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 #include <linux/irqbypass.h>
  28 #include <linux/hyperv.h>
  29
  30 #include <asm/pvclock-abi.h>
  31 #include <asm/desc.h>
  32 #include <asm/mtrr.h>
  33 #include <asm/msr-index.h>
  34 #include <asm/asm.h>
  35 #include <asm/kvm_page_track.h>
  36
  37 #define KVM_MAX_VCPUS 255
  38 #define KVM_SOFT_MAX_VCPUS 160
  39 #define KVM_USER_MEM_SLOTS 509
  40 /* memory slots that are not exposed to userspace */
  41 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 3
  42 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
  43
  44 #define KVM_PIO_PAGE_OFFSET 1
  45 #define KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET 2
  46 #define KVM_HALT_POLL_NS_DEFAULT 500000
  47
  48 #define KVM_IRQCHIP_NUM_PINS  KVM_IOAPIC_NUM_PINS
  49
  50 /* x86-specific vcpu->requests bit members */
  51 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      8
  52 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  9
  53 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT      10
  54 #define KVM_REQ_MMU_SYNC          11
  55 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE      12
  56 #define KVM_REQ_DEACTIVATE_FPU    13
  57 #define KVM_REQ_EVENT             14
  58 #define KVM_REQ_APF_HALT          15
  59 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE      16
  60 #define KVM_REQ_NMI               17
  61 #define KVM_REQ_PMU               18
  62 #define KVM_REQ_PMI               19
  63 #define KVM_REQ_SMI               20
  64 #define KVM_REQ_MASTERCLOCK_UPDATE 21
  65 #define KVM_REQ_MCLOCK_INPROGRESS 22
  66 #define KVM_REQ_SCAN_IOAPIC       23
  67 #define KVM_REQ_GLOBAL_CLOCK_UPDATE 24
  68 #define KVM_REQ_APIC_PAGE_RELOAD  25
  69 #define KVM_REQ_HV_CRASH          26
  70 #define KVM_REQ_IOAPIC_EOI_EXIT   27
  71 #define KVM_REQ_HV_RESET          28
  72 #define KVM_REQ_HV_EXIT           29
  73 #define KVM_REQ_HV_STIMER         30
  74
  75 #define CR0_RESERVED_BITS                                               \
  76         (~(unsigned long)(X86_CR0_PE | X86_CR0_MP | X86_CR0_EM | X86_CR0_TS \
  77                           | X86_CR0_ET | X86_CR0_NE | X86_CR0_WP | X86_CR0_AM \
  78                           | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD | X86_CR0_PG))
  79
  80 #define CR3_L_MODE_RESERVED_BITS 0xFFFFFF0000000000ULL
  81 #define CR3_PCID_INVD            BIT_64(63)
  82 #define CR4_RESERVED_BITS                                               \
  83         (~(unsigned long)(X86_CR4_VME | X86_CR4_PVI | X86_CR4_TSD | X86_CR4_DE\
  84                           | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_MCE     \
  85                           | X86_CR4_PGE | X86_CR4_PCE | X86_CR4_OSFXSR | X86_CR4_PCIDE \
  86                           | X86_CR4_OSXSAVE | X86_CR4_SMEP | X86_CR4_FSGSBASE \
  87                           | X86_CR4_OSXMMEXCPT | X86_CR4_VMXE | X86_CR4_SMAP))
  88
  89 #define CR8_RESERVED_BITS (~(unsigned long)X86_CR8_TPR)
  90
  91
  92
  93 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
  94 #define VALID_PAGE(x) ((x) != INVALID_PAGE)
  95
  96 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
  97
  98 /* KVM Hugepage definitions for x86 */
  99 #define KVM_NR_PAGE_SIZES       3
 100 #define KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x)  (((x) - 1) * 9)
 101 #define KVM_HPAGE_SHIFT(x)      (PAGE_SHIFT + KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x))
 102 #define KVM_HPAGE_SIZE(x)       (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT(x))
 103 #define KVM_HPAGE_MASK(x)       (~(KVM_HPAGE_SIZE(x) - 1))
 104 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE(x)  (KVM_HPAGE_SIZE(x) / PAGE_SIZE)
 105
 106 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
 107 {
 108         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PT_PAGE_TABLE_LEVEL) must be 0. */
 109         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
 110                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
 111 }
 112
 113 #define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
 114 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64
 115 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 10
 116 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
 117 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
 118 #define KVM_REFILL_PAGES 25
 119 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 80
 120 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
 121 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
 122
 123 #define ASYNC_PF_PER_VCPU 64
 124
 125 enum kvm_reg {
 126         VCPU_REGS_RAX = 0,
 127         VCPU_REGS_RCX = 1,
 128         VCPU_REGS_RDX = 2,
 129         VCPU_REGS_RBX = 3,
 130         VCPU_REGS_RSP = 4,
 131         VCPU_REGS_RBP = 5,
 132         VCPU_REGS_RSI = 6,
 133         VCPU_REGS_RDI = 7,
 134 #ifdef CONFIG_X86_64
 135         VCPU_REGS_R8 = 8,
 136         VCPU_REGS_R9 = 9,
 137         VCPU_REGS_R10 = 10,
 138         VCPU_REGS_R11 = 11,
 139         VCPU_REGS_R12 = 12,
 140         VCPU_REGS_R13 = 13,
 141         VCPU_REGS_R14 = 14,
 142         VCPU_REGS_R15 = 15,
 143 #endif
 144         VCPU_REGS_RIP,
 145         NR_VCPU_REGS
 146 };
 147
 148 enum kvm_reg_ex {
 149         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
 150         VCPU_EXREG_CR3,
 151         VCPU_EXREG_RFLAGS,
 152         VCPU_EXREG_SEGMENTS,
 153 };
 154
 155 enum {
 156         VCPU_SREG_ES,
 157         VCPU_SREG_CS,
 158         VCPU_SREG_SS,
 159         VCPU_SREG_DS,
 160         VCPU_SREG_FS,
 161         VCPU_SREG_GS,
 162         VCPU_SREG_TR,
 163         VCPU_SREG_LDTR,
 164 };
 165
 166 #include <asm/kvm_emulate.h>
 167
 168 #define KVM_NR_MEM_OBJS 40
 169
 170 #define KVM_NR_DB_REGS  4
 171
 172 #define DR6_BD          (1 << 13)
 173 #define DR6_BS          (1 << 14)
 174 #define DR6_RTM         (1 << 16)
 175 #define DR6_FIXED_1     0xfffe0ff0
 176 #define DR6_INIT        0xffff0ff0
 177 #define DR6_VOLATILE    0x0001e00f
 178
 179 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
 180 #define DR7_GE          (1 << 9)
 181 #define DR7_GD          (1 << 13)
 182 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
 183 #define DR7_VOLATILE    0xffff2bff
 184
 185 #define PFERR_PRESENT_BIT 0
 186 #define PFERR_WRITE_BIT 1
 187 #define PFERR_USER_BIT 2
 188 #define PFERR_RSVD_BIT 3
 189 #define PFERR_FETCH_BIT 4
 190
 191 #define PFERR_PRESENT_MASK (1U << PFERR_PRESENT_BIT)
 192 #define PFERR_WRITE_MASK (1U << PFERR_WRITE_BIT)
 193 #define PFERR_USER_MASK (1U << PFERR_USER_BIT)
 194 #define PFERR_RSVD_MASK (1U << PFERR_RSVD_BIT)
 195 #define PFERR_FETCH_MASK (1U << PFERR_FETCH_BIT)
 196
 197 /* apic attention bits */
 198 #define KVM_APIC_CHECK_VAPIC    0
 199 /*
 200  * The following bit is set with PV-EOI, unset on EOI.
 201  * We detect PV-EOI changes by guest by comparing
 202  * this bit with PV-EOI in guest memory.
 203  * See the implementation in apic_update_pv_eoi.
 204  */
 205 #define KVM_APIC_PV_EOI_PENDING 1
 206
 207 struct kvm_kernel_irq_routing_entry;
 208
 209 /*
 210  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
 211  * enough memory for a single page fault in a cache.
 212  */
 213 struct kvm_mmu_memory_cache {
 214         int nobjs;
 215         void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
 216 };
 217
 218 /*
 219  * the pages used as guest page table on soft mmu are tracked by
 220  * kvm_memory_slot.arch.gfn_track which is 16 bits, so the role bits used
 221  * by indirect shadow page can not be more than 15 bits.
 222  *
 223  * Currently, we used 14 bits that are @level, @cr4_pae, @quadrant, @access,
 224  * @nxe, @cr0_wp, @smep_andnot_wp and @smap_andnot_wp.
 225  */
 226 union kvm_mmu_page_role {
 227         unsigned word;
 228         struct {
 229                 unsigned level:4;
 230                 unsigned cr4_pae:1;
 231                 unsigned quadrant:2;
 232                 unsigned direct:1;
 233                 unsigned access:3;
 234                 unsigned invalid:1;
 235                 unsigned nxe:1;
 236                 unsigned cr0_wp:1;
 237                 unsigned smep_andnot_wp:1;
 238                 unsigned smap_andnot_wp:1;
 239                 unsigned :8;
 240
 241                 /*
 242                  * This is left at the top of the word so that
 243                  * kvm_memslots_for_spte_role can extract it with a
 244                  * simple shift.  While there is room, give it a whole
 245                  * byte so it is also faster to load it from memory.
 246                  */
 247                 unsigned smm:8;
 248         };
 249 };
 250
 251 struct kvm_rmap_head {
 252         unsigned long val;
 253 };
 254
 255 struct kvm_mmu_page {
 256         struct list_head link;
 257         struct hlist_node hash_link;
 258
 259         /*
 260          * The following two entries are used to key the shadow page in the
 261          * hash table.
 262          */
 263         gfn_t gfn;
 264         union kvm_mmu_page_role role;
 265
 266         u64 *spt;
 267         /* hold the gfn of each spte inside spt */
 268         gfn_t *gfns;
 269         bool unsync;
 270         int root_count;          /* Currently serving as active root */
 271         unsigned int unsync_children;
 272         struct kvm_rmap_head parent_ptes; /* rmap pointers to parent sptes */
 273
 274         /* The page is obsolete if mmu_valid_gen != kvm->arch.mmu_valid_gen.  */
 275         unsigned long mmu_valid_gen;
 276
 277         DECLARE_BITMAP(unsync_child_bitmap, 512);
 278
 279 #ifdef CONFIG_X86_32
 280         /*
 281          * Used out of the mmu-lock to avoid reading spte values while an
 282          * update is in progress; see the comments in __get_spte_lockless().
 283          */
 284         int clear_spte_count;
 285 #endif
 286
 287         /* Number of writes since the last time traversal visited this page.  */
 288         atomic_t write_flooding_count;
 289 };
 290
 291 struct kvm_pio_request {
 292         unsigned long count;
 293         int in;
 294         int port;
 295         int size;
 296 };
 297
 298 struct rsvd_bits_validate {
 299         u64 rsvd_bits_mask[2][4];
 300         u64 bad_mt_xwr;
 301 };
 302
 303 /*
 304  * x86 supports 3 paging modes (4-level 64-bit, 3-level 64-bit, and 2-level
 305  * 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the current mmu
 306  * mode.
 307  */
 308 struct kvm_mmu {
 309         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long root);
 310         unsigned long (*get_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 311         u64 (*get_pdptr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int index);
 312         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 err,
 313                           bool prefault);
 314         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 315                                   struct x86_exception *fault);
 316         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 access,
 317                             struct x86_exception *exception);
 318         gpa_t (*translate_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
 319                                struct x86_exception *exception);
 320         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 321                          struct kvm_mmu_page *sp);
 322         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 323         void (*update_pte)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu_page *sp,
 324                            u64 *spte, const void *pte);
 325         hpa_t root_hpa;
 326         int root_level;
 327         int shadow_root_level;
 328         union kvm_mmu_page_role base_role;
 329         bool direct_map;
 330
 331         /*
 332          * Bitmap; bit set = permission fault
 333          * Byte index: page fault error code [4:1]
 334          * Bit index: pte permissions in ACC_* format
 335          */
 336         u8 permissions[16];
 337
 338         u64 *pae_root;
 339         u64 *lm_root;
 340
 341         /*
 342          * check zero bits on shadow page table entries, these
 343          * bits include not only hardware reserved bits but also
 344          * the bits spte never used.
 345          */
 346         struct rsvd_bits_validate shadow_zero_check;
 347
 348         struct rsvd_bits_validate guest_rsvd_check;
 349
 350         /* Can have large pages at levels 2..last_nonleaf_level-1. */
 351         u8 last_nonleaf_level;
 352
 353         bool nx;
 354
 355         u64 pdptrs[4]; /* pae */
 356 };
 357
 358 enum pmc_type {
 359         KVM_PMC_GP = 0,
 360         KVM_PMC_FIXED,
 361 };
 362
 363 struct kvm_pmc {
 364         enum pmc_type type;
 365         u8 idx;
 366         u64 counter;
 367         u64 eventsel;
 368         struct perf_event *perf_event;
 369         struct kvm_vcpu *vcpu;
 370 };
 371
 372 struct kvm_pmu {
 373         unsigned nr_arch_gp_counters;
 374         unsigned nr_arch_fixed_counters;
 375         unsigned available_event_types;
 376         u64 fixed_ctr_ctrl;
 377         u64 global_ctrl;
 378         u64 global_status;
 379         u64 global_ovf_ctrl;
 380         u64 counter_bitmask[2];
 381         u64 global_ctrl_mask;
 382         u64 reserved_bits;
 383         u8 version;
 384         struct kvm_pmc gp_counters[INTEL_PMC_MAX_GENERIC];
 385         struct kvm_pmc fixed_counters[INTEL_PMC_MAX_FIXED];
 386         struct irq_work irq_work;
 387         u64 reprogram_pmi;
 388 };
 389
 390 struct kvm_pmu_ops;
 391
 392 enum {
 393         KVM_DEBUGREG_BP_ENABLED = 1,
 394         KVM_DEBUGREG_WONT_EXIT = 2,
 395         KVM_DEBUGREG_RELOAD = 4,
 396 };
 397
 398 struct kvm_mtrr_range {
 399         u64 base;
 400         u64 mask;
 401         struct list_head node;
 402 };
 403
 404 struct kvm_mtrr {
 405         struct kvm_mtrr_range var_ranges[KVM_NR_VAR_MTRR];
 406         mtrr_type fixed_ranges[KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION];
 407         u64 deftype;
 408
 409         struct list_head head;
 410 };
 411
 412 /* Hyper-V SynIC timer */
 413 struct kvm_vcpu_hv_stimer {
 414         struct hrtimer timer;
 415         int index;
 416         u64 config;
 417         u64 count;
 418         u64 exp_time;
 419         struct hv_message msg;
 420         bool msg_pending;
 421 };
 422
 423 /* Hyper-V synthetic interrupt controller (SynIC)*/
 424 struct kvm_vcpu_hv_synic {
 425         u64 version;
 426         u64 control;
 427         u64 msg_page;
 428         u64 evt_page;
 429         atomic64_t sint[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
 430         atomic_t sint_to_gsi[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
 431         DECLARE_BITMAP(auto_eoi_bitmap, 256);
 432         DECLARE_BITMAP(vec_bitmap, 256);
 433         bool active;
 434 };
 435
 436 /* Hyper-V per vcpu emulation context */
 437 struct kvm_vcpu_hv {
 438         u64 hv_vapic;
 439         s64 runtime_offset;
 440         struct kvm_vcpu_hv_synic synic;
 441         struct kvm_hyperv_exit exit;
 442         struct kvm_vcpu_hv_stimer stimer[HV_SYNIC_STIMER_COUNT];
 443         DECLARE_BITMAP(stimer_pending_bitmap, HV_SYNIC_STIMER_COUNT);
 444 };
 445
 446 struct kvm_vcpu_arch {
 447         /*
 448          * rip and regs accesses must go through
 449          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
 450          */
 451         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
 452         u32 regs_avail;
 453         u32 regs_dirty;
 454
 455         unsigned long cr0;
 456         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
 457         unsigned long cr2;
 458         unsigned long cr3;
 459         unsigned long cr4;
 460         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
 461         unsigned long cr8;
 462         u32 hflags;
 463         u64 efer;
 464         u64 apic_base;
 465         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
 466         bool apicv_active;
 467         DECLARE_BITMAP(ioapic_handled_vectors, 256);
 468         unsigned long apic_attention;
 469         int32_t apic_arb_prio;
 470         int mp_state;
 471         u64 ia32_misc_enable_msr;
 472         u64 smbase;
 473         bool tpr_access_reporting;
 474         u64 ia32_xss;
 475
 476         /*
 477          * Paging state of the vcpu
 478          *
 479          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
 480          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
 481          * handle faults.
 482          */
 483         struct kvm_mmu mmu;
 484
 485         /*
 486          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
 487          *
 488          * This context will save all necessary information to walk page tables
 489          * of the an L2 guest. This context is only initialized for page table
 490          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
 491          * the host.
 492          */
 493         struct kvm_mmu nested_mmu;
 494
 495         /*
 496          * Pointer to the mmu context currently used for
 497          * gva_to_gpa translations.
 498          */
 499         struct kvm_mmu *walk_mmu;
 500
 501         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_list_desc_cache;
 502         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
 503         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
 504
 505         struct fpu guest_fpu;
 506         u64 xcr0;
 507         u64 guest_supported_xcr0;
 508         u32 guest_xstate_size;
 509
 510         struct kvm_pio_request pio;
 511         void *pio_data;
 512
 513         u8 event_exit_inst_len;
 514
 515         struct kvm_queued_exception {
 516                 bool pending;
 517                 bool has_error_code;
 518                 bool reinject;
 519                 u8 nr;
 520                 u32 error_code;
 521         } exception;
 522
 523         struct kvm_queued_interrupt {
 524                 bool pending;
 525                 bool soft;
 526                 u8 nr;
 527         } interrupt;
 528
 529         int halt_request; /* real mode on Intel only */
 530
 531         int cpuid_nent;
 532         struct kvm_cpuid_entry2 cpuid_entries[KVM_MAX_CPUID_ENTRIES];
 533
 534         int maxphyaddr;
 535
 536         /* emulate context */
 537
 538         struct x86_emulate_ctxt emulate_ctxt;
 539         bool emulate_regs_need_sync_to_vcpu;
 540         bool emulate_regs_need_sync_from_vcpu;
 541         int (*complete_userspace_io)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 542
 543         gpa_t time;
 544         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
 545         unsigned int hw_tsc_khz;
 546         struct gfn_to_hva_cache pv_time;
 547         bool pv_time_enabled;
 548         /* set guest stopped flag in pvclock flags field */
 549         bool pvclock_set_guest_stopped_request;
 550
 551         struct {
 552                 u64 msr_val;
 553                 u64 last_steal;
 554                 u64 accum_steal;
 555                 struct gfn_to_hva_cache stime;
 556                 struct kvm_steal_time steal;
 557         } st;
 558
 559         u64 last_guest_tsc;
 560         u64 last_host_tsc;
 561         u64 tsc_offset_adjustment;
 562         u64 this_tsc_nsec;
 563         u64 this_tsc_write;
 564         u64 this_tsc_generation;
 565         bool tsc_catchup;
 566         bool tsc_always_catchup;
 567         s8 virtual_tsc_shift;
 568         u32 virtual_tsc_mult;
 569         u32 virtual_tsc_khz;
 570         s64 ia32_tsc_adjust_msr;
 571         u64 tsc_scaling_ratio;
 572
 573         atomic_t nmi_queued;  /* unprocessed asynchronous NMIs */
 574         unsigned nmi_pending; /* NMI queued after currently running handler */
 575         bool nmi_injected;    /* Trying to inject an NMI this entry */
 576         bool smi_pending;    /* SMI queued after currently running handler */
 577
 578         struct kvm_mtrr mtrr_state;
 579         u64 pat;
 580
 581         unsigned switch_db_regs;
 582         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
 583         unsigned long dr6;
 584         unsigned long dr7;
 585         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
 586         unsigned long guest_debug_dr7;
 587
 588         u64 mcg_cap;
 589         u64 mcg_status;
 590         u64 mcg_ctl;
 591         u64 *mce_banks;
 592
 593         /* Cache MMIO info */
 594         u64 mmio_gva;
 595         unsigned access;
 596         gfn_t mmio_gfn;
 597         u64 mmio_gen;
 598
 599         struct kvm_pmu pmu;
 600
 601         /* used for guest single stepping over the given code position */
 602         unsigned long singlestep_rip;
 603
 604         struct kvm_vcpu_hv hyperv;
 605
 606         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
 607
 608         unsigned long last_retry_eip;
 609         unsigned long last_retry_addr;
 610
 611         struct {
 612                 bool halted;
 613                 gfn_t gfns[roundup_pow_of_two(ASYNC_PF_PER_VCPU)];
 614                 struct gfn_to_hva_cache data;
 615                 u64 msr_val;
 616                 u32 id;
 617                 bool send_user_only;
 618         } apf;
 619
 620         /* OSVW MSRs (AMD only) */
 621         struct {
 622                 u64 length;
 623                 u64 status;
 624         } osvw;
 625
 626         struct {
 627                 u64 msr_val;
 628                 struct gfn_to_hva_cache data;
 629         } pv_eoi;
 630
 631         /*
 632          * Indicate whether the access faults on its page table in guest
 633          * which is set when fix page fault and used to detect unhandeable
 634          * instruction.
 635          */
 636         bool write_fault_to_shadow_pgtable;
 637
 638         /* set at EPT violation at this point */
 639         unsigned long exit_qualification;
 640
 641         /* pv related host specific info */
 642         struct {
 643                 bool pv_unhalted;
 644         } pv;
 645
 646         int pending_ioapic_eoi;
 647         int pending_external_vector;
 648 };
 649
 650 struct kvm_lpage_info {
 651         int disallow_lpage;
 652 };
 653
 654 struct kvm_arch_memory_slot {
 655         struct kvm_rmap_head *rmap[KVM_NR_PAGE_SIZES];
 656         struct kvm_lpage_info *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
 657         unsigned short *gfn_track[KVM_PAGE_TRACK_MAX];
 658 };
 659
 660 /*
 661  * We use as the mode the number of bits allocated in the LDR for the
 662  * logical processor ID.  It happens that these are all powers of two.
 663  * This makes it is very easy to detect cases where the APICs are
 664  * configured for multiple modes; in that case, we cannot use the map and
 665  * hence cannot use kvm_irq_delivery_to_apic_fast either.
 666  */
 667 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_CLUSTER          4
 668 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_FLAT             8
 669 #define KVM_APIC_MODE_X2APIC                16
 670
 671 struct kvm_apic_map {
 672         struct rcu_head rcu;
 673         u8 mode;
 674         struct kvm_lapic *phys_map[256];
 675         /* first index is cluster id second is cpu id in a cluster */
 676         struct kvm_lapic *logical_map[16][16];
 677 };
 678
 679 /* Hyper-V emulation context */
 680 struct kvm_hv {
 681         u64 hv_guest_os_id;
 682         u64 hv_hypercall;
 683         u64 hv_tsc_page;
 684
 685         /* Hyper-v based guest crash (NT kernel bugcheck) parameters */
 686         u64 hv_crash_param[HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS];
 687         u64 hv_crash_ctl;
 688 };
 689
 690 struct kvm_arch {
 691         unsigned int n_used_mmu_pages;
 692         unsigned int n_requested_mmu_pages;
 693         unsigned int n_max_mmu_pages;
 694         unsigned int indirect_shadow_pages;
 695         unsigned long mmu_valid_gen;
 696         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
 697         /*
 698          * Hash table of struct kvm_mmu_page.
 699          */
 700         struct list_head active_mmu_pages;
 701         struct list_head zapped_obsolete_pages;
 702         struct kvm_page_track_notifier_node mmu_sp_tracker;
 703         struct kvm_page_track_notifier_head track_notifier_head;
 704
 705         struct list_head assigned_dev_head;
 706         struct iommu_domain *iommu_domain;
 707         bool iommu_noncoherent;
 708 #define __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
 709         atomic_t noncoherent_dma_count;
 710 #define __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
 711         atomic_t assigned_device_count;
 712         struct kvm_pic *vpic;
 713         struct kvm_ioapic *vioapic;
 714         struct kvm_pit *vpit;
 715         atomic_t vapics_in_nmi_mode;
 716         struct mutex apic_map_lock;
 717         struct kvm_apic_map *apic_map;
 718
 719         unsigned int tss_addr;
 720         bool apic_access_page_done;
 721
 722         gpa_t wall_clock;
 723
 724         bool ept_identity_pagetable_done;
 725         gpa_t ept_identity_map_addr;
 726
 727         unsigned long irq_sources_bitmap;
 728         s64 kvmclock_offset;
 729         raw_spinlock_t tsc_write_lock;
 730         u64 last_tsc_nsec;
 731         u64 last_tsc_write;
 732         u32 last_tsc_khz;
 733         u64 cur_tsc_nsec;
 734         u64 cur_tsc_write;
 735         u64 cur_tsc_offset;
 736         u64 cur_tsc_generation;
 737         int nr_vcpus_matched_tsc;
 738
 739         spinlock_t pvclock_gtod_sync_lock;
 740         bool use_master_clock;
 741         u64 master_kernel_ns;
 742         cycle_t master_cycle_now;
 743         struct delayed_work kvmclock_update_work;
 744         struct delayed_work kvmclock_sync_work;
 745
 746         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
 747
 748         /* reads protected by irq_srcu, writes by irq_lock */
 749         struct hlist_head mask_notifier_list;
 750
 751         struct kvm_hv hyperv;
 752
 753         #ifdef CONFIG_KVM_MMU_AUDIT
 754         int audit_point;
 755         #endif
 756
 757         bool boot_vcpu_runs_old_kvmclock;
 758         u32 bsp_vcpu_id;
 759
 760         u64 disabled_quirks;
 761
 762         bool irqchip_split;
 763         u8 nr_reserved_ioapic_pins;
 764
 765         bool disabled_lapic_found;
 766 };
 767
 768 struct kvm_vm_stat {
 769         u32 mmu_shadow_zapped;
 770         u32 mmu_pte_write;
 771         u32 mmu_pte_updated;
 772         u32 mmu_pde_zapped;
 773         u32 mmu_flooded;
 774         u32 mmu_recycled;
 775         u32 mmu_cache_miss;
 776         u32 mmu_unsync;
 777         u32 remote_tlb_flush;
 778         u32 lpages;
 779 };
 780
 781 struct kvm_vcpu_stat {
 782         u32 pf_fixed;
 783         u32 pf_guest;
 784         u32 tlb_flush;
 785         u32 invlpg;
 786
 787         u32 exits;
 788         u32 io_exits;
 789         u32 mmio_exits;
 790         u32 signal_exits;
 791         u32 irq_window_exits;
 792         u32 nmi_window_exits;
 793         u32 halt_exits;
 794         u32 halt_successful_poll;
 795         u32 halt_attempted_poll;
 796         u32 halt_wakeup;
 797         u32 request_irq_exits;
 798         u32 irq_exits;
 799         u32 host_state_reload;
 800         u32 efer_reload;
 801         u32 fpu_reload;
 802         u32 insn_emulation;
 803         u32 insn_emulation_fail;
 804         u32 hypercalls;
 805         u32 irq_injections;
 806         u32 nmi_injections;
 807 };
 808
 809 struct x86_instruction_info;
 810
 811 struct msr_data {
 812         bool host_initiated;
 813         u32 index;
 814         u64 data;
 815 };
 816
 817 struct kvm_lapic_irq {
 818         u32 vector;
 819         u16 delivery_mode;
 820         u16 dest_mode;
 821         bool level;
 822         u16 trig_mode;
 823         u32 shorthand;
 824         u32 dest_id;
 825         bool msi_redir_hint;
 826 };
 827
 828 struct kvm_x86_ops {
 829         int (*cpu_has_kvm_support)(void);          /* __init */
 830         int (*disabled_by_bios)(void);             /* __init */
 831         int (*hardware_enable)(void);
 832         void (*hardware_disable)(void);
 833         void (*check_processor_compatibility)(void *rtn);
 834         int (*hardware_setup)(void);               /* __init */
 835         void (*hardware_unsetup)(void);            /* __exit */
 836         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
 837         bool (*cpu_has_high_real_mode_segbase)(void);
 838         void (*cpuid_update)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 839
 840         /* Create, but do not attach this VCPU */
 841         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned id);
 842         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 843         void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
 844
 845         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 846         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 847         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 848
 849         void (*update_bp_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 850         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
 851         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
 852         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
 853         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 854                             struct kvm_segment *var, int seg);
 855         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 856         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 857                             struct kvm_segment *var, int seg);
 858         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
 859         void (*decache_cr0_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 860         void (*decache_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 861         void (*decache_cr4_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 862         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
 863         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 864         int (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
 865         void (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
 866         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
 867         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
 868         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
 869         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
 870         u64 (*get_dr6)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 871         void (*set_dr6)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
 872         void (*sync_dirty_debug_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 873         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
 874         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
 875         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 876         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
 877         void (*fpu_activate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 878         void (*fpu_deactivate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 879
 880         void (*tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 881
 882         void (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 883         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 884         void (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 885         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
 886         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 887         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 888                                 unsigned char *hypercall_addr);
 889         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 890         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 891         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr,
 892                                 bool has_error_code, u32 error_code,
 893                                 bool reinject);
 894         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 895         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 896         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 897         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 898         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
 899         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 900         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 901         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
 902         bool (*get_enable_apicv)(void);
 903         void (*refresh_apicv_exec_ctrl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 904         void (*hwapic_irr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int max_irr);
 905         void (*hwapic_isr_update)(struct kvm *kvm, int isr);
 906         void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *eoi_exit_bitmap);
 907         void (*set_virtual_x2apic_mode)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool set);
 908         void (*set_apic_access_page_addr)(struct kvm_vcpu *vcpu, hpa_t hpa);
 909         void (*deliver_posted_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vector);
 910         void (*sync_pir_to_irr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 911         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
 912         int (*get_tdp_level)(void);
 913         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
 914         int (*get_lpage_level)(void);
 915         bool (*rdtscp_supported)(void);
 916         bool (*invpcid_supported)(void);
 917         void (*adjust_tsc_offset_guest)(struct kvm_vcpu *vcpu, s64 adjustment);
 918
 919         void (*set_tdp_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 920
 921         void (*set_supported_cpuid)(u32 func, struct kvm_cpuid_entry2 *entry);
 922
 923         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
 924
 925         u64 (*read_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 926         void (*write_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
 927
 928         u64 (*read_l1_tsc)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
 929
 930         void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *info1, u64 *info2);
 931
 932         int (*check_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 933                                struct x86_instruction_info *info,
 934                                enum x86_intercept_stage stage);
 935         void (*handle_external_intr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 936         bool (*mpx_supported)(void);
 937         bool (*xsaves_supported)(void);
 938
 939         int (*check_nested_events)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool external_intr);
 940
 941         void (*sched_in)(struct kvm_vcpu *kvm, int cpu);
 942
 943         /*
 944          * Arch-specific dirty logging hooks. These hooks are only supposed to
 945          * be valid if the specific arch has hardware-accelerated dirty logging
 946          * mechanism. Currently only for PML on VMX.
 947          *
 948          *  - slot_enable_log_dirty:
 949          *      called when enabling log dirty mode for the slot.
 950          *  - slot_disable_log_dirty:
 951          *      called when disabling log dirty mode for the slot.
 952          *      also called when slot is created with log dirty disabled.
 953          *  - flush_log_dirty:
 954          *      called before reporting dirty_bitmap to userspace.
 955          *  - enable_log_dirty_pt_masked:
 956          *      called when reenabling log dirty for the GFNs in the mask after
 957          *      corresponding bits are cleared in slot->dirty_bitmap.
 958          */
 959         void (*slot_enable_log_dirty)(struct kvm *kvm,
 960                                       struct kvm_memory_slot *slot);
 961         void (*slot_disable_log_dirty)(struct kvm *kvm,
 962                                        struct kvm_memory_slot *slot);
 963         void (*flush_log_dirty)(struct kvm *kvm);
 964         void (*enable_log_dirty_pt_masked)(struct kvm *kvm,
 965                                            struct kvm_memory_slot *slot,
 966                                            gfn_t offset, unsigned long mask);
 967         /* pmu operations of sub-arch */
 968         const struct kvm_pmu_ops *pmu_ops;
 969
 970         /*
 971          * Architecture specific hooks for vCPU blocking due to
 972          * HLT instruction.
 973          * Returns for .pre_block():
 974          *    - 0 means continue to block the vCPU.
 975          *    - 1 means we cannot block the vCPU since some event
 976          *        happens during this period, such as, 'ON' bit in
 977          *        posted-interrupts descriptor is set.
 978          */
 979         int (*pre_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 980         void (*post_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 981         int (*update_pi_irte)(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
 982                               uint32_t guest_irq, bool set);
 983 };
 984
 985 struct kvm_arch_async_pf {
 986         u32 token;
 987         gfn_t gfn;
 988         unsigned long cr3;
 989         bool direct_map;
 990 };
 991
 992 extern struct kvm_x86_ops *kvm_x86_ops;
 993
 994 int kvm_mmu_module_init(void);
 995 void kvm_mmu_module_exit(void);
 996
 997 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 998 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
 999 void kvm_mmu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
1000 void kvm_mmu_init_vm(struct kvm *kvm);
1001 void kvm_mmu_uninit_vm(struct kvm *kvm);
1002 void kvm_mmu_set_mask_ptes(u64 user_mask, u64 accessed_mask,
1003                 u64 dirty_mask, u64 nx_mask, u64 x_mask);
1004
1005 void kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
1006 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1007                                       struct kvm_memory_slot *memslot);
1008 void kvm_mmu_zap_collapsible_sptes(struct kvm *kvm,
1009                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1010 void kvm_mmu_slot_leaf_clear_dirty(struct kvm *kvm,
1011                                    struct kvm_memory_slot *memslot);
1012 void kvm_mmu_slot_largepage_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1013                                         struct kvm_memory_slot *memslot);
1014 void kvm_mmu_slot_set_dirty(struct kvm *kvm,
1015                             struct kvm_memory_slot *memslot);
1016 void kvm_mmu_clear_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
1017                                    struct kvm_memory_slot *slot,
1018                                    gfn_t gfn_offset, unsigned long mask);
1019 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
1020 void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm, struct kvm_memslots *slots);
1021 unsigned int kvm_mmu_calculate_mmu_pages(struct kvm *kvm);
1022 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned int kvm_nr_mmu_pages);
1023
1024 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu, unsigned long cr3);
1025
1026 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
1027                           const void *val, int bytes);
1028
1029 struct kvm_irq_mask_notifier {
1030         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
1031         int irq;
1032         struct hlist_node link;
1033 };
1034
1035 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1036                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1037 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1038                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1039 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
1040                              bool mask);
1041
1042 extern bool tdp_enabled;
1043
1044 u64 vcpu_tsc_khz(struct kvm_vcpu *vcpu);
1045
1046 /* control of guest tsc rate supported? */
1047 extern bool kvm_has_tsc_control;
1048 /* maximum supported tsc_khz for guests */
1049 extern u32  kvm_max_guest_tsc_khz;
1050 /* number of bits of the fractional part of the TSC scaling ratio */
1051 extern u8   kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits;
1052 /* maximum allowed value of TSC scaling ratio */
1053 extern u64  kvm_max_tsc_scaling_ratio;
1054
1055 enum emulation_result {
1056         EMULATE_DONE,         /* no further processing */
1057         EMULATE_USER_EXIT,    /* kvm_run ready for userspace exit */
1058         EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
1059 };
1060
1061 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
1062 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
1063 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
1064 #define EMULTYPE_RETRY              (1 << 3)
1065 #define EMULTYPE_NO_REEXECUTE       (1 << 4)
1066 int x86_emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr2,
1067                             int emulation_type, void *insn, int insn_len);
1068
1069 static inline int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu,
1070                         int emulation_type)
1071 {
1072         return x86_emulate_instruction(vcpu, 0, emulation_type, NULL, 0);
1073 }
1074
1075 void kvm_enable_efer_bits(u64);
1076 bool kvm_valid_efer(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1077 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1078 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1079
1080 struct x86_emulate_ctxt;
1081
1082 int kvm_fast_pio_out(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port);
1083 void kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
1084 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1085 int kvm_vcpu_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1086 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
1087
1088 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
1089 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
1090 void kvm_vcpu_deliver_sipi_vector(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1091
1092 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int idt_index,
1093                     int reason, bool has_error_code, u32 error_code);
1094
1095 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1096 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1097 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1098 int kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
1099 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
1100 int kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
1101 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
1102 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
1103 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1104 int kvm_set_xcr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 xcr);
1105
1106 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1107 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1108
1109 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
1110 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1111 bool kvm_rdpmc(struct kvm_vcpu *vcpu);
1112
1113 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1114 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1115 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1116 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1117 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
1118 int kvm_read_guest_page_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1119                             gfn_t gfn, void *data, int offset, int len,
1120                             u32 access);
1121 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
1122 bool kvm_require_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
1123
1124 static inline int __kvm_irq_line_state(unsigned long *irq_state,
1125                                        int irq_source_id, int level)
1126 {
1127         /* Logical OR for level trig interrupt */
1128         if (level)
1129                 __set_bit(irq_source_id, irq_state);
1130         else
1131                 __clear_bit(irq_source_id, irq_state);
1132
1133         return !!(*irq_state);
1134 }
1135
1136 int kvm_pic_set_irq(struct kvm_pic *pic, int irq, int irq_source_id, int level);
1137 void kvm_pic_clear_all(struct kvm_pic *pic, int irq_source_id);
1138
1139 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
1140
1141 int kvm_mmu_unprotect_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1142 int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1143 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
1144 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
1145 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
1146 void kvm_mmu_sync_roots(struct kvm_vcpu *vcpu);
1147 gpa_t translate_nested_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
1148                            struct x86_exception *exception);
1149 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1150                               struct x86_exception *exception);
1151 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1152                                struct x86_exception *exception);
1153 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1154                                struct x86_exception *exception);
1155 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1156                                 struct x86_exception *exception);
1157
1158 void kvm_vcpu_deactivate_apicv(struct kvm_vcpu *vcpu);
1159
1160 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
1161
1162 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 error_code,
1163                        void *insn, int insn_len);
1164 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1165 void kvm_mmu_new_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu);
1166
1167 void kvm_enable_tdp(void);
1168 void kvm_disable_tdp(void);
1169
1170 static inline gpa_t translate_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
1171                                   struct x86_exception *exception)
1172 {
1173         return gpa;
1174 }
1175
1176 static inline struct kvm_mmu_page *page_header(hpa_t shadow_page)
1177 {
1178         struct page *page = pfn_to_page(shadow_page >> PAGE_SHIFT);
1179
1180         return (struct kvm_mmu_page *)page_private(page);
1181 }
1182
1183 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
1184 {
1185         u16 ldt;
1186         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
1187         return ldt;
1188 }
1189
1190 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
1191 {
1192         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
1193 }
1194
1195 #ifdef CONFIG_X86_64
1196 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
1197 {
1198         u64 value;
1199
1200         rdmsrl(msr, value);
1201         return value;
1202 }
1203 #endif
1204
1205 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
1206 {
1207         return 0x600; /* P6 family */
1208 }
1209
1210 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
1211 {
1212         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
1213 }
1214
1215 static inline u64 get_canonical(u64 la)
1216 {
1217         return ((int64_t)la << 16) >> 16;
1218 }
1219
1220 static inline bool is_noncanonical_address(u64 la)
1221 {
1222 #ifdef CONFIG_X86_64
1223         return get_canonical(la) != la;
1224 #else
1225         return false;
1226 #endif
1227 }
1228
1229 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
1230 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
1231 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
1232 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
1233 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
1234         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
1235
1236 enum {
1237         TASK_SWITCH_CALL = 0,
1238         TASK_SWITCH_IRET = 1,
1239         TASK_SWITCH_JMP = 2,
1240         TASK_SWITCH_GATE = 3,
1241 };
1242
1243 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
1244 #define HF_HIF_MASK             (1 << 1)
1245 #define HF_VINTR_MASK           (1 << 2)
1246 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
1247 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
1248 #define HF_GUEST_MASK           (1 << 5) /* VCPU is in guest-mode */
1249 #define HF_SMM_MASK             (1 << 6)
1250 #define HF_SMM_INSIDE_NMI_MASK  (1 << 7)
1251
1252 #define __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
1253 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM 2
1254
1255 #define kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu) ((vcpu)->arch.hflags & HF_SMM_MASK ? 1 : 0)
1256 #define kvm_memslots_for_spte_role(kvm, role) __kvm_memslots(kvm, (role).smm)
1257
1258 /*
1259  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
1260  * reboot turns off virtualization while processes are running.
1261  * Trap the fault and ignore the instruction if that happens.
1262  */
1263 asmlinkage void kvm_spurious_fault(void);
1264
1265 #define ____kvm_handle_fault_on_reboot(insn, cleanup_insn)      \
1266         "666: " insn "\n\t" \
1267         "668: \n\t"                           \
1268         ".pushsection .fixup, \"ax\" \n" \
1269         "667: \n\t" \
1270         cleanup_insn "\n\t"                   \
1271         "cmpb $0, kvm_rebooting \n\t"         \
1272         "jne 668b \n\t"                       \
1273         __ASM_SIZE(push) " $666b \n\t"        \
1274         "call kvm_spurious_fault \n\t"        \
1275         ".popsection \n\t" \
1276         _ASM_EXTABLE(666b, 667b)
1277
1278 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn)              \
1279         ____kvm_handle_fault_on_reboot(insn, "")
1280
1281 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
1282 int kvm_unmap_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1283 int kvm_unmap_hva_range(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
1284 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
1285 int kvm_test_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1286 void kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
1287 int kvm_cpu_has_injectable_intr(struct kvm_vcpu *v);
1288 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1289 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1290 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
1291 void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1292 void kvm_vcpu_reload_apic_access_page(struct kvm_vcpu *vcpu);
1293 void kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_page(struct kvm *kvm,
1294                                            unsigned long address);
1295
1296 void kvm_define_shared_msr(unsigned index, u32 msr);
1297 int kvm_set_shared_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
1298
1299 u64 kvm_scale_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 tsc);
1300 u64 kvm_read_l1_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
1301
1302 unsigned long kvm_get_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu);
1303 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
1304
1305 void kvm_make_mclock_inprogress_request(struct kvm *kvm);
1306 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
1307
1308 void kvm_arch_async_page_not_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1309                                      struct kvm_async_pf *work);
1310 void kvm_arch_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1311                                  struct kvm_async_pf *work);
1312 void kvm_arch_async_page_ready(struct kvm_vcpu *vcpu,
1313                                struct kvm_async_pf *work);
1314 bool kvm_arch_can_inject_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu);
1315 extern bool kvm_find_async_pf_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1316
1317 void kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1318
1319 int kvm_is_in_guest(void);
1320
1321 int __x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa, u32 size);
1322 int x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa, u32 size);
1323 bool kvm_vcpu_is_reset_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1324 bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1325
1326 bool kvm_intr_is_single_vcpu(struct kvm *kvm, struct kvm_lapic_irq *irq,
1327                              struct kvm_vcpu **dest_vcpu);
1328
1329 void kvm_set_msi_irq(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1330                      struct kvm_lapic_irq *irq);
1331
1332 static inline void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
1333 static inline void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
1334
1335 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */