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
  20 #include <linux/kvm.h>
  21 #include <linux/kvm_para.h>
  22 #include <linux/kvm_types.h>
  23
  24 #include <asm/pvclock-abi.h>
  25 #include <asm/desc.h>
  26 #include <asm/mtrr.h>
  27 #include <asm/msr-index.h>
  28
  29 #define KVM_MAX_VCPUS 64
  30 #define KVM_MEMORY_SLOTS 32
  31 /* memory slots that does not exposed to userspace */
  32 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 4
  33
  34 #define KVM_PIO_PAGE_OFFSET 1
  35 #define KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET 2
  36
  37 #define CR3_PAE_RESERVED_BITS ((X86_CR3_PWT | X86_CR3_PCD) - 1)
  38 #define CR3_NONPAE_RESERVED_BITS ((PAGE_SIZE-1) & ~(X86_CR3_PWT | X86_CR3_PCD))
  39 #define CR3_L_MODE_RESERVED_BITS (CR3_NONPAE_RESERVED_BITS |    \
  40                                   0xFFFFFF0000000000ULL)
  41
  42 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
  43 #define VALID_PAGE(x) ((x) != INVALID_PAGE)
  44
  45 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
  46
  47 /* KVM Hugepage definitions for x86 */
  48 #define KVM_NR_PAGE_SIZES       3
  49 #define KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x)  (((x) - 1) * 9)
  50 #define KVM_HPAGE_SHIFT(x)      (PAGE_SHIFT + KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x))
  51 #define KVM_HPAGE_SIZE(x)       (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT(x))
  52 #define KVM_HPAGE_MASK(x)       (~(KVM_HPAGE_SIZE(x) - 1))
  53 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE(x)  (KVM_HPAGE_SIZE(x) / PAGE_SIZE)
  54
  55 #define DE_VECTOR 0
  56 #define DB_VECTOR 1
  57 #define BP_VECTOR 3
  58 #define OF_VECTOR 4
  59 #define BR_VECTOR 5
  60 #define UD_VECTOR 6
  61 #define NM_VECTOR 7
  62 #define DF_VECTOR 8
  63 #define TS_VECTOR 10
  64 #define NP_VECTOR 11
  65 #define SS_VECTOR 12
  66 #define GP_VECTOR 13
  67 #define PF_VECTOR 14
  68 #define MF_VECTOR 16
  69 #define MC_VECTOR 18
  70
  71 #define SELECTOR_TI_MASK (1 << 2)
  72 #define SELECTOR_RPL_MASK 0x03
  73
  74 #define IOPL_SHIFT 12
  75
  76 #define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
  77 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64
  78 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 10
  79 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
  80 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
  81 #define KVM_REFILL_PAGES 25
  82 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 40
  83 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
  84 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
  85
  86 extern spinlock_t kvm_lock;
  87 extern struct list_head vm_list;
  88
  89 struct kvm_vcpu;
  90 struct kvm;
  91
  92 enum kvm_reg {
  93         VCPU_REGS_RAX = 0,
  94         VCPU_REGS_RCX = 1,
  95         VCPU_REGS_RDX = 2,
  96         VCPU_REGS_RBX = 3,
  97         VCPU_REGS_RSP = 4,
  98         VCPU_REGS_RBP = 5,
  99         VCPU_REGS_RSI = 6,
 100         VCPU_REGS_RDI = 7,
 101 #ifdef CONFIG_X86_64
 102         VCPU_REGS_R8 = 8,
 103         VCPU_REGS_R9 = 9,
 104         VCPU_REGS_R10 = 10,
 105         VCPU_REGS_R11 = 11,
 106         VCPU_REGS_R12 = 12,
 107         VCPU_REGS_R13 = 13,
 108         VCPU_REGS_R14 = 14,
 109         VCPU_REGS_R15 = 15,
 110 #endif
 111         VCPU_REGS_RIP,
 112         NR_VCPU_REGS
 113 };
 114
 115 enum kvm_reg_ex {
 116         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
 117 };
 118
 119 enum {
 120         VCPU_SREG_ES,
 121         VCPU_SREG_CS,
 122         VCPU_SREG_SS,
 123         VCPU_SREG_DS,
 124         VCPU_SREG_FS,
 125         VCPU_SREG_GS,
 126         VCPU_SREG_TR,
 127         VCPU_SREG_LDTR,
 128 };
 129
 130 #include <asm/kvm_emulate.h>
 131
 132 #define KVM_NR_MEM_OBJS 40
 133
 134 #define KVM_NR_DB_REGS  4
 135
 136 #define DR6_BD          (1 << 13)
 137 #define DR6_BS          (1 << 14)
 138 #define DR6_FIXED_1     0xffff0ff0
 139 #define DR6_VOLATILE    0x0000e00f
 140
 141 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
 142 #define DR7_GE          (1 << 9)
 143 #define DR7_GD          (1 << 13)
 144 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
 145 #define DR7_VOLATILE    0xffff23ff
 146
 147 /*
 148  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
 149  * enough memory for a single page fault in a cache.
 150  */
 151 struct kvm_mmu_memory_cache {
 152         int nobjs;
 153         void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
 154 };
 155
 156 #define NR_PTE_CHAIN_ENTRIES 5
 157
 158 struct kvm_pte_chain {
 159         u64 *parent_ptes[NR_PTE_CHAIN_ENTRIES];
 160         struct hlist_node link;
 161 };
 162
 163 /*
 164  * kvm_mmu_page_role, below, is defined as:
 165  *
 166  *   bits 0:3 - total guest paging levels (2-4, or zero for real mode)
 167  *   bits 4:7 - page table level for this shadow (1-4)
 168  *   bits 8:9 - page table quadrant for 2-level guests
 169  *   bit   16 - direct mapping of virtual to physical mapping at gfn
 170  *              used for real mode and two-dimensional paging
 171  *   bits 17:19 - common access permissions for all ptes in this shadow page
 172  */
 173 union kvm_mmu_page_role {
 174         unsigned word;
 175         struct {
 176                 unsigned level:4;
 177                 unsigned cr4_pae:1;
 178                 unsigned quadrant:2;
 179                 unsigned pad_for_nice_hex_output:6;
 180                 unsigned direct:1;
 181                 unsigned access:3;
 182                 unsigned invalid:1;
 183                 unsigned nxe:1;
 184                 unsigned cr0_wp:1;
 185         };
 186 };
 187
 188 struct kvm_mmu_page {
 189         struct list_head link;
 190         struct hlist_node hash_link;
 191
 192         /*
 193          * The following two entries are used to key the shadow page in the
 194          * hash table.
 195          */
 196         gfn_t gfn;
 197         union kvm_mmu_page_role role;
 198
 199         u64 *spt;
 200         /* hold the gfn of each spte inside spt */
 201         gfn_t *gfns;
 202         /*
 203          * One bit set per slot which has memory
 204          * in this shadow page.
 205          */
 206         DECLARE_BITMAP(slot_bitmap, KVM_MEMORY_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS);
 207         bool multimapped;         /* More than one parent_pte? */
 208         bool unsync;
 209         int root_count;          /* Currently serving as active root */
 210         unsigned int unsync_children;
 211         union {
 212                 u64 *parent_pte;               /* !multimapped */
 213                 struct hlist_head parent_ptes; /* multimapped, kvm_pte_chain */
 214         };
 215         DECLARE_BITMAP(unsync_child_bitmap, 512);
 216 };
 217
 218 struct kvm_pv_mmu_op_buffer {
 219         void *ptr;
 220         unsigned len;
 221         unsigned processed;
 222         char buf[512] __aligned(sizeof(long));
 223 };
 224
 225 struct kvm_pio_request {
 226         unsigned long count;
 227         int in;
 228         int port;
 229         int size;
 230 };
 231
 232 /*
 233  * x86 supports 3 paging modes (4-level 64-bit, 3-level 64-bit, and 2-level
 234  * 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the current mmu
 235  * mode.
 236  */
 237 struct kvm_mmu {
 238         void (*new_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 239         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long root);
 240         unsigned long (*get_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 241         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 err);
 242         void (*free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 243         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 access,
 244                             u32 *error);
 245         void (*prefetch_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 246                               struct kvm_mmu_page *page);
 247         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 248                          struct kvm_mmu_page *sp, bool clear_unsync);
 249         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 250         hpa_t root_hpa;
 251         int root_level;
 252         int shadow_root_level;
 253         union kvm_mmu_page_role base_role;
 254         bool direct_map;
 255
 256         u64 *pae_root;
 257         u64 rsvd_bits_mask[2][4];
 258 };
 259
 260 struct kvm_vcpu_arch {
 261         /*
 262          * rip and regs accesses must go through
 263          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
 264          */
 265         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
 266         u32 regs_avail;
 267         u32 regs_dirty;
 268
 269         unsigned long cr0;
 270         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
 271         unsigned long cr2;
 272         unsigned long cr3;
 273         unsigned long cr4;
 274         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
 275         unsigned long cr8;
 276         u32 hflags;
 277         u64 pdptrs[4]; /* pae */
 278         u64 efer;
 279         u64 apic_base;
 280         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
 281         int32_t apic_arb_prio;
 282         int mp_state;
 283         int sipi_vector;
 284         u64 ia32_misc_enable_msr;
 285         bool tpr_access_reporting;
 286
 287         struct kvm_mmu mmu;
 288         /* only needed in kvm_pv_mmu_op() path, but it's hot so
 289          * put it here to avoid allocation */
 290         struct kvm_pv_mmu_op_buffer mmu_op_buffer;
 291
 292         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_chain_cache;
 293         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_rmap_desc_cache;
 294         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
 295         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
 296
 297         gfn_t last_pt_write_gfn;
 298         int   last_pt_write_count;
 299         u64  *last_pte_updated;
 300         gfn_t last_pte_gfn;
 301
 302         struct {
 303                 gfn_t gfn;      /* presumed gfn during guest pte update */
 304                 pfn_t pfn;      /* pfn corresponding to that gfn */
 305                 unsigned long mmu_seq;
 306         } update_pte;
 307
 308         struct fpu guest_fpu;
 309         u64 xcr0;
 310
 311         gva_t mmio_fault_cr2;
 312         struct kvm_pio_request pio;
 313         void *pio_data;
 314
 315         u8 event_exit_inst_len;
 316
 317         struct kvm_queued_exception {
 318                 bool pending;
 319                 bool has_error_code;
 320                 bool reinject;
 321                 u8 nr;
 322                 u32 error_code;
 323         } exception;
 324
 325         struct kvm_queued_interrupt {
 326                 bool pending;
 327                 bool soft;
 328                 u8 nr;
 329         } interrupt;
 330
 331         int halt_request; /* real mode on Intel only */
 332
 333         int cpuid_nent;
 334         struct kvm_cpuid_entry2 cpuid_entries[KVM_MAX_CPUID_ENTRIES];
 335         /* emulate context */
 336
 337         struct x86_emulate_ctxt emulate_ctxt;
 338
 339         gpa_t time;
 340         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
 341         unsigned int hw_tsc_khz;
 342         unsigned int time_offset;
 343         struct page *time_page;
 344         u64 last_host_tsc;
 345         u64 last_guest_tsc;
 346         u64 last_kernel_ns;
 347
 348         bool nmi_pending;
 349         bool nmi_injected;
 350
 351         struct mtrr_state_type mtrr_state;
 352         u32 pat;
 353
 354         int switch_db_regs;
 355         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
 356         unsigned long dr6;
 357         unsigned long dr7;
 358         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
 359
 360         u64 mcg_cap;
 361         u64 mcg_status;
 362         u64 mcg_ctl;
 363         u64 *mce_banks;
 364
 365         /* used for guest single stepping over the given code position */
 366         unsigned long singlestep_rip;
 367
 368         /* fields used by HYPER-V emulation */
 369         u64 hv_vapic;
 370
 371         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
 372 };
 373
 374 struct kvm_arch {
 375         unsigned int n_used_mmu_pages;
 376         unsigned int n_requested_mmu_pages;
 377         unsigned int n_max_mmu_pages;
 378         atomic_t invlpg_counter;
 379         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
 380         /*
 381          * Hash table of struct kvm_mmu_page.
 382          */
 383         struct list_head active_mmu_pages;
 384         struct list_head assigned_dev_head;
 385         struct iommu_domain *iommu_domain;
 386         int iommu_flags;
 387         struct kvm_pic *vpic;
 388         struct kvm_ioapic *vioapic;
 389         struct kvm_pit *vpit;
 390         int vapics_in_nmi_mode;
 391
 392         unsigned int tss_addr;
 393         struct page *apic_access_page;
 394
 395         gpa_t wall_clock;
 396
 397         struct page *ept_identity_pagetable;
 398         bool ept_identity_pagetable_done;
 399         gpa_t ept_identity_map_addr;
 400
 401         unsigned long irq_sources_bitmap;
 402         s64 kvmclock_offset;
 403         spinlock_t tsc_write_lock;
 404         u64 last_tsc_nsec;
 405         u64 last_tsc_offset;
 406         u64 last_tsc_write;
 407
 408         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
 409
 410         /* fields used by HYPER-V emulation */
 411         u64 hv_guest_os_id;
 412         u64 hv_hypercall;
 413 };
 414
 415 struct kvm_vm_stat {
 416         u32 mmu_shadow_zapped;
 417         u32 mmu_pte_write;
 418         u32 mmu_pte_updated;
 419         u32 mmu_pde_zapped;
 420         u32 mmu_flooded;
 421         u32 mmu_recycled;
 422         u32 mmu_cache_miss;
 423         u32 mmu_unsync;
 424         u32 remote_tlb_flush;
 425         u32 lpages;
 426 };
 427
 428 struct kvm_vcpu_stat {
 429         u32 pf_fixed;
 430         u32 pf_guest;
 431         u32 tlb_flush;
 432         u32 invlpg;
 433
 434         u32 exits;
 435         u32 io_exits;
 436         u32 mmio_exits;
 437         u32 signal_exits;
 438         u32 irq_window_exits;
 439         u32 nmi_window_exits;
 440         u32 halt_exits;
 441         u32 halt_wakeup;
 442         u32 request_irq_exits;
 443         u32 irq_exits;
 444         u32 host_state_reload;
 445         u32 efer_reload;
 446         u32 fpu_reload;
 447         u32 insn_emulation;
 448         u32 insn_emulation_fail;
 449         u32 hypercalls;
 450         u32 irq_injections;
 451         u32 nmi_injections;
 452 };
 453
 454 struct kvm_x86_ops {
 455         int (*cpu_has_kvm_support)(void);          /* __init */
 456         int (*disabled_by_bios)(void);             /* __init */
 457         int (*hardware_enable)(void *dummy);
 458         void (*hardware_disable)(void *dummy);
 459         void (*check_processor_compatibility)(void *rtn);
 460         int (*hardware_setup)(void);               /* __init */
 461         void (*hardware_unsetup)(void);            /* __exit */
 462         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
 463         void (*cpuid_update)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 464
 465         /* Create, but do not attach this VCPU */
 466         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned id);
 467         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 468         int (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 469
 470         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 471         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 472         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 473
 474         void (*set_guest_debug)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 475                                 struct kvm_guest_debug *dbg);
 476         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *pdata);
 477         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
 478         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
 479         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 480                             struct kvm_segment *var, int seg);
 481         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 482         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 483                             struct kvm_segment *var, int seg);
 484         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
 485         void (*decache_cr0_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 486         void (*decache_cr4_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 487         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
 488         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 489         void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
 490         void (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
 491         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
 492         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
 493         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
 494         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
 495         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
 496         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
 497         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 498         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
 499         void (*fpu_activate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 500         void (*fpu_deactivate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 501
 502         void (*tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 503
 504         void (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 505         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 506         void (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 507         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
 508         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
 509         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 510                                 unsigned char *hypercall_addr);
 511         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 512         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 513         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr,
 514                                 bool has_error_code, u32 error_code,
 515                                 bool reinject);
 516         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 517         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 518         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 519         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
 520         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 521         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 522         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
 523         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
 524         int (*get_tdp_level)(void);
 525         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
 526         int (*get_lpage_level)(void);
 527         bool (*rdtscp_supported)(void);
 528         void (*adjust_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, s64 adjustment);
 529
 530         void (*set_tdp_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 531
 532         void (*set_supported_cpuid)(u32 func, struct kvm_cpuid_entry2 *entry);
 533
 534         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
 535
 536         void (*write_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
 537
 538         const struct trace_print_flags *exit_reasons_str;
 539 };
 540
 541 extern struct kvm_x86_ops *kvm_x86_ops;
 542
 543 int kvm_mmu_module_init(void);
 544 void kvm_mmu_module_exit(void);
 545
 546 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 547 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
 548 int kvm_mmu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 549 void kvm_mmu_set_nonpresent_ptes(u64 trap_pte, u64 notrap_pte);
 550 void kvm_mmu_set_base_ptes(u64 base_pte);
 551 void kvm_mmu_set_mask_ptes(u64 user_mask, u64 accessed_mask,
 552                 u64 dirty_mask, u64 nx_mask, u64 x_mask);
 553
 554 int kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
 555 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm, int slot);
 556 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
 557 unsigned int kvm_mmu_calculate_mmu_pages(struct kvm *kvm);
 558 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned int kvm_nr_mmu_pages);
 559
 560 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 561
 562 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
 563                           const void *val, int bytes);
 564 int kvm_pv_mmu_op(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long bytes,
 565                   gpa_t addr, unsigned long *ret);
 566 u8 kvm_get_guest_memory_type(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 567
 568 extern bool tdp_enabled;
 569
 570 enum emulation_result {
 571         EMULATE_DONE,       /* no further processing */
 572         EMULATE_DO_MMIO,      /* kvm_run filled with mmio request */
 573         EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
 574 };
 575
 576 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
 577 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
 578 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
 579 int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu,
 580                         unsigned long cr2, u16 error_code, int emulation_type);
 581 void realmode_lgdt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
 582 void realmode_lidt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
 583
 584 void kvm_enable_efer_bits(u64);
 585 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *data);
 586 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
 587
 588 struct x86_emulate_ctxt;
 589
 590 int kvm_fast_pio_out(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port);
 591 void kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
 592 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
 593 int emulate_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t address);
 594 int emulate_clts(struct kvm_vcpu *vcpu);
 595 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
 596
 597 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
 598 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
 599
 600 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int reason,
 601                     bool has_error_code, u32 error_code);
 602
 603 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
 604 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 605 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
 606 void kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
 607 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
 608 int kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
 609 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
 610 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
 611 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
 612 int kvm_set_xcr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 xcr);
 613
 614 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 *pdata);
 615 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 data);
 616
 617 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
 618 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
 619
 620 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
 621 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
 622 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
 623 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
 624 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr2,
 625                            u32 error_code);
 626 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
 627
 628 int kvm_pic_set_irq(void *opaque, int irq, int level);
 629
 630 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
 631
 632 int fx_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 633
 634 void kvm_mmu_flush_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu);
 635 void kvm_mmu_pte_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
 636                        const u8 *new, int bytes,
 637                        bool guest_initiated);
 638 int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 639 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
 640 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 641 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
 642 void kvm_mmu_sync_roots(struct kvm_vcpu *vcpu);
 643 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 *error);
 644 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 *error);
 645 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 *error);
 646 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 *error);
 647
 648 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
 649
 650 int kvm_fix_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
 651
 652 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 error_code);
 653 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 654
 655 void kvm_enable_tdp(void);
 656 void kvm_disable_tdp(void);
 657
 658 int complete_pio(struct kvm_vcpu *vcpu);
 659 bool kvm_check_iopl(struct kvm_vcpu *vcpu);
 660
 661 static inline struct kvm_mmu_page *page_header(hpa_t shadow_page)
 662 {
 663         struct page *page = pfn_to_page(shadow_page >> PAGE_SHIFT);
 664
 665         return (struct kvm_mmu_page *)page_private(page);
 666 }
 667
 668 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
 669 {
 670         u16 ldt;
 671         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
 672         return ldt;
 673 }
 674
 675 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
 676 {
 677         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
 678 }
 679
 680 #ifdef CONFIG_X86_64
 681 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
 682 {
 683         u64 value;
 684
 685         rdmsrl(msr, value);
 686         return value;
 687 }
 688 #endif
 689
 690 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
 691 {
 692         return 0x600; /* P6 family */
 693 }
 694
 695 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
 696 {
 697         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
 698 }
 699
 700 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
 701 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
 702 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
 703 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
 704 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
 705         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
 706
 707 enum {
 708         TASK_SWITCH_CALL = 0,
 709         TASK_SWITCH_IRET = 1,
 710         TASK_SWITCH_JMP = 2,
 711         TASK_SWITCH_GATE = 3,
 712 };
 713
 714 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
 715 #define HF_HIF_MASK             (1 << 1)
 716 #define HF_VINTR_MASK           (1 << 2)
 717 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
 718 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
 719
 720 /*
 721  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
 722  * reboot turns off virtualization while processes are running.
 723  * Trap the fault and ignore the instruction if that happens.
 724  */
 725 asmlinkage void kvm_handle_fault_on_reboot(void);
 726
 727 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn) \
 728         "666: " insn "\n\t" \
 729         ".pushsection .fixup, \"ax\" \n" \
 730         "667: \n\t" \
 731         __ASM_SIZE(push) " $666b \n\t"        \
 732         "jmp kvm_handle_fault_on_reboot \n\t" \
 733         ".popsection \n\t" \
 734         ".pushsection __ex_table, \"a\" \n\t" \
 735         _ASM_PTR " 666b, 667b \n\t" \
 736         ".popsection"
 737
 738 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
 739 int kvm_unmap_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 740 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
 741 void kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
 742 int cpuid_maxphyaddr(struct kvm_vcpu *vcpu);
 743 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
 744 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
 745 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
 746
 747 void kvm_define_shared_msr(unsigned index, u32 msr);
 748 void kvm_set_shared_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
 749
 750 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
 751
 752 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */