43e74384c60662dc1b0d8e152c457a8a3d9711b2
[cascardo/linux.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 #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 400000
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                           | X86_CR4_PKE))
89
90 #define CR8_RESERVED_BITS (~(unsigned long)X86_CR8_TPR)
91
92
93
94 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
95 #define VALID_PAGE(x) ((x) != INVALID_PAGE)
96
97 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
98
99 /* KVM Hugepage definitions for x86 */
100 #define KVM_NR_PAGE_SIZES       3
101 #define KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x)  (((x) - 1) * 9)
102 #define KVM_HPAGE_SHIFT(x)      (PAGE_SHIFT + KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x))
103 #define KVM_HPAGE_SIZE(x)       (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT(x))
104 #define KVM_HPAGE_MASK(x)       (~(KVM_HPAGE_SIZE(x) - 1))
105 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE(x)  (KVM_HPAGE_SIZE(x) / PAGE_SIZE)
106
107 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
108 {
109         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PT_PAGE_TABLE_LEVEL) must be 0. */
110         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
111                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
112 }
113
114 #define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
115 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64
116 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 10
117 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
118 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
119 #define KVM_REFILL_PAGES 25
120 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 80
121 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
122 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
123
124 #define ASYNC_PF_PER_VCPU 64
125
126 enum kvm_reg {
127         VCPU_REGS_RAX = 0,
128         VCPU_REGS_RCX = 1,
129         VCPU_REGS_RDX = 2,
130         VCPU_REGS_RBX = 3,
131         VCPU_REGS_RSP = 4,
132         VCPU_REGS_RBP = 5,
133         VCPU_REGS_RSI = 6,
134         VCPU_REGS_RDI = 7,
135 #ifdef CONFIG_X86_64
136         VCPU_REGS_R8 = 8,
137         VCPU_REGS_R9 = 9,
138         VCPU_REGS_R10 = 10,
139         VCPU_REGS_R11 = 11,
140         VCPU_REGS_R12 = 12,
141         VCPU_REGS_R13 = 13,
142         VCPU_REGS_R14 = 14,
143         VCPU_REGS_R15 = 15,
144 #endif
145         VCPU_REGS_RIP,
146         NR_VCPU_REGS
147 };
148
149 enum kvm_reg_ex {
150         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
151         VCPU_EXREG_CR3,
152         VCPU_EXREG_RFLAGS,
153         VCPU_EXREG_SEGMENTS,
154 };
155
156 enum {
157         VCPU_SREG_ES,
158         VCPU_SREG_CS,
159         VCPU_SREG_SS,
160         VCPU_SREG_DS,
161         VCPU_SREG_FS,
162         VCPU_SREG_GS,
163         VCPU_SREG_TR,
164         VCPU_SREG_LDTR,
165 };
166
167 #include <asm/kvm_emulate.h>
168
169 #define KVM_NR_MEM_OBJS 40
170
171 #define KVM_NR_DB_REGS  4
172
173 #define DR6_BD          (1 << 13)
174 #define DR6_BS          (1 << 14)
175 #define DR6_RTM         (1 << 16)
176 #define DR6_FIXED_1     0xfffe0ff0
177 #define DR6_INIT        0xffff0ff0
178 #define DR6_VOLATILE    0x0001e00f
179
180 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
181 #define DR7_GE          (1 << 9)
182 #define DR7_GD          (1 << 13)
183 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
184 #define DR7_VOLATILE    0xffff2bff
185
186 #define PFERR_PRESENT_BIT 0
187 #define PFERR_WRITE_BIT 1
188 #define PFERR_USER_BIT 2
189 #define PFERR_RSVD_BIT 3
190 #define PFERR_FETCH_BIT 4
191 #define PFERR_PK_BIT 5
192
193 #define PFERR_PRESENT_MASK (1U << PFERR_PRESENT_BIT)
194 #define PFERR_WRITE_MASK (1U << PFERR_WRITE_BIT)
195 #define PFERR_USER_MASK (1U << PFERR_USER_BIT)
196 #define PFERR_RSVD_MASK (1U << PFERR_RSVD_BIT)
197 #define PFERR_FETCH_MASK (1U << PFERR_FETCH_BIT)
198 #define PFERR_PK_MASK (1U << PFERR_PK_BIT)
199
200 /* apic attention bits */
201 #define KVM_APIC_CHECK_VAPIC    0
202 /*
203  * The following bit is set with PV-EOI, unset on EOI.
204  * We detect PV-EOI changes by guest by comparing
205  * this bit with PV-EOI in guest memory.
206  * See the implementation in apic_update_pv_eoi.
207  */
208 #define KVM_APIC_PV_EOI_PENDING 1
209
210 struct kvm_kernel_irq_routing_entry;
211
212 /*
213  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
214  * enough memory for a single page fault in a cache.
215  */
216 struct kvm_mmu_memory_cache {
217         int nobjs;
218         void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
219 };
220
221 /*
222  * the pages used as guest page table on soft mmu are tracked by
223  * kvm_memory_slot.arch.gfn_track which is 16 bits, so the role bits used
224  * by indirect shadow page can not be more than 15 bits.
225  *
226  * Currently, we used 14 bits that are @level, @cr4_pae, @quadrant, @access,
227  * @nxe, @cr0_wp, @smep_andnot_wp and @smap_andnot_wp.
228  */
229 union kvm_mmu_page_role {
230         unsigned word;
231         struct {
232                 unsigned level:4;
233                 unsigned cr4_pae:1;
234                 unsigned quadrant:2;
235                 unsigned direct:1;
236                 unsigned access:3;
237                 unsigned invalid:1;
238                 unsigned nxe:1;
239                 unsigned cr0_wp:1;
240                 unsigned smep_andnot_wp:1;
241                 unsigned smap_andnot_wp:1;
242                 unsigned :8;
243
244                 /*
245                  * This is left at the top of the word so that
246                  * kvm_memslots_for_spte_role can extract it with a
247                  * simple shift.  While there is room, give it a whole
248                  * byte so it is also faster to load it from memory.
249                  */
250                 unsigned smm:8;
251         };
252 };
253
254 struct kvm_rmap_head {
255         unsigned long val;
256 };
257
258 struct kvm_mmu_page {
259         struct list_head link;
260         struct hlist_node hash_link;
261
262         /*
263          * The following two entries are used to key the shadow page in the
264          * hash table.
265          */
266         gfn_t gfn;
267         union kvm_mmu_page_role role;
268
269         u64 *spt;
270         /* hold the gfn of each spte inside spt */
271         gfn_t *gfns;
272         bool unsync;
273         int root_count;          /* Currently serving as active root */
274         unsigned int unsync_children;
275         struct kvm_rmap_head parent_ptes; /* rmap pointers to parent sptes */
276
277         /* The page is obsolete if mmu_valid_gen != kvm->arch.mmu_valid_gen.  */
278         unsigned long mmu_valid_gen;
279
280         DECLARE_BITMAP(unsync_child_bitmap, 512);
281
282 #ifdef CONFIG_X86_32
283         /*
284          * Used out of the mmu-lock to avoid reading spte values while an
285          * update is in progress; see the comments in __get_spte_lockless().
286          */
287         int clear_spte_count;
288 #endif
289
290         /* Number of writes since the last time traversal visited this page.  */
291         atomic_t write_flooding_count;
292 };
293
294 struct kvm_pio_request {
295         unsigned long count;
296         int in;
297         int port;
298         int size;
299 };
300
301 struct rsvd_bits_validate {
302         u64 rsvd_bits_mask[2][4];
303         u64 bad_mt_xwr;
304 };
305
306 /*
307  * x86 supports 3 paging modes (4-level 64-bit, 3-level 64-bit, and 2-level
308  * 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the current mmu
309  * mode.
310  */
311 struct kvm_mmu {
312         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long root);
313         unsigned long (*get_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
314         u64 (*get_pdptr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int index);
315         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 err,
316                           bool prefault);
317         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
318                                   struct x86_exception *fault);
319         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 access,
320                             struct x86_exception *exception);
321         gpa_t (*translate_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
322                                struct x86_exception *exception);
323         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
324                          struct kvm_mmu_page *sp);
325         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
326         void (*update_pte)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu_page *sp,
327                            u64 *spte, const void *pte);
328         hpa_t root_hpa;
329         int root_level;
330         int shadow_root_level;
331         union kvm_mmu_page_role base_role;
332         bool direct_map;
333
334         /*
335          * Bitmap; bit set = permission fault
336          * Byte index: page fault error code [4:1]
337          * Bit index: pte permissions in ACC_* format
338          */
339         u8 permissions[16];
340
341         /*
342         * The pkru_mask indicates if protection key checks are needed.  It
343         * consists of 16 domains indexed by page fault error code bits [4:1],
344         * with PFEC.RSVD replaced by ACC_USER_MASK from the page tables.
345         * Each domain has 2 bits which are ANDed with AD and WD from PKRU.
346         */
347         u32 pkru_mask;
348
349         u64 *pae_root;
350         u64 *lm_root;
351
352         /*
353          * check zero bits on shadow page table entries, these
354          * bits include not only hardware reserved bits but also
355          * the bits spte never used.
356          */
357         struct rsvd_bits_validate shadow_zero_check;
358
359         struct rsvd_bits_validate guest_rsvd_check;
360
361         /* Can have large pages at levels 2..last_nonleaf_level-1. */
362         u8 last_nonleaf_level;
363
364         bool nx;
365
366         u64 pdptrs[4]; /* pae */
367 };
368
369 enum pmc_type {
370         KVM_PMC_GP = 0,
371         KVM_PMC_FIXED,
372 };
373
374 struct kvm_pmc {
375         enum pmc_type type;
376         u8 idx;
377         u64 counter;
378         u64 eventsel;
379         struct perf_event *perf_event;
380         struct kvm_vcpu *vcpu;
381 };
382
383 struct kvm_pmu {
384         unsigned nr_arch_gp_counters;
385         unsigned nr_arch_fixed_counters;
386         unsigned available_event_types;
387         u64 fixed_ctr_ctrl;
388         u64 global_ctrl;
389         u64 global_status;
390         u64 global_ovf_ctrl;
391         u64 counter_bitmask[2];
392         u64 global_ctrl_mask;
393         u64 reserved_bits;
394         u8 version;
395         struct kvm_pmc gp_counters[INTEL_PMC_MAX_GENERIC];
396         struct kvm_pmc fixed_counters[INTEL_PMC_MAX_FIXED];
397         struct irq_work irq_work;
398         u64 reprogram_pmi;
399 };
400
401 struct kvm_pmu_ops;
402
403 enum {
404         KVM_DEBUGREG_BP_ENABLED = 1,
405         KVM_DEBUGREG_WONT_EXIT = 2,
406         KVM_DEBUGREG_RELOAD = 4,
407 };
408
409 struct kvm_mtrr_range {
410         u64 base;
411         u64 mask;
412         struct list_head node;
413 };
414
415 struct kvm_mtrr {
416         struct kvm_mtrr_range var_ranges[KVM_NR_VAR_MTRR];
417         mtrr_type fixed_ranges[KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION];
418         u64 deftype;
419
420         struct list_head head;
421 };
422
423 /* Hyper-V SynIC timer */
424 struct kvm_vcpu_hv_stimer {
425         struct hrtimer timer;
426         int index;
427         u64 config;
428         u64 count;
429         u64 exp_time;
430         struct hv_message msg;
431         bool msg_pending;
432 };
433
434 /* Hyper-V synthetic interrupt controller (SynIC)*/
435 struct kvm_vcpu_hv_synic {
436         u64 version;
437         u64 control;
438         u64 msg_page;
439         u64 evt_page;
440         atomic64_t sint[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
441         atomic_t sint_to_gsi[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
442         DECLARE_BITMAP(auto_eoi_bitmap, 256);
443         DECLARE_BITMAP(vec_bitmap, 256);
444         bool active;
445 };
446
447 /* Hyper-V per vcpu emulation context */
448 struct kvm_vcpu_hv {
449         u64 hv_vapic;
450         s64 runtime_offset;
451         struct kvm_vcpu_hv_synic synic;
452         struct kvm_hyperv_exit exit;
453         struct kvm_vcpu_hv_stimer stimer[HV_SYNIC_STIMER_COUNT];
454         DECLARE_BITMAP(stimer_pending_bitmap, HV_SYNIC_STIMER_COUNT);
455 };
456
457 struct kvm_vcpu_arch {
458         /*
459          * rip and regs accesses must go through
460          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
461          */
462         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
463         u32 regs_avail;
464         u32 regs_dirty;
465
466         unsigned long cr0;
467         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
468         unsigned long cr2;
469         unsigned long cr3;
470         unsigned long cr4;
471         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
472         unsigned long cr8;
473         u32 hflags;
474         u64 efer;
475         u64 apic_base;
476         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
477         bool apicv_active;
478         DECLARE_BITMAP(ioapic_handled_vectors, 256);
479         unsigned long apic_attention;
480         int32_t apic_arb_prio;
481         int mp_state;
482         u64 ia32_misc_enable_msr;
483         u64 smbase;
484         bool tpr_access_reporting;
485         u64 ia32_xss;
486
487         /*
488          * Paging state of the vcpu
489          *
490          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
491          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
492          * handle faults.
493          */
494         struct kvm_mmu mmu;
495
496         /*
497          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
498          *
499          * This context will save all necessary information to walk page tables
500          * of the an L2 guest. This context is only initialized for page table
501          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
502          * the host.
503          */
504         struct kvm_mmu nested_mmu;
505
506         /*
507          * Pointer to the mmu context currently used for
508          * gva_to_gpa translations.
509          */
510         struct kvm_mmu *walk_mmu;
511
512         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_list_desc_cache;
513         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
514         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
515
516         struct fpu guest_fpu;
517         u64 xcr0;
518         u64 guest_supported_xcr0;
519         u32 guest_xstate_size;
520
521         struct kvm_pio_request pio;
522         void *pio_data;
523
524         u8 event_exit_inst_len;
525
526         struct kvm_queued_exception {
527                 bool pending;
528                 bool has_error_code;
529                 bool reinject;
530                 u8 nr;
531                 u32 error_code;
532         } exception;
533
534         struct kvm_queued_interrupt {
535                 bool pending;
536                 bool soft;
537                 u8 nr;
538         } interrupt;
539
540         int halt_request; /* real mode on Intel only */
541
542         int cpuid_nent;
543         struct kvm_cpuid_entry2 cpuid_entries[KVM_MAX_CPUID_ENTRIES];
544
545         int maxphyaddr;
546
547         /* emulate context */
548
549         struct x86_emulate_ctxt emulate_ctxt;
550         bool emulate_regs_need_sync_to_vcpu;
551         bool emulate_regs_need_sync_from_vcpu;
552         int (*complete_userspace_io)(struct kvm_vcpu *vcpu);
553
554         gpa_t time;
555         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
556         unsigned int hw_tsc_khz;
557         struct gfn_to_hva_cache pv_time;
558         bool pv_time_enabled;
559         /* set guest stopped flag in pvclock flags field */
560         bool pvclock_set_guest_stopped_request;
561
562         struct {
563                 u64 msr_val;
564                 u64 last_steal;
565                 struct gfn_to_hva_cache stime;
566                 struct kvm_steal_time steal;
567         } st;
568
569         u64 last_guest_tsc;
570         u64 last_host_tsc;
571         u64 tsc_offset_adjustment;
572         u64 this_tsc_nsec;
573         u64 this_tsc_write;
574         u64 this_tsc_generation;
575         bool tsc_catchup;
576         bool tsc_always_catchup;
577         s8 virtual_tsc_shift;
578         u32 virtual_tsc_mult;
579         u32 virtual_tsc_khz;
580         s64 ia32_tsc_adjust_msr;
581         u64 tsc_scaling_ratio;
582
583         atomic_t nmi_queued;  /* unprocessed asynchronous NMIs */
584         unsigned nmi_pending; /* NMI queued after currently running handler */
585         bool nmi_injected;    /* Trying to inject an NMI this entry */
586         bool smi_pending;    /* SMI queued after currently running handler */
587
588         struct kvm_mtrr mtrr_state;
589         u64 pat;
590
591         unsigned switch_db_regs;
592         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
593         unsigned long dr6;
594         unsigned long dr7;
595         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
596         unsigned long guest_debug_dr7;
597
598         u64 mcg_cap;
599         u64 mcg_status;
600         u64 mcg_ctl;
601         u64 *mce_banks;
602
603         /* Cache MMIO info */
604         u64 mmio_gva;
605         unsigned access;
606         gfn_t mmio_gfn;
607         u64 mmio_gen;
608
609         struct kvm_pmu pmu;
610
611         /* used for guest single stepping over the given code position */
612         unsigned long singlestep_rip;
613
614         struct kvm_vcpu_hv hyperv;
615
616         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
617
618         unsigned long last_retry_eip;
619         unsigned long last_retry_addr;
620
621         struct {
622                 bool halted;
623                 gfn_t gfns[roundup_pow_of_two(ASYNC_PF_PER_VCPU)];
624                 struct gfn_to_hva_cache data;
625                 u64 msr_val;
626                 u32 id;
627                 bool send_user_only;
628         } apf;
629
630         /* OSVW MSRs (AMD only) */
631         struct {
632                 u64 length;
633                 u64 status;
634         } osvw;
635
636         struct {
637                 u64 msr_val;
638                 struct gfn_to_hva_cache data;
639         } pv_eoi;
640
641         /*
642          * Indicate whether the access faults on its page table in guest
643          * which is set when fix page fault and used to detect unhandeable
644          * instruction.
645          */
646         bool write_fault_to_shadow_pgtable;
647
648         /* set at EPT violation at this point */
649         unsigned long exit_qualification;
650
651         /* pv related host specific info */
652         struct {
653                 bool pv_unhalted;
654         } pv;
655
656         int pending_ioapic_eoi;
657         int pending_external_vector;
658 };
659
660 struct kvm_lpage_info {
661         int disallow_lpage;
662 };
663
664 struct kvm_arch_memory_slot {
665         struct kvm_rmap_head *rmap[KVM_NR_PAGE_SIZES];
666         struct kvm_lpage_info *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
667         unsigned short *gfn_track[KVM_PAGE_TRACK_MAX];
668 };
669
670 /*
671  * We use as the mode the number of bits allocated in the LDR for the
672  * logical processor ID.  It happens that these are all powers of two.
673  * This makes it is very easy to detect cases where the APICs are
674  * configured for multiple modes; in that case, we cannot use the map and
675  * hence cannot use kvm_irq_delivery_to_apic_fast either.
676  */
677 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_CLUSTER          4
678 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_FLAT             8
679 #define KVM_APIC_MODE_X2APIC                16
680
681 struct kvm_apic_map {
682         struct rcu_head rcu;
683         u8 mode;
684         struct kvm_lapic *phys_map[256];
685         /* first index is cluster id second is cpu id in a cluster */
686         struct kvm_lapic *logical_map[16][16];
687 };
688
689 /* Hyper-V emulation context */
690 struct kvm_hv {
691         u64 hv_guest_os_id;
692         u64 hv_hypercall;
693         u64 hv_tsc_page;
694
695         /* Hyper-v based guest crash (NT kernel bugcheck) parameters */
696         u64 hv_crash_param[HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS];
697         u64 hv_crash_ctl;
698 };
699
700 struct kvm_arch {
701         unsigned int n_used_mmu_pages;
702         unsigned int n_requested_mmu_pages;
703         unsigned int n_max_mmu_pages;
704         unsigned int indirect_shadow_pages;
705         unsigned long mmu_valid_gen;
706         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
707         /*
708          * Hash table of struct kvm_mmu_page.
709          */
710         struct list_head active_mmu_pages;
711         struct list_head zapped_obsolete_pages;
712         struct kvm_page_track_notifier_node mmu_sp_tracker;
713         struct kvm_page_track_notifier_head track_notifier_head;
714
715         struct list_head assigned_dev_head;
716         struct iommu_domain *iommu_domain;
717         bool iommu_noncoherent;
718 #define __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
719         atomic_t noncoherent_dma_count;
720 #define __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
721         atomic_t assigned_device_count;
722         struct kvm_pic *vpic;
723         struct kvm_ioapic *vioapic;
724         struct kvm_pit *vpit;
725         atomic_t vapics_in_nmi_mode;
726         struct mutex apic_map_lock;
727         struct kvm_apic_map *apic_map;
728
729         unsigned int tss_addr;
730         bool apic_access_page_done;
731
732         gpa_t wall_clock;
733
734         bool ept_identity_pagetable_done;
735         gpa_t ept_identity_map_addr;
736
737         unsigned long irq_sources_bitmap;
738         s64 kvmclock_offset;
739         raw_spinlock_t tsc_write_lock;
740         u64 last_tsc_nsec;
741         u64 last_tsc_write;
742         u32 last_tsc_khz;
743         u64 cur_tsc_nsec;
744         u64 cur_tsc_write;
745         u64 cur_tsc_offset;
746         u64 cur_tsc_generation;
747         int nr_vcpus_matched_tsc;
748
749         spinlock_t pvclock_gtod_sync_lock;
750         bool use_master_clock;
751         u64 master_kernel_ns;
752         cycle_t master_cycle_now;
753         struct delayed_work kvmclock_update_work;
754         struct delayed_work kvmclock_sync_work;
755
756         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
757
758         /* reads protected by irq_srcu, writes by irq_lock */
759         struct hlist_head mask_notifier_list;
760
761         struct kvm_hv hyperv;
762
763         #ifdef CONFIG_KVM_MMU_AUDIT
764         int audit_point;
765         #endif
766
767         bool boot_vcpu_runs_old_kvmclock;
768         u32 bsp_vcpu_id;
769
770         u64 disabled_quirks;
771
772         bool irqchip_split;
773         u8 nr_reserved_ioapic_pins;
774
775         bool disabled_lapic_found;
776
777         /* Struct members for AVIC */
778         u32 ldr_mode;
779         struct page *avic_logical_id_table_page;
780         struct page *avic_physical_id_table_page;
781 };
782
783 struct kvm_vm_stat {
784         u32 mmu_shadow_zapped;
785         u32 mmu_pte_write;
786         u32 mmu_pte_updated;
787         u32 mmu_pde_zapped;
788         u32 mmu_flooded;
789         u32 mmu_recycled;
790         u32 mmu_cache_miss;
791         u32 mmu_unsync;
792         u32 remote_tlb_flush;
793         u32 lpages;
794 };
795
796 struct kvm_vcpu_stat {
797         u32 pf_fixed;
798         u32 pf_guest;
799         u32 tlb_flush;
800         u32 invlpg;
801
802         u32 exits;
803         u32 io_exits;
804         u32 mmio_exits;
805         u32 signal_exits;
806         u32 irq_window_exits;
807         u32 nmi_window_exits;
808         u32 halt_exits;
809         u32 halt_successful_poll;
810         u32 halt_attempted_poll;
811         u32 halt_poll_invalid;
812         u32 halt_wakeup;
813         u32 request_irq_exits;
814         u32 irq_exits;
815         u32 host_state_reload;
816         u32 efer_reload;
817         u32 fpu_reload;
818         u32 insn_emulation;
819         u32 insn_emulation_fail;
820         u32 hypercalls;
821         u32 irq_injections;
822         u32 nmi_injections;
823 };
824
825 struct x86_instruction_info;
826
827 struct msr_data {
828         bool host_initiated;
829         u32 index;
830         u64 data;
831 };
832
833 struct kvm_lapic_irq {
834         u32 vector;
835         u16 delivery_mode;
836         u16 dest_mode;
837         bool level;
838         u16 trig_mode;
839         u32 shorthand;
840         u32 dest_id;
841         bool msi_redir_hint;
842 };
843
844 struct kvm_x86_ops {
845         int (*cpu_has_kvm_support)(void);          /* __init */
846         int (*disabled_by_bios)(void);             /* __init */
847         int (*hardware_enable)(void);
848         void (*hardware_disable)(void);
849         void (*check_processor_compatibility)(void *rtn);
850         int (*hardware_setup)(void);               /* __init */
851         void (*hardware_unsetup)(void);            /* __exit */
852         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
853         bool (*cpu_has_high_real_mode_segbase)(void);
854         void (*cpuid_update)(struct kvm_vcpu *vcpu);
855
856         int (*vm_init)(struct kvm *kvm);
857         void (*vm_destroy)(struct kvm *kvm);
858
859         /* Create, but do not attach this VCPU */
860         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned id);
861         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
862         void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
863
864         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
865         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
866         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
867
868         void (*update_bp_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu);
869         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
870         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
871         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
872         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
873                             struct kvm_segment *var, int seg);
874         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
875         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
876                             struct kvm_segment *var, int seg);
877         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
878         void (*decache_cr0_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
879         void (*decache_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
880         void (*decache_cr4_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
881         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
882         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
883         int (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
884         void (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
885         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
886         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
887         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
888         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
889         u64 (*get_dr6)(struct kvm_vcpu *vcpu);
890         void (*set_dr6)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
891         void (*sync_dirty_debug_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
892         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
893         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
894         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
895         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
896         u32 (*get_pkru)(struct kvm_vcpu *vcpu);
897         void (*fpu_activate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
898         void (*fpu_deactivate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
899
900         void (*tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
901
902         void (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
903         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
904         void (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
905         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
906         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu);
907         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
908                                 unsigned char *hypercall_addr);
909         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
910         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
911         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr,
912                                 bool has_error_code, u32 error_code,
913                                 bool reinject);
914         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
915         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
916         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
917         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
918         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
919         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
920         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
921         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
922         bool (*get_enable_apicv)(void);
923         void (*refresh_apicv_exec_ctrl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
924         void (*hwapic_irr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int max_irr);
925         void (*hwapic_isr_update)(struct kvm *kvm, int isr);
926         void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *eoi_exit_bitmap);
927         void (*set_virtual_x2apic_mode)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool set);
928         void (*set_apic_access_page_addr)(struct kvm_vcpu *vcpu, hpa_t hpa);
929         void (*deliver_posted_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vector);
930         void (*sync_pir_to_irr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
931         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
932         int (*get_tdp_level)(void);
933         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
934         int (*get_lpage_level)(void);
935         bool (*rdtscp_supported)(void);
936         bool (*invpcid_supported)(void);
937         void (*adjust_tsc_offset_guest)(struct kvm_vcpu *vcpu, s64 adjustment);
938
939         void (*set_tdp_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
940
941         void (*set_supported_cpuid)(u32 func, struct kvm_cpuid_entry2 *entry);
942
943         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
944
945         u64 (*read_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
946         void (*write_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
947
948         u64 (*read_l1_tsc)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
949
950         void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *info1, u64 *info2);
951
952         int (*check_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu,
953                                struct x86_instruction_info *info,
954                                enum x86_intercept_stage stage);
955         void (*handle_external_intr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
956         bool (*mpx_supported)(void);
957         bool (*xsaves_supported)(void);
958
959         int (*check_nested_events)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool external_intr);
960
961         void (*sched_in)(struct kvm_vcpu *kvm, int cpu);
962
963         /*
964          * Arch-specific dirty logging hooks. These hooks are only supposed to
965          * be valid if the specific arch has hardware-accelerated dirty logging
966          * mechanism. Currently only for PML on VMX.
967          *
968          *  - slot_enable_log_dirty:
969          *      called when enabling log dirty mode for the slot.
970          *  - slot_disable_log_dirty:
971          *      called when disabling log dirty mode for the slot.
972          *      also called when slot is created with log dirty disabled.
973          *  - flush_log_dirty:
974          *      called before reporting dirty_bitmap to userspace.
975          *  - enable_log_dirty_pt_masked:
976          *      called when reenabling log dirty for the GFNs in the mask after
977          *      corresponding bits are cleared in slot->dirty_bitmap.
978          */
979         void (*slot_enable_log_dirty)(struct kvm *kvm,
980                                       struct kvm_memory_slot *slot);
981         void (*slot_disable_log_dirty)(struct kvm *kvm,
982                                        struct kvm_memory_slot *slot);
983         void (*flush_log_dirty)(struct kvm *kvm);
984         void (*enable_log_dirty_pt_masked)(struct kvm *kvm,
985                                            struct kvm_memory_slot *slot,
986                                            gfn_t offset, unsigned long mask);
987         /* pmu operations of sub-arch */
988         const struct kvm_pmu_ops *pmu_ops;
989
990         /*
991          * Architecture specific hooks for vCPU blocking due to
992          * HLT instruction.
993          * Returns for .pre_block():
994          *    - 0 means continue to block the vCPU.
995          *    - 1 means we cannot block the vCPU since some event
996          *        happens during this period, such as, 'ON' bit in
997          *        posted-interrupts descriptor is set.
998          */
999         int (*pre_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1000         void (*post_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1001
1002         void (*vcpu_blocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1003         void (*vcpu_unblocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1004
1005         int (*update_pi_irte)(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1006                               uint32_t guest_irq, bool set);
1007         void (*apicv_post_state_restore)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1008 };
1009
1010 struct kvm_arch_async_pf {
1011         u32 token;
1012         gfn_t gfn;
1013         unsigned long cr3;
1014         bool direct_map;
1015 };
1016
1017 extern struct kvm_x86_ops *kvm_x86_ops;
1018
1019 int kvm_mmu_module_init(void);
1020 void kvm_mmu_module_exit(void);
1021
1022 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1023 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
1024 void kvm_mmu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
1025 void kvm_mmu_init_vm(struct kvm *kvm);
1026 void kvm_mmu_uninit_vm(struct kvm *kvm);
1027 void kvm_mmu_set_mask_ptes(u64 user_mask, u64 accessed_mask,
1028                 u64 dirty_mask, u64 nx_mask, u64 x_mask);
1029
1030 void kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
1031 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1032                                       struct kvm_memory_slot *memslot);
1033 void kvm_mmu_zap_collapsible_sptes(struct kvm *kvm,
1034                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1035 void kvm_mmu_slot_leaf_clear_dirty(struct kvm *kvm,
1036                                    struct kvm_memory_slot *memslot);
1037 void kvm_mmu_slot_largepage_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1038                                         struct kvm_memory_slot *memslot);
1039 void kvm_mmu_slot_set_dirty(struct kvm *kvm,
1040                             struct kvm_memory_slot *memslot);
1041 void kvm_mmu_clear_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
1042                                    struct kvm_memory_slot *slot,
1043                                    gfn_t gfn_offset, unsigned long mask);
1044 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
1045 void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm, struct kvm_memslots *slots);
1046 unsigned int kvm_mmu_calculate_mmu_pages(struct kvm *kvm);
1047 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned int kvm_nr_mmu_pages);
1048
1049 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu, unsigned long cr3);
1050
1051 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
1052                           const void *val, int bytes);
1053
1054 struct kvm_irq_mask_notifier {
1055         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
1056         int irq;
1057         struct hlist_node link;
1058 };
1059
1060 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1061                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1062 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1063                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1064 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
1065                              bool mask);
1066
1067 extern bool tdp_enabled;
1068
1069 u64 vcpu_tsc_khz(struct kvm_vcpu *vcpu);
1070
1071 /* control of guest tsc rate supported? */
1072 extern bool kvm_has_tsc_control;
1073 /* maximum supported tsc_khz for guests */
1074 extern u32  kvm_max_guest_tsc_khz;
1075 /* number of bits of the fractional part of the TSC scaling ratio */
1076 extern u8   kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits;
1077 /* maximum allowed value of TSC scaling ratio */
1078 extern u64  kvm_max_tsc_scaling_ratio;
1079
1080 enum emulation_result {
1081         EMULATE_DONE,         /* no further processing */
1082         EMULATE_USER_EXIT,    /* kvm_run ready for userspace exit */
1083         EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
1084 };
1085
1086 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
1087 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
1088 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
1089 #define EMULTYPE_RETRY              (1 << 3)
1090 #define EMULTYPE_NO_REEXECUTE       (1 << 4)
1091 int x86_emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr2,
1092                             int emulation_type, void *insn, int insn_len);
1093
1094 static inline int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu,
1095                         int emulation_type)
1096 {
1097         return x86_emulate_instruction(vcpu, 0, emulation_type, NULL, 0);
1098 }
1099
1100 void kvm_enable_efer_bits(u64);
1101 bool kvm_valid_efer(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1102 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1103 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1104
1105 struct x86_emulate_ctxt;
1106
1107 int kvm_fast_pio_out(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port);
1108 void kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
1109 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1110 int kvm_vcpu_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1111 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
1112
1113 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
1114 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
1115 void kvm_vcpu_deliver_sipi_vector(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1116
1117 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int idt_index,
1118                     int reason, bool has_error_code, u32 error_code);
1119
1120 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1121 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1122 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1123 int kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
1124 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
1125 int kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
1126 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
1127 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
1128 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1129 int kvm_set_xcr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 xcr);
1130
1131 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1132 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1133
1134 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
1135 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1136 bool kvm_rdpmc(struct kvm_vcpu *vcpu);
1137
1138 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1139 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1140 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1141 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1142 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
1143 int kvm_read_guest_page_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1144                             gfn_t gfn, void *data, int offset, int len,
1145                             u32 access);
1146 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
1147 bool kvm_require_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
1148
1149 static inline int __kvm_irq_line_state(unsigned long *irq_state,
1150                                        int irq_source_id, int level)
1151 {
1152         /* Logical OR for level trig interrupt */
1153         if (level)
1154                 __set_bit(irq_source_id, irq_state);
1155         else
1156                 __clear_bit(irq_source_id, irq_state);
1157
1158         return !!(*irq_state);
1159 }
1160
1161 int kvm_pic_set_irq(struct kvm_pic *pic, int irq, int irq_source_id, int level);
1162 void kvm_pic_clear_all(struct kvm_pic *pic, int irq_source_id);
1163
1164 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
1165
1166 int kvm_mmu_unprotect_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1167 int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1168 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
1169 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
1170 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
1171 void kvm_mmu_sync_roots(struct kvm_vcpu *vcpu);
1172 gpa_t translate_nested_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
1173                            struct x86_exception *exception);
1174 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1175                               struct x86_exception *exception);
1176 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1177                                struct x86_exception *exception);
1178 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1179                                struct x86_exception *exception);
1180 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1181                                 struct x86_exception *exception);
1182
1183 void kvm_vcpu_deactivate_apicv(struct kvm_vcpu *vcpu);
1184
1185 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
1186
1187 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 error_code,
1188                        void *insn, int insn_len);
1189 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1190 void kvm_mmu_new_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu);
1191
1192 void kvm_enable_tdp(void);
1193 void kvm_disable_tdp(void);
1194
1195 static inline gpa_t translate_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
1196                                   struct x86_exception *exception)
1197 {
1198         return gpa;
1199 }
1200
1201 static inline struct kvm_mmu_page *page_header(hpa_t shadow_page)
1202 {
1203         struct page *page = pfn_to_page(shadow_page >> PAGE_SHIFT);
1204
1205         return (struct kvm_mmu_page *)page_private(page);
1206 }
1207
1208 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
1209 {
1210         u16 ldt;
1211         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
1212         return ldt;
1213 }
1214
1215 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
1216 {
1217         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
1218 }
1219
1220 #ifdef CONFIG_X86_64
1221 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
1222 {
1223         u64 value;
1224
1225         rdmsrl(msr, value);
1226         return value;
1227 }
1228 #endif
1229
1230 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
1231 {
1232         return 0x600; /* P6 family */
1233 }
1234
1235 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
1236 {
1237         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
1238 }
1239
1240 static inline u64 get_canonical(u64 la)
1241 {
1242         return ((int64_t)la << 16) >> 16;
1243 }
1244
1245 static inline bool is_noncanonical_address(u64 la)
1246 {
1247 #ifdef CONFIG_X86_64
1248         return get_canonical(la) != la;
1249 #else
1250         return false;
1251 #endif
1252 }
1253
1254 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
1255 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
1256 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
1257 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
1258 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
1259         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
1260
1261 enum {
1262         TASK_SWITCH_CALL = 0,
1263         TASK_SWITCH_IRET = 1,
1264         TASK_SWITCH_JMP = 2,
1265         TASK_SWITCH_GATE = 3,
1266 };
1267
1268 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
1269 #define HF_HIF_MASK             (1 << 1)
1270 #define HF_VINTR_MASK           (1 << 2)
1271 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
1272 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
1273 #define HF_GUEST_MASK           (1 << 5) /* VCPU is in guest-mode */
1274 #define HF_SMM_MASK             (1 << 6)
1275 #define HF_SMM_INSIDE_NMI_MASK  (1 << 7)
1276
1277 #define __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
1278 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM 2
1279
1280 #define kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu) ((vcpu)->arch.hflags & HF_SMM_MASK ? 1 : 0)
1281 #define kvm_memslots_for_spte_role(kvm, role) __kvm_memslots(kvm, (role).smm)
1282
1283 /*
1284  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
1285  * reboot turns off virtualization while processes are running.
1286  * Trap the fault and ignore the instruction if that happens.
1287  */
1288 asmlinkage void kvm_spurious_fault(void);
1289
1290 #define ____kvm_handle_fault_on_reboot(insn, cleanup_insn)      \
1291         "666: " insn "\n\t" \
1292         "668: \n\t"                           \
1293         ".pushsection .fixup, \"ax\" \n" \
1294         "667: \n\t" \
1295         cleanup_insn "\n\t"                   \
1296         "cmpb $0, kvm_rebooting \n\t"         \
1297         "jne 668b \n\t"                       \
1298         __ASM_SIZE(push) " $666b \n\t"        \
1299         "call kvm_spurious_fault \n\t"        \
1300         ".popsection \n\t" \
1301         _ASM_EXTABLE(666b, 667b)
1302
1303 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn)              \
1304         ____kvm_handle_fault_on_reboot(insn, "")
1305
1306 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
1307 int kvm_unmap_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1308 int kvm_unmap_hva_range(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
1309 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
1310 int kvm_test_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1311 void kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
1312 int kvm_cpu_has_injectable_intr(struct kvm_vcpu *v);
1313 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1314 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1315 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
1316 void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1317 void kvm_vcpu_reload_apic_access_page(struct kvm_vcpu *vcpu);
1318 void kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_page(struct kvm *kvm,
1319                                            unsigned long address);
1320
1321 void kvm_define_shared_msr(unsigned index, u32 msr);
1322 int kvm_set_shared_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
1323
1324 u64 kvm_scale_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 tsc);
1325 u64 kvm_read_l1_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
1326
1327 unsigned long kvm_get_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu);
1328 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
1329
1330 void kvm_make_mclock_inprogress_request(struct kvm *kvm);
1331 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
1332
1333 void kvm_arch_async_page_not_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1334                                      struct kvm_async_pf *work);
1335 void kvm_arch_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1336                                  struct kvm_async_pf *work);
1337 void kvm_arch_async_page_ready(struct kvm_vcpu *vcpu,
1338                                struct kvm_async_pf *work);
1339 bool kvm_arch_can_inject_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu);
1340 extern bool kvm_find_async_pf_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1341
1342 void kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1343
1344 int kvm_is_in_guest(void);
1345
1346 int __x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa, u32 size);
1347 int x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa, u32 size);
1348 bool kvm_vcpu_is_reset_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1349 bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1350
1351 bool kvm_intr_is_single_vcpu(struct kvm *kvm, struct kvm_lapic_irq *irq,
1352                              struct kvm_vcpu **dest_vcpu);
1353
1354 void kvm_set_msi_irq(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1355                      struct kvm_lapic_irq *irq);
1356
1357 static inline void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1358 {
1359         if (kvm_x86_ops->vcpu_blocking)
1360                 kvm_x86_ops->vcpu_blocking(vcpu);
1361 }
1362
1363 static inline void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1364 {
1365         if (kvm_x86_ops->vcpu_unblocking)
1366                 kvm_x86_ops->vcpu_unblocking(vcpu);
1367 }
1368
1369 static inline void kvm_arch_vcpu_block_finish(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
1370
1371 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */