         struct thash_cb vhpt;
385         char irq_check;
386         char irq_new_pending;
387
388         unsigned long opcode;
389         unsigned long cause;
390         union context host;
391         union context guest;
392 };
393
394 struct kvm_vm_stat {
395         u64 remote_tlb_flush;
396 };
397
398 struct kvm_sal_data {
399         unsigned long boot_ip;
400         unsigned long boot_gp;
401 };
402
403 struct kvm_arch {
404         unsigned long   vm_base;
405         unsigned long   metaphysical_rr0;
406         unsigned long   metaphysical_rr4;
407         unsigned long   vmm_init_rr;
408         unsigned long   vhpt_base;
409         unsigned long   vtlb_base;
410         unsigned long   vpd_base;
411         spinlock_t dirty_log_lock;
412         struct kvm_ioapic *vioapic;
413         struct kvm_vm_stat stat;
414         struct kvm_sal_data rdv_sal_data;
415 };
416
417 union cpuid3_t {
418         u64 value;
419         struct {
420                 u64 number : 8;
421                 u64 revision : 8;
422                 u64 model : 8;
423                 u64 family : 8;
424                 u64 archrev : 8;
425                 u64 rv : 24;
426         };
427 };
428
429 struct kvm_pt_regs {
430         /* The following registers are saved by SAVE_MIN: */
431         unsigned long b6;  /* scratch */
432         unsigned long b7;  /* scratch */
433
434         unsigned long ar_csd; /* used by cmp8xchg16 (scratch) */
435         unsigned long ar_ssd; /* reserved for future use (scratch) */
436
437         unsigned long r8;  /* scratch (return value register 0) */
438         unsigned long r9;  /* scratch (return value register 1) */
439         unsigned long r10; /* scratch (return value register 2) */
440         unsigned long r11; /* scratch (return value register 3) */
441
442         unsigned long cr_ipsr; /* interrupted task's psr */
443         unsigned long cr_iip;  /* interrupted task's instruction pointer */
444         unsigned long cr_ifs;  /* interrupted task's function state */
445
446         unsigned long ar_unat; /* interrupted task's NaT register (preserved) */
447         unsigned long ar_pfs;  /* prev function state  */
448         unsigned long ar_rsc;  /* RSE configuration */
449         /* The following two are valid only if cr_ipsr.cpl > 0: */
450         unsigned long ar_rnat;  /* RSE NaT */
451         unsigned long ar_bspstore; /* RSE bspstore */
452
453         unsigned long pr;  /* 64 predicate registers (1 bit each) */
454         unsigned long b0;  /* return pointer (bp) */
455         unsigned long loadrs;  /* size of dirty partition << 16 */
456
457         unsigned long r1;  /* the gp pointer */
458         unsigned long r12; /* interrupted task's memory stack pointer */
459         unsigned long r13; /* thread pointer */
460
461         unsigned long ar_fpsr;  /* floating point status (preserved) */
462         unsigned long r15;  /* scratch */
463
464         /* The remaining registers are NOT saved for system calls.  */
465         unsigned long r14;  /* scratch */
466         unsigned long r2;  /* scratch */
467         unsigned long r3;  /* scratch */
468         unsigned long r16;  /* scratch */
469         unsigned long r17;  /* scratch */
470         unsigned long r18;  /* scratch */
471         unsigned long r19;  /* scratch */
472         unsigned long r20;  /* scratch */
473         unsigned long r21;  /* scratch */
474         unsigned long r22;  /* scratch */
475         unsigned long r23;  /* scratch */
476         unsigned long r24;  /* scratch */
477         unsigned long r25;  /* scratch */
478         unsigned long r26;  /* scratch */
479         unsigned long r27;  /* scratch */
480         unsigned long r28;  /* scratch */
481         unsigned long r29;  /* scratch */
482         unsigned long r30;  /* scratch */
483         unsigned long r31;  /* scratch */
484         unsigned long ar_ccv;  /* compare/exchange value (scratch) */
485
486         /*
487          * Floating point registers that the kernel considers scratch:
488          */
489         struct ia64_fpreg f6;  /* scratch */
490         struct ia64_fpreg f7;  /* scratch */
491         struct ia64_fpreg f8;  /* scratch */
492         struct ia64_fpreg f9;  /* scratch */
493         struct ia64_fpreg f10;  /* scratch */
494         struct ia64_fpreg f11;  /* scratch */
495
496         unsigned long r4;  /* preserved */
497         unsigned long r5;  /* preserved */
498         unsigned long r6;  /* preserved */
499         unsigned long r7;  /* preserved */
500         unsigned long eml_unat;    /* used for emulating instruction */
501         unsigned long pad0;     /* alignment pad */
502 };
503
504 static inline struct kvm_pt_regs *vcpu_regs(struct kvm_vcpu *v)
505 {
506         return (struct kvm_pt_regs *) ((unsigned long) v + IA64_STK_OFFSET) - 1;
507 }
508
509 typedef int kvm_vmm_entry(void);
510 typedef void kvm_tramp_entry(union context *host, union context *guest);
511
512 struct kvm_vmm_info{
513         struct module   *module;
514         kvm_vmm_entry   *vmm_entry;
515         kvm_tramp_entry *tramp_entry;
516         unsigned long   vmm_ivt;
517 };
518
519 int kvm_highest_pending_irq(struct kvm_vcpu *vcpu);
520 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
521 int kvm_pal_emul(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
522 void kvm_sal_emul(struct kvm_vcpu *vcpu);
523
524 #endif