]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - arch/x86/include/asm/kvm_host.h
KVM: x86: only copy XSAVE state for the supported features
[~andy/linux] / 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 #include <linux/irq_work.h>
20
21 #include <linux/kvm.h>
22 #include <linux/kvm_para.h>
23 #include <linux/kvm_types.h>
24 #include <linux/perf_event.h>
25 #include <linux/pvclock_gtod.h>
26 #include <linux/clocksource.h>
27
28 #include <asm/pvclock-abi.h>
29 #include <asm/desc.h>
30 #include <asm/mtrr.h>
31 #include <asm/msr-index.h>
32 #include <asm/asm.h>
33
34 #define KVM_MAX_VCPUS 255
35 #define KVM_SOFT_MAX_VCPUS 160
36 #define KVM_USER_MEM_SLOTS 125
37 /* memory slots that are not exposed to userspace */
38 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 3
39 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
40
41 #define KVM_MMIO_SIZE 16
42
43 #define KVM_PIO_PAGE_OFFSET 1
44 #define KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET 2
45
46 #define KVM_IRQCHIP_NUM_PINS  KVM_IOAPIC_NUM_PINS
47
48 #define CR0_RESERVED_BITS                                               \
49         (~(unsigned long)(X86_CR0_PE | X86_CR0_MP | X86_CR0_EM | X86_CR0_TS \
50                           | X86_CR0_ET | X86_CR0_NE | X86_CR0_WP | X86_CR0_AM \
51                           | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD | X86_CR0_PG))
52
53 #define CR3_PAE_RESERVED_BITS ((X86_CR3_PWT | X86_CR3_PCD) - 1)
54 #define CR3_NONPAE_RESERVED_BITS ((PAGE_SIZE-1) & ~(X86_CR3_PWT | X86_CR3_PCD))
55 #define CR3_PCID_ENABLED_RESERVED_BITS 0xFFFFFF0000000000ULL
56 #define CR3_L_MODE_RESERVED_BITS (CR3_NONPAE_RESERVED_BITS |    \
57                                   0xFFFFFF0000000000ULL)
58 #define CR4_RESERVED_BITS                                               \
59         (~(unsigned long)(X86_CR4_VME | X86_CR4_PVI | X86_CR4_TSD | X86_CR4_DE\
60                           | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_MCE     \
61                           | X86_CR4_PGE | X86_CR4_PCE | X86_CR4_OSFXSR | X86_CR4_PCIDE \
62                           | X86_CR4_OSXSAVE | X86_CR4_SMEP | X86_CR4_FSGSBASE \
63                           | X86_CR4_OSXMMEXCPT | X86_CR4_VMXE))
64
65 #define CR8_RESERVED_BITS (~(unsigned long)X86_CR8_TPR)
66
67
68
69 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
70 #define VALID_PAGE(x) ((x) != INVALID_PAGE)
71
72 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
73
74 /* KVM Hugepage definitions for x86 */
75 #define KVM_NR_PAGE_SIZES       3
76 #define KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x)  (((x) - 1) * 9)
77 #define KVM_HPAGE_SHIFT(x)      (PAGE_SHIFT + KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x))
78 #define KVM_HPAGE_SIZE(x)       (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT(x))
79 #define KVM_HPAGE_MASK(x)       (~(KVM_HPAGE_SIZE(x) - 1))
80 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE(x)  (KVM_HPAGE_SIZE(x) / PAGE_SIZE)
81
82 #define SELECTOR_TI_MASK (1 << 2)
83 #define SELECTOR_RPL_MASK 0x03
84
85 #define IOPL_SHIFT 12
86
87 #define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
88 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64
89 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 10
90 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
91 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
92 #define KVM_REFILL_PAGES 25
93 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 80
94 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
95 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
96
97 #define ASYNC_PF_PER_VCPU 64
98
99 struct kvm_vcpu;
100 struct kvm;
101 struct kvm_async_pf;
102
103 enum kvm_reg {
104         VCPU_REGS_RAX = 0,
105         VCPU_REGS_RCX = 1,
106         VCPU_REGS_RDX = 2,
107         VCPU_REGS_RBX = 3,
108         VCPU_REGS_RSP = 4,
109         VCPU_REGS_RBP = 5,
110         VCPU_REGS_RSI = 6,
111         VCPU_REGS_RDI = 7,
112 #ifdef CONFIG_X86_64
113         VCPU_REGS_R8 = 8,
114         VCPU_REGS_R9 = 9,
115         VCPU_REGS_R10 = 10,
116         VCPU_REGS_R11 = 11,
117         VCPU_REGS_R12 = 12,
118         VCPU_REGS_R13 = 13,
119         VCPU_REGS_R14 = 14,
120         VCPU_REGS_R15 = 15,
121 #endif
122         VCPU_REGS_RIP,
123         NR_VCPU_REGS
124 };
125
126 enum kvm_reg_ex {
127         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
128         VCPU_EXREG_CR3,
129         VCPU_EXREG_RFLAGS,
130         VCPU_EXREG_CPL,
131         VCPU_EXREG_SEGMENTS,
132 };
133
134 enum {
135         VCPU_SREG_ES,
136         VCPU_SREG_CS,
137         VCPU_SREG_SS,
138         VCPU_SREG_DS,
139         VCPU_SREG_FS,
140         VCPU_SREG_GS,
141         VCPU_SREG_TR,
142         VCPU_SREG_LDTR,
143 };
144
145 #include <asm/kvm_emulate.h>
146
147 #define KVM_NR_MEM_OBJS 40
148
149 #define KVM_NR_DB_REGS  4
150
151 #define DR6_BD          (1 << 13)
152 #define DR6_BS          (1 << 14)
153 #define DR6_FIXED_1     0xffff0ff0
154 #define DR6_VOLATILE    0x0000e00f
155
156 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
157 #define DR7_GE          (1 << 9)
158 #define DR7_GD          (1 << 13)
159 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
160 #define DR7_VOLATILE    0xffff23ff
161
162 /* apic attention bits */
163 #define KVM_APIC_CHECK_VAPIC    0
164 /*
165  * The following bit is set with PV-EOI, unset on EOI.
166  * We detect PV-EOI changes by guest by comparing
167  * this bit with PV-EOI in guest memory.
168  * See the implementation in apic_update_pv_eoi.
169  */
170 #define KVM_APIC_PV_EOI_PENDING 1
171
172 /*
173  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
174  * enough memory for a single page fault in a cache.
175  */
176 struct kvm_mmu_memory_cache {
177         int nobjs;
178         void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
179 };
180
181 /*
182  * kvm_mmu_page_role, below, is defined as:
183  *
184  *   bits 0:3 - total guest paging levels (2-4, or zero for real mode)
185  *   bits 4:7 - page table level for this shadow (1-4)
186  *   bits 8:9 - page table quadrant for 2-level guests
187  *   bit   16 - direct mapping of virtual to physical mapping at gfn
188  *              used for real mode and two-dimensional paging
189  *   bits 17:19 - common access permissions for all ptes in this shadow page
190  */
191 union kvm_mmu_page_role {
192         unsigned word;
193         struct {
194                 unsigned level:4;
195                 unsigned cr4_pae:1;
196                 unsigned quadrant:2;
197                 unsigned pad_for_nice_hex_output:6;
198                 unsigned direct:1;
199                 unsigned access:3;
200                 unsigned invalid:1;
201                 unsigned nxe:1;
202                 unsigned cr0_wp:1;
203                 unsigned smep_andnot_wp:1;
204         };
205 };
206
207 struct kvm_mmu_page {
208         struct list_head link;
209         struct hlist_node hash_link;
210
211         /*
212          * The following two entries are used to key the shadow page in the
213          * hash table.
214          */
215         gfn_t gfn;
216         union kvm_mmu_page_role role;
217
218         u64 *spt;
219         /* hold the gfn of each spte inside spt */
220         gfn_t *gfns;
221         bool unsync;
222         int root_count;          /* Currently serving as active root */
223         unsigned int unsync_children;
224         unsigned long parent_ptes;      /* Reverse mapping for parent_pte */
225
226         /* The page is obsolete if mmu_valid_gen != kvm->arch.mmu_valid_gen.  */
227         unsigned long mmu_valid_gen;
228
229         DECLARE_BITMAP(unsync_child_bitmap, 512);
230
231 #ifdef CONFIG_X86_32
232         /*
233          * Used out of the mmu-lock to avoid reading spte values while an
234          * update is in progress; see the comments in __get_spte_lockless().
235          */
236         int clear_spte_count;
237 #endif
238
239         /* Number of writes since the last time traversal visited this page.  */
240         int write_flooding_count;
241 };
242
243 struct kvm_pio_request {
244         unsigned long count;
245         int in;
246         int port;
247         int size;
248 };
249
250 /*
251  * x86 supports 3 paging modes (4-level 64-bit, 3-level 64-bit, and 2-level
252  * 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the current mmu
253  * mode.
254  */
255 struct kvm_mmu {
256         void (*new_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
257         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long root);
258         unsigned long (*get_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
259         u64 (*get_pdptr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int index);
260         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 err,
261                           bool prefault);
262         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
263                                   struct x86_exception *fault);
264         void (*free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
265         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 access,
266                             struct x86_exception *exception);
267         gpa_t (*translate_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access);
268         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
269                          struct kvm_mmu_page *sp);
270         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
271         void (*update_pte)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu_page *sp,
272                            u64 *spte, const void *pte);
273         hpa_t root_hpa;
274         int root_level;
275         int shadow_root_level;
276         union kvm_mmu_page_role base_role;
277         bool direct_map;
278
279         /*
280          * Bitmap; bit set = permission fault
281          * Byte index: page fault error code [4:1]
282          * Bit index: pte permissions in ACC_* format
283          */
284         u8 permissions[16];
285
286         u64 *pae_root;
287         u64 *lm_root;
288         u64 rsvd_bits_mask[2][4];
289         u64 bad_mt_xwr;
290
291         /*
292          * Bitmap: bit set = last pte in walk
293          * index[0:1]: level (zero-based)
294          * index[2]: pte.ps
295          */
296         u8 last_pte_bitmap;
297
298         bool nx;
299
300         u64 pdptrs[4]; /* pae */
301 };
302
303 enum pmc_type {
304         KVM_PMC_GP = 0,
305         KVM_PMC_FIXED,
306 };
307
308 struct kvm_pmc {
309         enum pmc_type type;
310         u8 idx;
311         u64 counter;
312         u64 eventsel;
313         struct perf_event *perf_event;
314         struct kvm_vcpu *vcpu;
315 };
316
317 struct kvm_pmu {
318         unsigned nr_arch_gp_counters;
319         unsigned nr_arch_fixed_counters;
320         unsigned available_event_types;
321         u64 fixed_ctr_ctrl;
322         u64 global_ctrl;
323         u64 global_status;
324         u64 global_ovf_ctrl;
325         u64 counter_bitmask[2];
326         u64 global_ctrl_mask;
327         u64 reserved_bits;
328         u8 version;
329         struct kvm_pmc gp_counters[INTEL_PMC_MAX_GENERIC];
330         struct kvm_pmc fixed_counters[INTEL_PMC_MAX_FIXED];
331         struct irq_work irq_work;
332         u64 reprogram_pmi;
333 };
334
335 struct kvm_vcpu_arch {
336         /*
337          * rip and regs accesses must go through
338          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
339          */
340         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
341         u32 regs_avail;
342         u32 regs_dirty;
343
344         unsigned long cr0;
345         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
346         unsigned long cr2;
347         unsigned long cr3;
348         unsigned long cr4;
349         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
350         unsigned long cr8;
351         u32 hflags;
352         u64 efer;
353         u64 apic_base;
354         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
355         unsigned long apic_attention;
356         int32_t apic_arb_prio;
357         int mp_state;
358         u64 ia32_misc_enable_msr;
359         bool tpr_access_reporting;
360
361         /*
362          * Paging state of the vcpu
363          *
364          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
365          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
366          * handle faults.
367          */
368         struct kvm_mmu mmu;
369
370         /*
371          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
372          *
373          * This context will save all necessary information to walk page tables
374          * of the an L2 guest. This context is only initialized for page table
375          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
376          * the host.
377          */
378         struct kvm_mmu nested_mmu;
379
380         /*
381          * Pointer to the mmu context currently used for
382          * gva_to_gpa translations.
383          */
384         struct kvm_mmu *walk_mmu;
385
386         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_list_desc_cache;
387         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
388         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
389
390         struct fpu guest_fpu;
391         u64 xcr0;
392         u64 guest_supported_xcr0;
393         u32 guest_xstate_size;
394
395         struct kvm_pio_request pio;
396         void *pio_data;
397
398         u8 event_exit_inst_len;
399
400         struct kvm_queued_exception {
401                 bool pending;
402                 bool has_error_code;
403                 bool reinject;
404                 u8 nr;
405                 u32 error_code;
406         } exception;
407
408         struct kvm_queued_interrupt {
409                 bool pending;
410                 bool soft;
411                 u8 nr;
412         } interrupt;
413
414         int halt_request; /* real mode on Intel only */
415
416         int cpuid_nent;
417         struct kvm_cpuid_entry2 cpuid_entries[KVM_MAX_CPUID_ENTRIES];
418         /* emulate context */
419
420         struct x86_emulate_ctxt emulate_ctxt;
421         bool emulate_regs_need_sync_to_vcpu;
422         bool emulate_regs_need_sync_from_vcpu;
423         int (*complete_userspace_io)(struct kvm_vcpu *vcpu);
424
425         gpa_t time;
426         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
427         unsigned int hw_tsc_khz;
428         struct gfn_to_hva_cache pv_time;
429         bool pv_time_enabled;
430         /* set guest stopped flag in pvclock flags field */
431         bool pvclock_set_guest_stopped_request;
432
433         struct {
434                 u64 msr_val;
435                 u64 last_steal;
436                 u64 accum_steal;
437                 struct gfn_to_hva_cache stime;
438                 struct kvm_steal_time steal;
439         } st;
440
441         u64 last_guest_tsc;
442         u64 last_kernel_ns;
443         u64 last_host_tsc;
444         u64 tsc_offset_adjustment;
445         u64 this_tsc_nsec;
446         u64 this_tsc_write;
447         u8  this_tsc_generation;
448         bool tsc_catchup;
449         bool tsc_always_catchup;
450         s8 virtual_tsc_shift;
451         u32 virtual_tsc_mult;
452         u32 virtual_tsc_khz;
453         s64 ia32_tsc_adjust_msr;
454
455         atomic_t nmi_queued;  /* unprocessed asynchronous NMIs */
456         unsigned nmi_pending; /* NMI queued after currently running handler */
457         bool nmi_injected;    /* Trying to inject an NMI this entry */
458
459         struct mtrr_state_type mtrr_state;
460         u32 pat;
461
462         int switch_db_regs;
463         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
464         unsigned long dr6;
465         unsigned long dr7;
466         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
467         unsigned long guest_debug_dr7;
468
469         u64 mcg_cap;
470         u64 mcg_status;
471         u64 mcg_ctl;
472         u64 *mce_banks;
473
474         /* Cache MMIO info */
475         u64 mmio_gva;
476         unsigned access;
477         gfn_t mmio_gfn;
478
479         struct kvm_pmu pmu;
480
481         /* used for guest single stepping over the given code position */
482         unsigned long singlestep_rip;
483
484         /* fields used by HYPER-V emulation */
485         u64 hv_vapic;
486
487         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
488
489         unsigned long last_retry_eip;
490         unsigned long last_retry_addr;
491
492         struct {
493                 bool halted;
494                 gfn_t gfns[roundup_pow_of_two(ASYNC_PF_PER_VCPU)];
495                 struct gfn_to_hva_cache data;
496                 u64 msr_val;
497                 u32 id;
498                 bool send_user_only;
499         } apf;
500
501         /* OSVW MSRs (AMD only) */
502         struct {
503                 u64 length;
504                 u64 status;
505         } osvw;
506
507         struct {
508                 u64 msr_val;
509                 struct gfn_to_hva_cache data;
510         } pv_eoi;
511
512         /*
513          * Indicate whether the access faults on its page table in guest
514          * which is set when fix page fault and used to detect unhandeable
515          * instruction.
516          */
517         bool write_fault_to_shadow_pgtable;
518
519         /* set at EPT violation at this point */
520         unsigned long exit_qualification;
521
522         /* pv related host specific info */
523         struct {
524                 bool pv_unhalted;
525         } pv;
526 };
527
528 struct kvm_lpage_info {
529         int write_count;
530 };
531
532 struct kvm_arch_memory_slot {
533         unsigned long *rmap[KVM_NR_PAGE_SIZES];
534         struct kvm_lpage_info *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
535 };
536
537 struct kvm_apic_map {
538         struct rcu_head rcu;
539         u8 ldr_bits;
540         /* fields bellow are used to decode ldr values in different modes */
541         u32 cid_shift, cid_mask, lid_mask;
542         struct kvm_lapic *phys_map[256];
543         /* first index is cluster id second is cpu id in a cluster */
544         struct kvm_lapic *logical_map[16][16];
545 };
546
547 struct kvm_arch {
548         unsigned int n_used_mmu_pages;
549         unsigned int n_requested_mmu_pages;
550         unsigned int n_max_mmu_pages;
551         unsigned int indirect_shadow_pages;
552         unsigned long mmu_valid_gen;
553         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
554         /*
555          * Hash table of struct kvm_mmu_page.
556          */
557         struct list_head active_mmu_pages;
558         struct list_head zapped_obsolete_pages;
559
560         struct list_head assigned_dev_head;
561         struct iommu_domain *iommu_domain;
562         int iommu_flags;
563         struct kvm_pic *vpic;
564         struct kvm_ioapic *vioapic;
565         struct kvm_pit *vpit;
566         int vapics_in_nmi_mode;
567         struct mutex apic_map_lock;
568         struct kvm_apic_map *apic_map;
569
570         unsigned int tss_addr;
571         struct page *apic_access_page;
572
573         gpa_t wall_clock;
574
575         struct page *ept_identity_pagetable;
576         bool ept_identity_pagetable_done;
577         gpa_t ept_identity_map_addr;
578
579         unsigned long irq_sources_bitmap;
580         s64 kvmclock_offset;
581         raw_spinlock_t tsc_write_lock;
582         u64 last_tsc_nsec;
583         u64 last_tsc_write;
584         u32 last_tsc_khz;
585         u64 cur_tsc_nsec;
586         u64 cur_tsc_write;
587         u64 cur_tsc_offset;
588         u8  cur_tsc_generation;
589         int nr_vcpus_matched_tsc;
590
591         spinlock_t pvclock_gtod_sync_lock;
592         bool use_master_clock;
593         u64 master_kernel_ns;
594         cycle_t master_cycle_now;
595
596         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
597
598         /* fields used by HYPER-V emulation */
599         u64 hv_guest_os_id;
600         u64 hv_hypercall;
601
602         #ifdef CONFIG_KVM_MMU_AUDIT
603         int audit_point;
604         #endif
605 };
606
607 struct kvm_vm_stat {
608         u32 mmu_shadow_zapped;
609         u32 mmu_pte_write;
610         u32 mmu_pte_updated;
611         u32 mmu_pde_zapped;
612         u32 mmu_flooded;
613         u32 mmu_recycled;
614         u32 mmu_cache_miss;
615         u32 mmu_unsync;
616         u32 remote_tlb_flush;
617         u32 lpages;
618 };
619
620 struct kvm_vcpu_stat {
621         u32 pf_fixed;
622         u32 pf_guest;
623         u32 tlb_flush;
624         u32 invlpg;
625
626         u32 exits;
627         u32 io_exits;
628         u32 mmio_exits;
629         u32 signal_exits;
630         u32 irq_window_exits;
631         u32 nmi_window_exits;
632         u32 halt_exits;
633         u32 halt_wakeup;
634         u32 request_irq_exits;
635         u32 irq_exits;
636         u32 host_state_reload;
637         u32 efer_reload;
638         u32 fpu_reload;
639         u32 insn_emulation;
640         u32 insn_emulation_fail;
641         u32 hypercalls;
642         u32 irq_injections;
643         u32 nmi_injections;
644 };
645
646 struct x86_instruction_info;
647
648 struct msr_data {
649         bool host_initiated;
650         u32 index;
651         u64 data;
652 };
653
654 struct kvm_x86_ops {
655         int (*cpu_has_kvm_support)(void);          /* __init */
656         int (*disabled_by_bios)(void);             /* __init */
657         int (*hardware_enable)(void *dummy);
658         void (*hardware_disable)(void *dummy);
659         void (*check_processor_compatibility)(void *rtn);
660         int (*hardware_setup)(void);               /* __init */
661         void (*hardware_unsetup)(void);            /* __exit */
662         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
663         void (*cpuid_update)(struct kvm_vcpu *vcpu);
664
665         /* Create, but do not attach this VCPU */
666         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned id);
667         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
668         void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
669
670         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
671         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
672         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
673
674         void (*update_db_bp_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu);
675         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *pdata);
676         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
677         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
678         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
679                             struct kvm_segment *var, int seg);
680         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
681         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
682                             struct kvm_segment *var, int seg);
683         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
684         void (*decache_cr0_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
685         void (*decache_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
686         void (*decache_cr4_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
687         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
688         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
689         int (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
690         void (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
691         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
692         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
693         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
694         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
695         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
696         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
697         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
698         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
699         void (*fpu_activate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
700         void (*fpu_deactivate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
701
702         void (*tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
703
704         void (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
705         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
706         void (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
707         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
708         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
709         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
710                                 unsigned char *hypercall_addr);
711         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
712         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
713         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr,
714                                 bool has_error_code, u32 error_code,
715                                 bool reinject);
716         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
717         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
718         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
719         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
720         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
721         int (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
722         int (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
723         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
724         int (*vm_has_apicv)(struct kvm *kvm);
725         void (*hwapic_irr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int max_irr);
726         void (*hwapic_isr_update)(struct kvm *kvm, int isr);
727         void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *eoi_exit_bitmap);
728         void (*set_virtual_x2apic_mode)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool set);
729         void (*deliver_posted_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vector);
730         void (*sync_pir_to_irr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
731         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
732         int (*get_tdp_level)(void);
733         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
734         int (*get_lpage_level)(void);
735         bool (*rdtscp_supported)(void);
736         bool (*invpcid_supported)(void);
737         void (*adjust_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, s64 adjustment, bool host);
738
739         void (*set_tdp_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
740
741         void (*set_supported_cpuid)(u32 func, struct kvm_cpuid_entry2 *entry);
742
743         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
744
745         void (*set_tsc_khz)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 user_tsc_khz, bool scale);
746         u64 (*read_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
747         void (*write_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
748
749         u64 (*compute_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 target_tsc);
750         u64 (*read_l1_tsc)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
751
752         void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *info1, u64 *info2);
753
754         int (*check_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu,
755                                struct x86_instruction_info *info,
756                                enum x86_intercept_stage stage);
757         void (*handle_external_intr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
758 };
759
760 struct kvm_arch_async_pf {
761         u32 token;
762         gfn_t gfn;
763         unsigned long cr3;
764         bool direct_map;
765 };
766
767 extern struct kvm_x86_ops *kvm_x86_ops;
768
769 static inline void adjust_tsc_offset_guest(struct kvm_vcpu *vcpu,
770                                            s64 adjustment)
771 {
772         kvm_x86_ops->adjust_tsc_offset(vcpu, adjustment, false);
773 }
774
775 static inline void adjust_tsc_offset_host(struct kvm_vcpu *vcpu, s64 adjustment)
776 {
777         kvm_x86_ops->adjust_tsc_offset(vcpu, adjustment, true);
778 }
779
780 int kvm_mmu_module_init(void);
781 void kvm_mmu_module_exit(void);
782
783 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
784 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
785 int kvm_mmu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
786 void kvm_mmu_set_mask_ptes(u64 user_mask, u64 accessed_mask,
787                 u64 dirty_mask, u64 nx_mask, u64 x_mask);
788
789 int kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
790 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm, int slot);
791 void kvm_mmu_write_protect_pt_masked(struct kvm *kvm,
792                                      struct kvm_memory_slot *slot,
793                                      gfn_t gfn_offset, unsigned long mask);
794 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
795 void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm);
796 unsigned int kvm_mmu_calculate_mmu_pages(struct kvm *kvm);
797 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned int kvm_nr_mmu_pages);
798
799 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu, unsigned long cr3);
800
801 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
802                           const void *val, int bytes);
803 u8 kvm_get_guest_memory_type(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
804
805 extern bool tdp_enabled;
806
807 u64 vcpu_tsc_khz(struct kvm_vcpu *vcpu);
808
809 /* control of guest tsc rate supported? */
810 extern bool kvm_has_tsc_control;
811 /* minimum supported tsc_khz for guests */
812 extern u32  kvm_min_guest_tsc_khz;
813 /* maximum supported tsc_khz for guests */
814 extern u32  kvm_max_guest_tsc_khz;
815
816 enum emulation_result {
817         EMULATE_DONE,         /* no further processing */
818         EMULATE_USER_EXIT,    /* kvm_run ready for userspace exit */
819         EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
820 };
821
822 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
823 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
824 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
825 #define EMULTYPE_RETRY              (1 << 3)
826 #define EMULTYPE_NO_REEXECUTE       (1 << 4)
827 int x86_emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr2,
828                             int emulation_type, void *insn, int insn_len);
829
830 static inline int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu,
831                         int emulation_type)
832 {
833         return x86_emulate_instruction(vcpu, 0, emulation_type, NULL, 0);
834 }
835
836 void kvm_enable_efer_bits(u64);
837 bool kvm_valid_efer(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
838 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *data);
839 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
840
841 struct x86_emulate_ctxt;
842
843 int kvm_fast_pio_out(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port);
844 void kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
845 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
846 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
847
848 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
849 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
850 void kvm_vcpu_deliver_sipi_vector(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int vector);
851
852 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int idt_index,
853                     int reason, bool has_error_code, u32 error_code);
854
855 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
856 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
857 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
858 int kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
859 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
860 int kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
861 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
862 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
863 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
864 int kvm_set_xcr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 xcr);
865
866 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 *pdata);
867 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
868
869 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
870 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
871 bool kvm_rdpmc(struct kvm_vcpu *vcpu);
872
873 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
874 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
875 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
876 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
877 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
878 int kvm_read_guest_page_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
879                             gfn_t gfn, void *data, int offset, int len,
880                             u32 access);
881 void kvm_propagate_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
882 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
883
884 static inline int __kvm_irq_line_state(unsigned long *irq_state,
885                                        int irq_source_id, int level)
886 {
887         /* Logical OR for level trig interrupt */
888         if (level)
889                 __set_bit(irq_source_id, irq_state);
890         else
891                 __clear_bit(irq_source_id, irq_state);
892
893         return !!(*irq_state);
894 }
895
896 int kvm_pic_set_irq(struct kvm_pic *pic, int irq, int irq_source_id, int level);
897 void kvm_pic_clear_all(struct kvm_pic *pic, int irq_source_id);
898
899 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
900
901 int fx_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
902
903 void kvm_mmu_flush_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu);
904 void kvm_mmu_pte_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
905                        const u8 *new, int bytes);
906 int kvm_mmu_unprotect_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
907 int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
908 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
909 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
910 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
911 void kvm_mmu_sync_roots(struct kvm_vcpu *vcpu);
912 gpa_t translate_nested_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access);
913 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
914                               struct x86_exception *exception);
915 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
916                                struct x86_exception *exception);
917 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
918                                struct x86_exception *exception);
919 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
920                                 struct x86_exception *exception);
921
922 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
923
924 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 error_code,
925                        void *insn, int insn_len);
926 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
927
928 void kvm_enable_tdp(void);
929 void kvm_disable_tdp(void);
930
931 int complete_pio(struct kvm_vcpu *vcpu);
932 bool kvm_check_iopl(struct kvm_vcpu *vcpu);
933
934 static inline gpa_t translate_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access)
935 {
936         return gpa;
937 }
938
939 static inline struct kvm_mmu_page *page_header(hpa_t shadow_page)
940 {
941         struct page *page = pfn_to_page(shadow_page >> PAGE_SHIFT);
942
943         return (struct kvm_mmu_page *)page_private(page);
944 }
945
946 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
947 {
948         u16 ldt;
949         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
950         return ldt;
951 }
952
953 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
954 {
955         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
956 }
957
958 #ifdef CONFIG_X86_64
959 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
960 {
961         u64 value;
962
963         rdmsrl(msr, value);
964         return value;
965 }
966 #endif
967
968 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
969 {
970         return 0x600; /* P6 family */
971 }
972
973 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
974 {
975         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
976 }
977
978 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
979 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
980 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
981 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
982 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
983         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
984
985 enum {
986         TASK_SWITCH_CALL = 0,
987         TASK_SWITCH_IRET = 1,
988         TASK_SWITCH_JMP = 2,
989         TASK_SWITCH_GATE = 3,
990 };
991
992 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
993 #define HF_HIF_MASK             (1 << 1)
994 #define HF_VINTR_MASK           (1 << 2)
995 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
996 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
997 #define HF_GUEST_MASK           (1 << 5) /* VCPU is in guest-mode */
998
999 /*
1000  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
1001  * reboot turns off virtualization while processes are running.
1002  * Trap the fault and ignore the instruction if that happens.
1003  */
1004 asmlinkage void kvm_spurious_fault(void);
1005
1006 #define ____kvm_handle_fault_on_reboot(insn, cleanup_insn)      \
1007         "666: " insn "\n\t" \
1008         "668: \n\t"                           \
1009         ".pushsection .fixup, \"ax\" \n" \
1010         "667: \n\t" \
1011         cleanup_insn "\n\t"                   \
1012         "cmpb $0, kvm_rebooting \n\t"         \
1013         "jne 668b \n\t"                       \
1014         __ASM_SIZE(push) " $666b \n\t"        \
1015         "call kvm_spurious_fault \n\t"        \
1016         ".popsection \n\t" \
1017         _ASM_EXTABLE(666b, 667b)
1018
1019 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn)              \
1020         ____kvm_handle_fault_on_reboot(insn, "")
1021
1022 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
1023 int kvm_unmap_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1024 int kvm_unmap_hva_range(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
1025 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1026 int kvm_test_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1027 void kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
1028 int cpuid_maxphyaddr(struct kvm_vcpu *vcpu);
1029 int kvm_cpu_has_injectable_intr(struct kvm_vcpu *v);
1030 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1031 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1032 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
1033 void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
1034
1035 void kvm_define_shared_msr(unsigned index, u32 msr);
1036 void kvm_set_shared_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
1037
1038 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
1039
1040 void kvm_arch_async_page_not_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1041                                      struct kvm_async_pf *work);
1042 void kvm_arch_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1043                                  struct kvm_async_pf *work);
1044 void kvm_arch_async_page_ready(struct kvm_vcpu *vcpu,
1045                                struct kvm_async_pf *work);
1046 bool kvm_arch_can_inject_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu);
1047 extern bool kvm_find_async_pf_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1048
1049 void kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1050
1051 int kvm_is_in_guest(void);
1052
1053 void kvm_pmu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
1054 void kvm_pmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1055 void kvm_pmu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
1056 void kvm_pmu_cpuid_update(struct kvm_vcpu *vcpu);
1057 bool kvm_pmu_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr);
1058 int kvm_pmu_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 *data);
1059 int kvm_pmu_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr_info);
1060 int kvm_pmu_read_pmc(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned pmc, u64 *data);
1061 void kvm_handle_pmu_event(struct kvm_vcpu *vcpu);
1062 void kvm_deliver_pmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
1063
1064 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */