Merge tag 'qcom-soc-for-3.16-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[pandora-kernel.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 #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 | X86_CR4_SMAP))
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 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
83 {
84         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PT_PAGE_TABLE_LEVEL) must be 0. */
85         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
86                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
87 }
88
89 #define SELECTOR_TI_MASK (1 << 2)
90 #define SELECTOR_RPL_MASK 0x03
91
92 #define IOPL_SHIFT 12
93
94 #define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
95 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64
96 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 10
97 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
98 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
99 #define KVM_REFILL_PAGES 25
100 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 80
101 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
102 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
103
104 #define ASYNC_PF_PER_VCPU 64
105
106 struct kvm_vcpu;
107 struct kvm;
108 struct kvm_async_pf;
109
110 enum kvm_reg {
111         VCPU_REGS_RAX = 0,
112         VCPU_REGS_RCX = 1,
113         VCPU_REGS_RDX = 2,
114         VCPU_REGS_RBX = 3,
115         VCPU_REGS_RSP = 4,
116         VCPU_REGS_RBP = 5,
117         VCPU_REGS_RSI = 6,
118         VCPU_REGS_RDI = 7,
119 #ifdef CONFIG_X86_64
120         VCPU_REGS_R8 = 8,
121         VCPU_REGS_R9 = 9,
122         VCPU_REGS_R10 = 10,
123         VCPU_REGS_R11 = 11,
124         VCPU_REGS_R12 = 12,
125         VCPU_REGS_R13 = 13,
126         VCPU_REGS_R14 = 14,
127         VCPU_REGS_R15 = 15,
128 #endif
129         VCPU_REGS_RIP,
130         NR_VCPU_REGS
131 };
132
133 enum kvm_reg_ex {
134         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
135         VCPU_EXREG_CR3,
136         VCPU_EXREG_RFLAGS,
137         VCPU_EXREG_CPL,
138         VCPU_EXREG_SEGMENTS,
139 };
140
141 enum {
142         VCPU_SREG_ES,
143         VCPU_SREG_CS,
144         VCPU_SREG_SS,
145         VCPU_SREG_DS,
146         VCPU_SREG_FS,
147         VCPU_SREG_GS,
148         VCPU_SREG_TR,
149         VCPU_SREG_LDTR,
150 };
151
152 #include <asm/kvm_emulate.h>
153
154 #define KVM_NR_MEM_OBJS 40
155
156 #define KVM_NR_DB_REGS  4
157
158 #define DR6_BD          (1 << 13)
159 #define DR6_BS          (1 << 14)
160 #define DR6_FIXED_1     0xffff0ff0
161 #define DR6_VOLATILE    0x0000e00f
162
163 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
164 #define DR7_GE          (1 << 9)
165 #define DR7_GD          (1 << 13)
166 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
167 #define DR7_VOLATILE    0xffff23ff
168
169 /* apic attention bits */
170 #define KVM_APIC_CHECK_VAPIC    0
171 /*
172  * The following bit is set with PV-EOI, unset on EOI.
173  * We detect PV-EOI changes by guest by comparing
174  * this bit with PV-EOI in guest memory.
175  * See the implementation in apic_update_pv_eoi.
176  */
177 #define KVM_APIC_PV_EOI_PENDING 1
178
179 /*
180  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
181  * enough memory for a single page fault in a cache.
182  */
183 struct kvm_mmu_memory_cache {
184         int nobjs;
185         void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
186 };
187
188 /*
189  * kvm_mmu_page_role, below, is defined as:
190  *
191  *   bits 0:3 - total guest paging levels (2-4, or zero for real mode)
192  *   bits 4:7 - page table level for this shadow (1-4)
193  *   bits 8:9 - page table quadrant for 2-level guests
194  *   bit   16 - direct mapping of virtual to physical mapping at gfn
195  *              used for real mode and two-dimensional paging
196  *   bits 17:19 - common access permissions for all ptes in this shadow page
197  */
198 union kvm_mmu_page_role {
199         unsigned word;
200         struct {
201                 unsigned level:4;
202                 unsigned cr4_pae:1;
203                 unsigned quadrant:2;
204                 unsigned pad_for_nice_hex_output:6;
205                 unsigned direct:1;
206                 unsigned access:3;
207                 unsigned invalid:1;
208                 unsigned nxe:1;
209                 unsigned cr0_wp:1;
210                 unsigned smep_andnot_wp:1;
211         };
212 };
213
214 struct kvm_mmu_page {
215         struct list_head link;
216         struct hlist_node hash_link;
217
218         /*
219          * The following two entries are used to key the shadow page in the
220          * hash table.
221          */
222         gfn_t gfn;
223         union kvm_mmu_page_role role;
224
225         u64 *spt;
226         /* hold the gfn of each spte inside spt */
227         gfn_t *gfns;
228         bool unsync;
229         int root_count;          /* Currently serving as active root */
230         unsigned int unsync_children;
231         unsigned long parent_ptes;      /* Reverse mapping for parent_pte */
232
233         /* The page is obsolete if mmu_valid_gen != kvm->arch.mmu_valid_gen.  */
234         unsigned long mmu_valid_gen;
235
236         DECLARE_BITMAP(unsync_child_bitmap, 512);
237
238 #ifdef CONFIG_X86_32
239         /*
240          * Used out of the mmu-lock to avoid reading spte values while an
241          * update is in progress; see the comments in __get_spte_lockless().
242          */
243         int clear_spte_count;
244 #endif
245
246         /* Number of writes since the last time traversal visited this page.  */
247         int write_flooding_count;
248 };
249
250 struct kvm_pio_request {
251         unsigned long count;
252         int in;
253         int port;
254         int size;
255 };
256
257 /*
258  * x86 supports 3 paging modes (4-level 64-bit, 3-level 64-bit, and 2-level
259  * 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the current mmu
260  * mode.
261  */
262 struct kvm_mmu {
263         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long root);
264         unsigned long (*get_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
265         u64 (*get_pdptr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int index);
266         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 err,
267                           bool prefault);
268         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
269                                   struct x86_exception *fault);
270         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 access,
271                             struct x86_exception *exception);
272         gpa_t (*translate_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access);
273         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
274                          struct kvm_mmu_page *sp);
275         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
276         void (*update_pte)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu_page *sp,
277                            u64 *spte, const void *pte);
278         hpa_t root_hpa;
279         int root_level;
280         int shadow_root_level;
281         union kvm_mmu_page_role base_role;
282         bool direct_map;
283
284         /*
285          * Bitmap; bit set = permission fault
286          * Byte index: page fault error code [4:1]
287          * Bit index: pte permissions in ACC_* format
288          */
289         u8 permissions[16];
290
291         u64 *pae_root;
292         u64 *lm_root;
293         u64 rsvd_bits_mask[2][4];
294         u64 bad_mt_xwr;
295
296         /*
297          * Bitmap: bit set = last pte in walk
298          * index[0:1]: level (zero-based)
299          * index[2]: pte.ps
300          */
301         u8 last_pte_bitmap;
302
303         bool nx;
304
305         u64 pdptrs[4]; /* pae */
306 };
307
308 enum pmc_type {
309         KVM_PMC_GP = 0,
310         KVM_PMC_FIXED,
311 };
312
313 struct kvm_pmc {
314         enum pmc_type type;
315         u8 idx;
316         u64 counter;
317         u64 eventsel;
318         struct perf_event *perf_event;
319         struct kvm_vcpu *vcpu;
320 };
321
322 struct kvm_pmu {
323         unsigned nr_arch_gp_counters;
324         unsigned nr_arch_fixed_counters;
325         unsigned available_event_types;
326         u64 fixed_ctr_ctrl;
327         u64 global_ctrl;
328         u64 global_status;
329         u64 global_ovf_ctrl;
330         u64 counter_bitmask[2];
331         u64 global_ctrl_mask;
332         u64 reserved_bits;
333         u8 version;
334         struct kvm_pmc gp_counters[INTEL_PMC_MAX_GENERIC];
335         struct kvm_pmc fixed_counters[INTEL_PMC_MAX_FIXED];
336         struct irq_work irq_work;
337         u64 reprogram_pmi;
338 };
339
340 enum {
341         KVM_DEBUGREG_BP_ENABLED = 1,
342         KVM_DEBUGREG_WONT_EXIT = 2,
343 };
344
345 struct kvm_vcpu_arch {
346         /*
347          * rip and regs accesses must go through
348          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
349          */
350         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
351         u32 regs_avail;
352         u32 regs_dirty;
353
354         unsigned long cr0;
355         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
356         unsigned long cr2;
357         unsigned long cr3;
358         unsigned long cr4;
359         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
360         unsigned long cr8;
361         u32 hflags;
362         u64 efer;
363         u64 apic_base;
364         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
365         unsigned long apic_attention;
366         int32_t apic_arb_prio;
367         int mp_state;
368         u64 ia32_misc_enable_msr;
369         bool tpr_access_reporting;
370
371         /*
372          * Paging state of the vcpu
373          *
374          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
375          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
376          * handle faults.
377          */
378         struct kvm_mmu mmu;
379
380         /*
381          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
382          *
383          * This context will save all necessary information to walk page tables
384          * of the an L2 guest. This context is only initialized for page table
385          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
386          * the host.
387          */
388         struct kvm_mmu nested_mmu;
389
390         /*
391          * Pointer to the mmu context currently used for
392          * gva_to_gpa translations.
393          */
394         struct kvm_mmu *walk_mmu;
395
396         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_list_desc_cache;
397         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
398         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
399
400         struct fpu guest_fpu;
401         u64 xcr0;
402         u64 guest_supported_xcr0;
403         u32 guest_xstate_size;
404
405         struct kvm_pio_request pio;
406         void *pio_data;
407
408         u8 event_exit_inst_len;
409
410         struct kvm_queued_exception {
411                 bool pending;
412                 bool has_error_code;
413                 bool reinject;
414                 u8 nr;
415                 u32 error_code;
416         } exception;
417
418         struct kvm_queued_interrupt {
419                 bool pending;
420                 bool soft;
421                 u8 nr;
422         } interrupt;
423
424         int halt_request; /* real mode on Intel only */
425
426         int cpuid_nent;
427         struct kvm_cpuid_entry2 cpuid_entries[KVM_MAX_CPUID_ENTRIES];
428         /* emulate context */
429
430         struct x86_emulate_ctxt emulate_ctxt;
431         bool emulate_regs_need_sync_to_vcpu;
432         bool emulate_regs_need_sync_from_vcpu;
433         int (*complete_userspace_io)(struct kvm_vcpu *vcpu);
434
435         gpa_t time;
436         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
437         unsigned int hw_tsc_khz;
438         struct gfn_to_hva_cache pv_time;
439         bool pv_time_enabled;
440         /* set guest stopped flag in pvclock flags field */
441         bool pvclock_set_guest_stopped_request;
442
443         struct {
444                 u64 msr_val;
445                 u64 last_steal;
446                 u64 accum_steal;
447                 struct gfn_to_hva_cache stime;
448                 struct kvm_steal_time steal;
449         } st;
450
451         u64 last_guest_tsc;
452         u64 last_host_tsc;
453         u64 tsc_offset_adjustment;
454         u64 this_tsc_nsec;
455         u64 this_tsc_write;
456         u8  this_tsc_generation;
457         bool tsc_catchup;
458         bool tsc_always_catchup;
459         s8 virtual_tsc_shift;
460         u32 virtual_tsc_mult;
461         u32 virtual_tsc_khz;
462         s64 ia32_tsc_adjust_msr;
463
464         atomic_t nmi_queued;  /* unprocessed asynchronous NMIs */
465         unsigned nmi_pending; /* NMI queued after currently running handler */
466         bool nmi_injected;    /* Trying to inject an NMI this entry */
467
468         struct mtrr_state_type mtrr_state;
469         u32 pat;
470
471         unsigned switch_db_regs;
472         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
473         unsigned long dr6;
474         unsigned long dr7;
475         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
476         unsigned long guest_debug_dr7;
477
478         u64 mcg_cap;
479         u64 mcg_status;
480         u64 mcg_ctl;
481         u64 *mce_banks;
482
483         /* Cache MMIO info */
484         u64 mmio_gva;
485         unsigned access;
486         gfn_t mmio_gfn;
487
488         struct kvm_pmu pmu;
489
490         /* used for guest single stepping over the given code position */
491         unsigned long singlestep_rip;
492
493         /* fields used by HYPER-V emulation */
494         u64 hv_vapic;
495
496         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
497
498         unsigned long last_retry_eip;
499         unsigned long last_retry_addr;
500
501         struct {
502                 bool halted;
503                 gfn_t gfns[roundup_pow_of_two(ASYNC_PF_PER_VCPU)];
504                 struct gfn_to_hva_cache data;
505                 u64 msr_val;
506                 u32 id;
507                 bool send_user_only;
508         } apf;
509
510         /* OSVW MSRs (AMD only) */
511         struct {
512                 u64 length;
513                 u64 status;
514         } osvw;
515
516         struct {
517                 u64 msr_val;
518                 struct gfn_to_hva_cache data;
519         } pv_eoi;
520
521         /*
522          * Indicate whether the access faults on its page table in guest
523          * which is set when fix page fault and used to detect unhandeable
524          * instruction.
525          */
526         bool write_fault_to_shadow_pgtable;
527
528         /* set at EPT violation at this point */
529         unsigned long exit_qualification;
530
531         /* pv related host specific info */
532         struct {
533                 bool pv_unhalted;
534         } pv;
535 };
536
537 struct kvm_lpage_info {
538         int write_count;
539 };
540
541 struct kvm_arch_memory_slot {
542         unsigned long *rmap[KVM_NR_PAGE_SIZES];
543         struct kvm_lpage_info *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
544 };
545
546 struct kvm_apic_map {
547         struct rcu_head rcu;
548         u8 ldr_bits;
549         /* fields bellow are used to decode ldr values in different modes */
550         u32 cid_shift, cid_mask, lid_mask;
551         struct kvm_lapic *phys_map[256];
552         /* first index is cluster id second is cpu id in a cluster */
553         struct kvm_lapic *logical_map[16][16];
554 };
555
556 struct kvm_arch {
557         unsigned int n_used_mmu_pages;
558         unsigned int n_requested_mmu_pages;
559         unsigned int n_max_mmu_pages;
560         unsigned int indirect_shadow_pages;
561         unsigned long mmu_valid_gen;
562         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
563         /*
564          * Hash table of struct kvm_mmu_page.
565          */
566         struct list_head active_mmu_pages;
567         struct list_head zapped_obsolete_pages;
568
569         struct list_head assigned_dev_head;
570         struct iommu_domain *iommu_domain;
571         bool iommu_noncoherent;
572 #define __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
573         atomic_t noncoherent_dma_count;
574         struct kvm_pic *vpic;
575         struct kvm_ioapic *vioapic;
576         struct kvm_pit *vpit;
577         int vapics_in_nmi_mode;
578         struct mutex apic_map_lock;
579         struct kvm_apic_map *apic_map;
580
581         unsigned int tss_addr;
582         struct page *apic_access_page;
583
584         gpa_t wall_clock;
585
586         struct page *ept_identity_pagetable;
587         bool ept_identity_pagetable_done;
588         gpa_t ept_identity_map_addr;
589
590         unsigned long irq_sources_bitmap;
591         s64 kvmclock_offset;
592         raw_spinlock_t tsc_write_lock;
593         u64 last_tsc_nsec;
594         u64 last_tsc_write;
595         u32 last_tsc_khz;
596         u64 cur_tsc_nsec;
597         u64 cur_tsc_write;
598         u64 cur_tsc_offset;
599         u8  cur_tsc_generation;
600         int nr_vcpus_matched_tsc;
601
602         spinlock_t pvclock_gtod_sync_lock;
603         bool use_master_clock;
604         u64 master_kernel_ns;
605         cycle_t master_cycle_now;
606         struct delayed_work kvmclock_update_work;
607         struct delayed_work kvmclock_sync_work;
608
609         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
610
611         /* fields used by HYPER-V emulation */
612         u64 hv_guest_os_id;
613         u64 hv_hypercall;
614         u64 hv_tsc_page;
615
616         #ifdef CONFIG_KVM_MMU_AUDIT
617         int audit_point;
618         #endif
619 };
620
621 struct kvm_vm_stat {
622         u32 mmu_shadow_zapped;
623         u32 mmu_pte_write;
624         u32 mmu_pte_updated;
625         u32 mmu_pde_zapped;
626         u32 mmu_flooded;
627         u32 mmu_recycled;
628         u32 mmu_cache_miss;
629         u32 mmu_unsync;
630         u32 remote_tlb_flush;
631         u32 lpages;
632 };
633
634 struct kvm_vcpu_stat {
635         u32 pf_fixed;
636         u32 pf_guest;
637         u32 tlb_flush;
638         u32 invlpg;
639
640         u32 exits;
641         u32 io_exits;
642         u32 mmio_exits;
643         u32 signal_exits;
644         u32 irq_window_exits;
645         u32 nmi_window_exits;
646         u32 halt_exits;
647         u32 halt_wakeup;
648         u32 request_irq_exits;
649         u32 irq_exits;
650         u32 host_state_reload;
651         u32 efer_reload;
652         u32 fpu_reload;
653         u32 insn_emulation;
654         u32 insn_emulation_fail;
655         u32 hypercalls;
656         u32 irq_injections;
657         u32 nmi_injections;
658 };
659
660 struct x86_instruction_info;
661
662 struct msr_data {
663         bool host_initiated;
664         u32 index;
665         u64 data;
666 };
667
668 struct kvm_x86_ops {
669         int (*cpu_has_kvm_support)(void);          /* __init */
670         int (*disabled_by_bios)(void);             /* __init */
671         int (*hardware_enable)(void *dummy);
672         void (*hardware_disable)(void *dummy);
673         void (*check_processor_compatibility)(void *rtn);
674         int (*hardware_setup)(void);               /* __init */
675         void (*hardware_unsetup)(void);            /* __exit */
676         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
677         void (*cpuid_update)(struct kvm_vcpu *vcpu);
678
679         /* Create, but do not attach this VCPU */
680         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned id);
681         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
682         void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
683
684         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
685         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
686         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
687
688         void (*update_db_bp_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu);
689         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *pdata);
690         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
691         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
692         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
693                             struct kvm_segment *var, int seg);
694         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
695         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
696                             struct kvm_segment *var, int seg);
697         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
698         void (*decache_cr0_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
699         void (*decache_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
700         void (*decache_cr4_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
701         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
702         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
703         int (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
704         void (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
705         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
706         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
707         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
708         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
709         u64 (*get_dr6)(struct kvm_vcpu *vcpu);
710         void (*set_dr6)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
711         void (*sync_dirty_debug_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
712         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
713         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
714         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
715         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
716         void (*fpu_activate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
717         void (*fpu_deactivate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
718
719         void (*tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
720
721         void (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
722         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
723         void (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
724         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
725         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
726         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
727                                 unsigned char *hypercall_addr);
728         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
729         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
730         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr,
731                                 bool has_error_code, u32 error_code,
732                                 bool reinject);
733         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
734         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
735         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
736         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
737         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
738         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
739         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
740         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
741         int (*vm_has_apicv)(struct kvm *kvm);
742         void (*hwapic_irr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int max_irr);
743         void (*hwapic_isr_update)(struct kvm *kvm, int isr);
744         void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *eoi_exit_bitmap);
745         void (*set_virtual_x2apic_mode)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool set);
746         void (*deliver_posted_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vector);
747         void (*sync_pir_to_irr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
748         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
749         int (*get_tdp_level)(void);
750         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
751         int (*get_lpage_level)(void);
752         bool (*rdtscp_supported)(void);
753         bool (*invpcid_supported)(void);
754         void (*adjust_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, s64 adjustment, bool host);
755
756         void (*set_tdp_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
757
758         void (*set_supported_cpuid)(u32 func, struct kvm_cpuid_entry2 *entry);
759
760         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
761
762         void (*set_tsc_khz)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 user_tsc_khz, bool scale);
763         u64 (*read_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
764         void (*write_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
765
766         u64 (*compute_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 target_tsc);
767         u64 (*read_l1_tsc)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
768
769         void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *info1, u64 *info2);
770
771         int (*check_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu,
772                                struct x86_instruction_info *info,
773                                enum x86_intercept_stage stage);
774         void (*handle_external_intr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
775         bool (*mpx_supported)(void);
776
777         int (*check_nested_events)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool external_intr);
778 };
779
780 struct kvm_arch_async_pf {
781         u32 token;
782         gfn_t gfn;
783         unsigned long cr3;
784         bool direct_map;
785 };
786
787 extern struct kvm_x86_ops *kvm_x86_ops;
788
789 static inline void adjust_tsc_offset_guest(struct kvm_vcpu *vcpu,
790                                            s64 adjustment)
791 {
792         kvm_x86_ops->adjust_tsc_offset(vcpu, adjustment, false);
793 }
794
795 static inline void adjust_tsc_offset_host(struct kvm_vcpu *vcpu, s64 adjustment)
796 {
797         kvm_x86_ops->adjust_tsc_offset(vcpu, adjustment, true);
798 }
799
800 int kvm_mmu_module_init(void);
801 void kvm_mmu_module_exit(void);
802
803 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
804 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
805 void kvm_mmu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
806 void kvm_mmu_set_mask_ptes(u64 user_mask, u64 accessed_mask,
807                 u64 dirty_mask, u64 nx_mask, u64 x_mask);
808
809 void kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
810 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm, int slot);
811 void kvm_mmu_write_protect_pt_masked(struct kvm *kvm,
812                                      struct kvm_memory_slot *slot,
813                                      gfn_t gfn_offset, unsigned long mask);
814 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
815 void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm);
816 unsigned int kvm_mmu_calculate_mmu_pages(struct kvm *kvm);
817 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned int kvm_nr_mmu_pages);
818
819 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu, unsigned long cr3);
820
821 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
822                           const void *val, int bytes);
823 u8 kvm_get_guest_memory_type(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
824
825 extern bool tdp_enabled;
826
827 u64 vcpu_tsc_khz(struct kvm_vcpu *vcpu);
828
829 /* control of guest tsc rate supported? */
830 extern bool kvm_has_tsc_control;
831 /* minimum supported tsc_khz for guests */
832 extern u32  kvm_min_guest_tsc_khz;
833 /* maximum supported tsc_khz for guests */
834 extern u32  kvm_max_guest_tsc_khz;
835
836 enum emulation_result {
837         EMULATE_DONE,         /* no further processing */
838         EMULATE_USER_EXIT,    /* kvm_run ready for userspace exit */
839         EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
840 };
841
842 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
843 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
844 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
845 #define EMULTYPE_RETRY              (1 << 3)
846 #define EMULTYPE_NO_REEXECUTE       (1 << 4)
847 int x86_emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr2,
848                             int emulation_type, void *insn, int insn_len);
849
850 static inline int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu,
851                         int emulation_type)
852 {
853         return x86_emulate_instruction(vcpu, 0, emulation_type, NULL, 0);
854 }
855
856 void kvm_enable_efer_bits(u64);
857 bool kvm_valid_efer(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
858 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *data);
859 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
860
861 struct x86_emulate_ctxt;
862
863 int kvm_fast_pio_out(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port);
864 void kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
865 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
866 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
867
868 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
869 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
870 void kvm_vcpu_deliver_sipi_vector(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned int vector);
871
872 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int idt_index,
873                     int reason, bool has_error_code, u32 error_code);
874
875 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
876 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
877 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
878 int kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
879 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
880 int kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
881 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
882 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
883 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
884 int kvm_set_xcr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 xcr);
885
886 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 *pdata);
887 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
888
889 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
890 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
891 bool kvm_rdpmc(struct kvm_vcpu *vcpu);
892
893 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
894 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
895 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
896 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
897 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
898 int kvm_read_guest_page_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
899                             gfn_t gfn, void *data, int offset, int len,
900                             u32 access);
901 void kvm_propagate_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
902 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
903
904 static inline int __kvm_irq_line_state(unsigned long *irq_state,
905                                        int irq_source_id, int level)
906 {
907         /* Logical OR for level trig interrupt */
908         if (level)
909                 __set_bit(irq_source_id, irq_state);
910         else
911                 __clear_bit(irq_source_id, irq_state);
912
913         return !!(*irq_state);
914 }
915
916 int kvm_pic_set_irq(struct kvm_pic *pic, int irq, int irq_source_id, int level);
917 void kvm_pic_clear_all(struct kvm_pic *pic, int irq_source_id);
918
919 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
920
921 int fx_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
922
923 void kvm_mmu_flush_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu);
924 void kvm_mmu_pte_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
925                        const u8 *new, int bytes);
926 int kvm_mmu_unprotect_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
927 int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
928 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
929 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
930 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
931 void kvm_mmu_sync_roots(struct kvm_vcpu *vcpu);
932 gpa_t translate_nested_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access);
933 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
934                               struct x86_exception *exception);
935 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
936                                struct x86_exception *exception);
937 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
938                                struct x86_exception *exception);
939 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
940                                 struct x86_exception *exception);
941
942 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
943
944 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 error_code,
945                        void *insn, int insn_len);
946 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
947 void kvm_mmu_new_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu);
948
949 void kvm_enable_tdp(void);
950 void kvm_disable_tdp(void);
951
952 static inline gpa_t translate_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access)
953 {
954         return gpa;
955 }
956
957 static inline struct kvm_mmu_page *page_header(hpa_t shadow_page)
958 {
959         struct page *page = pfn_to_page(shadow_page >> PAGE_SHIFT);
960
961         return (struct kvm_mmu_page *)page_private(page);
962 }
963
964 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
965 {
966         u16 ldt;
967         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
968         return ldt;
969 }
970
971 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
972 {
973         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
974 }
975
976 #ifdef CONFIG_X86_64
977 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
978 {
979         u64 value;
980
981         rdmsrl(msr, value);
982         return value;
983 }
984 #endif
985
986 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
987 {
988         return 0x600; /* P6 family */
989 }
990
991 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
992 {
993         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
994 }
995
996 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
997 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
998 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
999 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
1000 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
1001         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
1002
1003 enum {
1004         TASK_SWITCH_CALL = 0,
1005         TASK_SWITCH_IRET = 1,
1006         TASK_SWITCH_JMP = 2,
1007         TASK_SWITCH_GATE = 3,
1008 };
1009
1010 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
1011 #define HF_HIF_MASK             (1 << 1)
1012 #define HF_VINTR_MASK           (1 << 2)
1013 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
1014 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
1015 #define HF_GUEST_MASK           (1 << 5) /* VCPU is in guest-mode */
1016
1017 /*
1018  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
1019  * reboot turns off virtualization while processes are running.
1020  * Trap the fault and ignore the instruction if that happens.
1021  */
1022 asmlinkage void kvm_spurious_fault(void);
1023
1024 #define ____kvm_handle_fault_on_reboot(insn, cleanup_insn)      \
1025         "666: " insn "\n\t" \
1026         "668: \n\t"                           \
1027         ".pushsection .fixup, \"ax\" \n" \
1028         "667: \n\t" \
1029         cleanup_insn "\n\t"                   \
1030         "cmpb $0, kvm_rebooting \n\t"         \
1031         "jne 668b \n\t"                       \
1032         __ASM_SIZE(push) " $666b \n\t"        \
1033         "call kvm_spurious_fault \n\t"        \
1034         ".popsection \n\t" \
1035         _ASM_EXTABLE(666b, 667b)
1036
1037 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn)              \
1038         ____kvm_handle_fault_on_reboot(insn, "")
1039
1040 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
1041 int kvm_unmap_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1042 int kvm_unmap_hva_range(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
1043 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1044 int kvm_test_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1045 void kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
1046 int cpuid_maxphyaddr(struct kvm_vcpu *vcpu);
1047 int kvm_cpu_has_injectable_intr(struct kvm_vcpu *v);
1048 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1049 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1050 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
1051 void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
1052
1053 void kvm_define_shared_msr(unsigned index, u32 msr);
1054 void kvm_set_shared_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
1055
1056 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
1057
1058 void kvm_arch_async_page_not_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1059                                      struct kvm_async_pf *work);
1060 void kvm_arch_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1061                                  struct kvm_async_pf *work);
1062 void kvm_arch_async_page_ready(struct kvm_vcpu *vcpu,
1063                                struct kvm_async_pf *work);
1064 bool kvm_arch_can_inject_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu);
1065 extern bool kvm_find_async_pf_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1066
1067 void kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1068
1069 int kvm_is_in_guest(void);
1070
1071 void kvm_pmu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
1072 void kvm_pmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1073 void kvm_pmu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
1074 void kvm_pmu_cpuid_update(struct kvm_vcpu *vcpu);
1075 bool kvm_pmu_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr);
1076 int kvm_pmu_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 *data);
1077 int kvm_pmu_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr_info);
1078 int kvm_pmu_read_pmc(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned pmc, u64 *data);
1079 void kvm_handle_pmu_event(struct kvm_vcpu *vcpu);
1080 void kvm_deliver_pmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
1081
1082 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */