cd6a4bb8c8e8284588cbe7746babfc59a53d6cb5
[linux-2.6.git] / include / asm-x86 / 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_KVM_HOST_H
12 #define ASM_KVM_HOST_H
13
14 #include <linux/types.h>
15 #include <linux/mm.h>
16
17 #include <linux/kvm.h>
18 #include <linux/kvm_para.h>
19 #include <linux/kvm_types.h>
20
21 #include <asm/pvclock-abi.h>
22 #include <asm/desc.h>
23
24 #define KVM_MAX_VCPUS 16
25 #define KVM_MEMORY_SLOTS 32
26 /* memory slots that does not exposed to userspace */
27 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 4
28
29 #define KVM_PIO_PAGE_OFFSET 1
30
31 #define CR3_PAE_RESERVED_BITS ((X86_CR3_PWT | X86_CR3_PCD) - 1)
32 #define CR3_NONPAE_RESERVED_BITS ((PAGE_SIZE-1) & ~(X86_CR3_PWT | X86_CR3_PCD))
33 #define CR3_L_MODE_RESERVED_BITS (CR3_NONPAE_RESERVED_BITS |    \
34                                   0xFFFFFF0000000000ULL)
35
36 #define KVM_GUEST_CR0_MASK                                 \
37         (X86_CR0_PG | X86_CR0_PE | X86_CR0_WP | X86_CR0_NE \
38          | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD)
39 #define KVM_VM_CR0_ALWAYS_ON                                            \
40         (X86_CR0_PG | X86_CR0_PE | X86_CR0_WP | X86_CR0_NE | X86_CR0_TS \
41          | X86_CR0_MP)
42 #define KVM_GUEST_CR4_MASK                                              \
43         (X86_CR4_VME | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_PGE | X86_CR4_VMXE)
44 #define KVM_PMODE_VM_CR4_ALWAYS_ON (X86_CR4_PAE | X86_CR4_VMXE)
45 #define KVM_RMODE_VM_CR4_ALWAYS_ON (X86_CR4_VME | X86_CR4_PAE | X86_CR4_VMXE)
46
47 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
48 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
49
50 /* shadow tables are PAE even on non-PAE hosts */
51 #define KVM_HPAGE_SHIFT 21
52 #define KVM_HPAGE_SIZE (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT)
53 #define KVM_HPAGE_MASK (~(KVM_HPAGE_SIZE - 1))
54
55 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE (KVM_HPAGE_SIZE / PAGE_SIZE)
56
57 #define DE_VECTOR 0
58 #define UD_VECTOR 6
59 #define NM_VECTOR 7
60 #define DF_VECTOR 8
61 #define TS_VECTOR 10
62 #define NP_VECTOR 11
63 #define SS_VECTOR 12
64 #define GP_VECTOR 13
65 #define PF_VECTOR 14
66 #define MC_VECTOR 18
67
68 #define SELECTOR_TI_MASK (1 << 2)
69 #define SELECTOR_RPL_MASK 0x03
70
71 #define IOPL_SHIFT 12
72
73 #define KVM_ALIAS_SLOTS 4
74
75 #define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
76 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64
77 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 10
78 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
79 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
80 #define KVM_REFILL_PAGES 25
81 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 40
82 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
83
84 extern spinlock_t kvm_lock;
85 extern struct list_head vm_list;
86
87 struct kvm_vcpu;
88 struct kvm;
89
90 enum {
91         VCPU_REGS_RAX = 0,
92         VCPU_REGS_RCX = 1,
93         VCPU_REGS_RDX = 2,
94         VCPU_REGS_RBX = 3,
95         VCPU_REGS_RSP = 4,
96         VCPU_REGS_RBP = 5,
97         VCPU_REGS_RSI = 6,
98         VCPU_REGS_RDI = 7,
99 #ifdef CONFIG_X86_64
100         VCPU_REGS_R8 = 8,
101         VCPU_REGS_R9 = 9,
102         VCPU_REGS_R10 = 10,
103         VCPU_REGS_R11 = 11,
104         VCPU_REGS_R12 = 12,
105         VCPU_REGS_R13 = 13,
106         VCPU_REGS_R14 = 14,
107         VCPU_REGS_R15 = 15,
108 #endif
109         NR_VCPU_REGS
110 };
111
112 enum {
113         VCPU_SREG_ES,
114         VCPU_SREG_CS,
115         VCPU_SREG_SS,
116         VCPU_SREG_DS,
117         VCPU_SREG_FS,
118         VCPU_SREG_GS,
119         VCPU_SREG_TR,
120         VCPU_SREG_LDTR,
121 };
122
123 #include <asm/kvm_x86_emulate.h>
124
125 #define KVM_NR_MEM_OBJS 40
126
127 struct kvm_guest_debug {
128         int enabled;
129         unsigned long bp[4];
130         int singlestep;
131 };
132
133 /*
134  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
135  * enough memory for a single page fault in a cache.
136  */
137 struct kvm_mmu_memory_cache {
138         int nobjs;
139         void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
140 };
141
142 #define NR_PTE_CHAIN_ENTRIES 5
143
144 struct kvm_pte_chain {
145         u64 *parent_ptes[NR_PTE_CHAIN_ENTRIES];
146         struct hlist_node link;
147 };
148
149 /*
150  * kvm_mmu_page_role, below, is defined as:
151  *
152  *   bits 0:3 - total guest paging levels (2-4, or zero for real mode)
153  *   bits 4:7 - page table level for this shadow (1-4)
154  *   bits 8:9 - page table quadrant for 2-level guests
155  *   bit   16 - "metaphysical" - gfn is not a real page (huge page/real mode)
156  *   bits 17:19 - common access permissions for all ptes in this shadow page
157  */
158 union kvm_mmu_page_role {
159         unsigned word;
160         struct {
161                 unsigned glevels:4;
162                 unsigned level:4;
163                 unsigned quadrant:2;
164                 unsigned pad_for_nice_hex_output:6;
165                 unsigned metaphysical:1;
166                 unsigned access:3;
167                 unsigned invalid:1;
168         };
169 };
170
171 struct kvm_mmu_page {
172         struct list_head link;
173         struct hlist_node hash_link;
174
175         /*
176          * The following two entries are used to key the shadow page in the
177          * hash table.
178          */
179         gfn_t gfn;
180         union kvm_mmu_page_role role;
181
182         u64 *spt;
183         /* hold the gfn of each spte inside spt */
184         gfn_t *gfns;
185         unsigned long slot_bitmap; /* One bit set per slot which has memory
186                                     * in this shadow page.
187                                     */
188         int multimapped;         /* More than one parent_pte? */
189         int root_count;          /* Currently serving as active root */
190         union {
191                 u64 *parent_pte;               /* !multimapped */
192                 struct hlist_head parent_ptes; /* multimapped, kvm_pte_chain */
193         };
194 };
195
196 /*
197  * x86 supports 3 paging modes (4-level 64-bit, 3-level 64-bit, and 2-level
198  * 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the current mmu
199  * mode.
200  */
201 struct kvm_mmu {
202         void (*new_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
203         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 err);
204         void (*free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
205         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
206         void (*prefetch_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
207                               struct kvm_mmu_page *page);
208         hpa_t root_hpa;
209         int root_level;
210         int shadow_root_level;
211
212         u64 *pae_root;
213 };
214
215 struct kvm_vcpu_arch {
216         u64 host_tsc;
217         int interrupt_window_open;
218         unsigned long irq_summary; /* bit vector: 1 per word in irq_pending */
219         DECLARE_BITMAP(irq_pending, KVM_NR_INTERRUPTS);
220         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS]; /* for rsp: vcpu_load_rsp_rip() */
221         unsigned long rip;      /* needs vcpu_load_rsp_rip() */
222
223         unsigned long cr0;
224         unsigned long cr2;
225         unsigned long cr3;
226         unsigned long cr4;
227         unsigned long cr8;
228         u64 pdptrs[4]; /* pae */
229         u64 shadow_efer;
230         u64 apic_base;
231         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
232         int mp_state;
233         int sipi_vector;
234         u64 ia32_misc_enable_msr;
235         bool tpr_access_reporting;
236
237         struct kvm_mmu mmu;
238
239         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_chain_cache;
240         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_rmap_desc_cache;
241         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
242         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
243
244         gfn_t last_pt_write_gfn;
245         int   last_pt_write_count;
246         u64  *last_pte_updated;
247         gfn_t last_pte_gfn;
248
249         struct {
250                 gfn_t gfn;      /* presumed gfn during guest pte update */
251                 pfn_t pfn;      /* pfn corresponding to that gfn */
252                 int largepage;
253         } update_pte;
254
255         struct i387_fxsave_struct host_fx_image;
256         struct i387_fxsave_struct guest_fx_image;
257
258         gva_t mmio_fault_cr2;
259         struct kvm_pio_request pio;
260         void *pio_data;
261
262         struct kvm_queued_exception {
263                 bool pending;
264                 bool has_error_code;
265                 u8 nr;
266                 u32 error_code;
267         } exception;
268
269         struct {
270                 int active;
271                 u8 save_iopl;
272                 struct kvm_save_segment {
273                         u16 selector;
274                         unsigned long base;
275                         u32 limit;
276                         u32 ar;
277                 } tr, es, ds, fs, gs;
278         } rmode;
279         int halt_request; /* real mode on Intel only */
280
281         int cpuid_nent;
282         struct kvm_cpuid_entry2 cpuid_entries[KVM_MAX_CPUID_ENTRIES];
283         /* emulate context */
284
285         struct x86_emulate_ctxt emulate_ctxt;
286
287         gpa_t time;
288         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
289         unsigned int hv_clock_tsc_khz;
290         unsigned int time_offset;
291         struct page *time_page;
292
293         bool nmi_pending;
294
295         u64 mtrr[0x100];
296 };
297
298 struct kvm_mem_alias {
299         gfn_t base_gfn;
300         unsigned long npages;
301         gfn_t target_gfn;
302 };
303
304 struct kvm_arch{
305         int naliases;
306         struct kvm_mem_alias aliases[KVM_ALIAS_SLOTS];
307
308         unsigned int n_free_mmu_pages;
309         unsigned int n_requested_mmu_pages;
310         unsigned int n_alloc_mmu_pages;
311         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
312         /*
313          * Hash table of struct kvm_mmu_page.
314          */
315         struct list_head active_mmu_pages;
316         struct kvm_pic *vpic;
317         struct kvm_ioapic *vioapic;
318         struct kvm_pit *vpit;
319
320         int round_robin_prev_vcpu;
321         unsigned int tss_addr;
322         struct page *apic_access_page;
323
324         gpa_t wall_clock;
325
326         struct page *ept_identity_pagetable;
327         bool ept_identity_pagetable_done;
328 };
329
330 struct kvm_vm_stat {
331         u32 mmu_shadow_zapped;
332         u32 mmu_pte_write;
333         u32 mmu_pte_updated;
334         u32 mmu_pde_zapped;
335         u32 mmu_flooded;
336         u32 mmu_recycled;
337         u32 mmu_cache_miss;
338         u32 remote_tlb_flush;
339         u32 lpages;
340 };
341
342 struct kvm_vcpu_stat {
343         u32 pf_fixed;
344         u32 pf_guest;
345         u32 tlb_flush;
346         u32 invlpg;
347
348         u32 exits;
349         u32 io_exits;
350         u32 mmio_exits;
351         u32 signal_exits;
352         u32 irq_window_exits;
353         u32 nmi_window_exits;
354         u32 halt_exits;
355         u32 halt_wakeup;
356         u32 request_irq_exits;
357         u32 irq_exits;
358         u32 host_state_reload;
359         u32 efer_reload;
360         u32 fpu_reload;
361         u32 insn_emulation;
362         u32 insn_emulation_fail;
363         u32 hypercalls;
364 };
365
366 struct descriptor_table {
367         u16 limit;
368         unsigned long base;
369 } __attribute__((packed));
370
371 struct kvm_x86_ops {
372         int (*cpu_has_kvm_support)(void);          /* __init */
373         int (*disabled_by_bios)(void);             /* __init */
374         void (*hardware_enable)(void *dummy);      /* __init */
375         void (*hardware_disable)(void *dummy);
376         void (*check_processor_compatibility)(void *rtn);
377         int (*hardware_setup)(void);               /* __init */
378         void (*hardware_unsetup)(void);            /* __exit */
379         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
380
381         /* Create, but do not attach this VCPU */
382         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned id);
383         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
384         int (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
385
386         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
387         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
388         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
389
390         int (*set_guest_debug)(struct kvm_vcpu *vcpu,
391                                struct kvm_debug_guest *dbg);
392         void (*guest_debug_pre)(struct kvm_vcpu *vcpu);
393         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *pdata);
394         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
395         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
396         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
397                             struct kvm_segment *var, int seg);
398         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
399         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
400                             struct kvm_segment *var, int seg);
401         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
402         void (*decache_cr4_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
403         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
404         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
405         void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
406         void (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
407         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
408         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
409         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
410         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
411         unsigned long (*get_dr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
412         void (*set_dr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long value,
413                        int *exception);
414         void (*cache_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
415         void (*decache_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
416         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
417         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
418
419         void (*tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
420
421         void (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run);
422         int (*handle_exit)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu);
423         void (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
424         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
425                                 unsigned char *hypercall_addr);
426         int (*get_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
427         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vec);
428         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr,
429                                 bool has_error_code, u32 error_code);
430         bool (*exception_injected)(struct kvm_vcpu *vcpu);
431         void (*inject_pending_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
432         void (*inject_pending_vectors)(struct kvm_vcpu *vcpu,
433                                        struct kvm_run *run);
434
435         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
436         int (*get_tdp_level)(void);
437 };
438
439 extern struct kvm_x86_ops *kvm_x86_ops;
440
441 int kvm_mmu_module_init(void);
442 void kvm_mmu_module_exit(void);
443
444 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
445 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
446 int kvm_mmu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
447 void kvm_mmu_set_nonpresent_ptes(u64 trap_pte, u64 notrap_pte);
448 void kvm_mmu_set_base_ptes(u64 base_pte);
449 void kvm_mmu_set_mask_ptes(u64 user_mask, u64 accessed_mask,
450                 u64 dirty_mask, u64 nx_mask, u64 x_mask);
451
452 int kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
453 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm, int slot);
454 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
455 unsigned int kvm_mmu_calculate_mmu_pages(struct kvm *kvm);
456 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned int kvm_nr_mmu_pages);
457
458 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
459
460 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
461                           const void *val, int bytes);
462 int kvm_pv_mmu_op(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long bytes,
463                   gpa_t addr, unsigned long *ret);
464
465 extern bool tdp_enabled;
466
467 enum emulation_result {
468         EMULATE_DONE,       /* no further processing */
469         EMULATE_DO_MMIO,      /* kvm_run filled with mmio request */
470         EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
471 };
472
473 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
474 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
475 int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run,
476                         unsigned long cr2, u16 error_code, int emulation_type);
477 void kvm_report_emulation_failure(struct kvm_vcpu *cvpu, const char *context);
478 void realmode_lgdt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
479 void realmode_lidt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
480 void realmode_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw,
481                    unsigned long *rflags);
482
483 unsigned long realmode_get_cr(struct kvm_vcpu *vcpu, int cr);
484 void realmode_set_cr(struct kvm_vcpu *vcpu, int cr, unsigned long value,
485                      unsigned long *rflags);
486 void kvm_enable_efer_bits(u64);
487 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *data);
488 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
489
490 struct x86_emulate_ctxt;
491
492 int kvm_emulate_pio(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run, int in,
493                      int size, unsigned port);
494 int kvm_emulate_pio_string(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run, int in,
495                            int size, unsigned long count, int down,
496                             gva_t address, int rep, unsigned port);
497 void kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
498 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
499 int emulate_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t address);
500 int emulate_clts(struct kvm_vcpu *vcpu);
501 int emulator_get_dr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int dr,
502                     unsigned long *dest);
503 int emulator_set_dr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int dr,
504                     unsigned long value);
505
506 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
507 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector,
508                                 int type_bits, int seg);
509
510 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int reason);
511
512 void kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
513 void kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
514 void kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
515 void kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
516 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
517 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
518 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
519
520 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 *pdata);
521 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 data);
522
523 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
524 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
525 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr2,
526                            u32 error_code);
527
528 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
529
530 void fx_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
531
532 int emulator_read_std(unsigned long addr,
533                       void *val,
534                       unsigned int bytes,
535                       struct kvm_vcpu *vcpu);
536 int emulator_write_emulated(unsigned long addr,
537                             const void *val,
538                             unsigned int bytes,
539                             struct kvm_vcpu *vcpu);
540
541 unsigned long segment_base(u16 selector);
542
543 void kvm_mmu_flush_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu);
544 void kvm_mmu_pte_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
545                        const u8 *new, int bytes);
546 int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
547 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
548 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
549 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
550
551 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
552
553 int kvm_fix_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
554
555 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 error_code);
556
557 void kvm_enable_tdp(void);
558
559 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
560 int complete_pio(struct kvm_vcpu *vcpu);
561
562 static inline struct kvm_mmu_page *page_header(hpa_t shadow_page)
563 {
564         struct page *page = pfn_to_page(shadow_page >> PAGE_SHIFT);
565
566         return (struct kvm_mmu_page *)page_private(page);
567 }
568
569 static inline u16 read_fs(void)
570 {
571         u16 seg;
572         asm("mov %%fs, %0" : "=g"(seg));
573         return seg;
574 }
575
576 static inline u16 read_gs(void)
577 {
578         u16 seg;
579         asm("mov %%gs, %0" : "=g"(seg));
580         return seg;
581 }
582
583 static inline u16 read_ldt(void)
584 {
585         u16 ldt;
586         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
587         return ldt;
588 }
589
590 static inline void load_fs(u16 sel)
591 {
592         asm("mov %0, %%fs" : : "rm"(sel));
593 }
594
595 static inline void load_gs(u16 sel)
596 {
597         asm("mov %0, %%gs" : : "rm"(sel));
598 }
599
600 #ifndef load_ldt
601 static inline void load_ldt(u16 sel)
602 {
603         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
604 }
605 #endif
606
607 static inline void get_idt(struct descriptor_table *table)
608 {
609         asm("sidt %0" : "=m"(*table));
610 }
611
612 static inline void get_gdt(struct descriptor_table *table)
613 {
614         asm("sgdt %0" : "=m"(*table));
615 }
616
617 static inline unsigned long read_tr_base(void)
618 {
619         u16 tr;
620         asm("str %0" : "=g"(tr));
621         return segment_base(tr);
622 }
623
624 #ifdef CONFIG_X86_64
625 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
626 {
627         u64 value;
628
629         rdmsrl(msr, value);
630         return value;
631 }
632 #endif
633
634 static inline void fx_save(struct i387_fxsave_struct *image)
635 {
636         asm("fxsave (%0)":: "r" (image));
637 }
638
639 static inline void fx_restore(struct i387_fxsave_struct *image)
640 {
641         asm("fxrstor (%0)":: "r" (image));
642 }
643
644 static inline void fx_finit(void)
645 {
646         asm("finit");
647 }
648
649 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
650 {
651         return 0x600; /* P6 family */
652 }
653
654 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
655 {
656         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
657 }
658
659 #define ASM_VMX_VMCLEAR_RAX       ".byte 0x66, 0x0f, 0xc7, 0x30"
660 #define ASM_VMX_VMLAUNCH          ".byte 0x0f, 0x01, 0xc2"
661 #define ASM_VMX_VMRESUME          ".byte 0x0f, 0x01, 0xc3"
662 #define ASM_VMX_VMPTRLD_RAX       ".byte 0x0f, 0xc7, 0x30"
663 #define ASM_VMX_VMREAD_RDX_RAX    ".byte 0x0f, 0x78, 0xd0"
664 #define ASM_VMX_VMWRITE_RAX_RDX   ".byte 0x0f, 0x79, 0xd0"
665 #define ASM_VMX_VMWRITE_RSP_RDX   ".byte 0x0f, 0x79, 0xd4"
666 #define ASM_VMX_VMXOFF            ".byte 0x0f, 0x01, 0xc4"
667 #define ASM_VMX_VMXON_RAX         ".byte 0xf3, 0x0f, 0xc7, 0x30"
668 #define ASM_VMX_INVEPT            ".byte 0x66, 0x0f, 0x38, 0x80, 0x08"
669 #define ASM_VMX_INVVPID           ".byte 0x66, 0x0f, 0x38, 0x81, 0x08"
670
671 #define MSR_IA32_TIME_STAMP_COUNTER             0x010
672
673 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
674 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
675 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
676 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
677 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
678         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
679
680 enum {
681         TASK_SWITCH_CALL = 0,
682         TASK_SWITCH_IRET = 1,
683         TASK_SWITCH_JMP = 2,
684         TASK_SWITCH_GATE = 3,
685 };
686
687 #define KVMTRACE_5D(evt, vcpu, d1, d2, d3, d4, d5, name) \
688         trace_mark(kvm_trace_##name, "%u %p %u %u %u %u %u %u", KVM_TRC_##evt, \
689                                                 vcpu, 5, d1, d2, d3, d4, d5)
690 #define KVMTRACE_4D(evt, vcpu, d1, d2, d3, d4, name) \
691         trace_mark(kvm_trace_##name, "%u %p %u %u %u %u %u %u", KVM_TRC_##evt, \
692                                                 vcpu, 4, d1, d2, d3, d4, 0)
693 #define KVMTRACE_3D(evt, vcpu, d1, d2, d3, name) \
694         trace_mark(kvm_trace_##name, "%u %p %u %u %u %u %u %u", KVM_TRC_##evt, \
695                                                 vcpu, 3, d1, d2, d3, 0, 0)
696 #define KVMTRACE_2D(evt, vcpu, d1, d2, name) \
697         trace_mark(kvm_trace_##name, "%u %p %u %u %u %u %u %u", KVM_TRC_##evt, \
698                                                 vcpu, 2, d1, d2, 0, 0, 0)
699 #define KVMTRACE_1D(evt, vcpu, d1, name) \
700         trace_mark(kvm_trace_##name, "%u %p %u %u %u %u %u %u", KVM_TRC_##evt, \
701                                                 vcpu, 1, d1, 0, 0, 0, 0)
702 #define KVMTRACE_0D(evt, vcpu, name) \
703         trace_mark(kvm_trace_##name, "%u %p %u %u %u %u %u %u", KVM_TRC_##evt, \
704                                                 vcpu, 0, 0, 0, 0, 0, 0)
705
706 #ifdef CONFIG_64BIT
707 #define KVM_EX_ENTRY ".quad"
708 #else
709 #define KVM_EX_ENTRY ".long"
710 #endif
711
712 /*
713  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
714  * reboot turns off virtualization while processes are running.
715  * Trap the fault and ignore the instruction if that happens.
716  */
717 asmlinkage void kvm_handle_fault_on_reboot(void);
718
719 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn) \
720         "666: " insn "\n\t" \
721         ".pushsection .text.fixup, \"ax\" \n" \
722         "667: \n\t" \
723         "push $666b \n\t" \
724         "jmp kvm_handle_fault_on_reboot \n\t" \
725         ".popsection \n\t" \
726         ".pushsection __ex_table, \"a\" \n\t" \
727         KVM_EX_ENTRY " 666b, 667b \n\t" \
728         ".popsection"
729
730 #endif