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/apic.h>
  31 #include <asm/pvclock-abi.h>
  32 #include <asm/desc.h>
  33 #include <asm/mtrr.h>
  34 #include <asm/msr-index.h>
  35 #include <asm/asm.h>
  36 #include <asm/kvm_page_track.h>
  37
  38 #define KVM_MAX_VCPUS 255
  39 #define KVM_SOFT_MAX_VCPUS 160
  40 #define KVM_USER_MEM_SLOTS 509
  41 /* memory slots that are not exposed to userspace */
  42 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 3
  43 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
  44
  45 #define KVM_PIO_PAGE_OFFSET 1
  46 #define KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET 2
  47 #define KVM_HALT_POLL_NS_DEFAULT 400000
  48
  49 #define KVM_IRQCHIP_NUM_PINS  KVM_IOAPIC_NUM_PINS
  50
  51 /* x86-specific vcpu->requests bit members */
  52 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      8
  53 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  9
  54 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT      10
  55 #define KVM_REQ_MMU_SYNC          11
  56 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE      12
  57 #define KVM_REQ_DEACTIVATE_FPU    13
  58 #define KVM_REQ_EVENT             14
  59 #define KVM_REQ_APF_HALT          15
  60 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE      16
  61 #define KVM_REQ_NMI               17
  62 #define KVM_REQ_PMU               18
  63 #define KVM_REQ_PMI               19
  64 #define KVM_REQ_SMI               20
  65 #define KVM_REQ_MASTERCLOCK_UPDATE 21
  66 #define KVM_REQ_MCLOCK_INPROGRESS 22
  67 #define KVM_REQ_SCAN_IOAPIC       23
  68 #define KVM_REQ_GLOBAL_CLOCK_UPDATE 24
  69 #define KVM_REQ_APIC_PAGE_RELOAD  25
  70 #define KVM_REQ_HV_CRASH          26
  71 #define KVM_REQ_IOAPIC_EOI_EXIT   27
  72 #define KVM_REQ_HV_RESET          28
  73 #define KVM_REQ_HV_EXIT           29
  74 #define KVM_REQ_HV_STIMER         30
  75
  76 #define CR0_RESERVED_BITS                                               \
  77         (~(unsigned long)(X86_CR0_PE | X86_CR0_MP | X86_CR0_EM | X86_CR0_TS \
  78                           | X86_CR0_ET | X86_CR0_NE | X86_CR0_WP | X86_CR0_AM \
  79                           | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD | X86_CR0_PG))
  80
  81 #define CR3_L_MODE_RESERVED_BITS 0xFFFFFF0000000000ULL
  82 #define CR3_PCID_INVD            BIT_64(63)
  83 #define CR4_RESERVED_BITS                                               \
  84         (~(unsigned long)(X86_CR4_VME | X86_CR4_PVI | X86_CR4_TSD | X86_CR4_DE\
  85                           | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_MCE     \
  86                           | X86_CR4_PGE | X86_CR4_PCE | X86_CR4_OSFXSR | X86_CR4_PCIDE \
  87                           | X86_CR4_OSXSAVE | X86_CR4_SMEP | X86_CR4_FSGSBASE \
  88                           | X86_CR4_OSXMMEXCPT | X86_CR4_VMXE | X86_CR4_SMAP \
  89                           | X86_CR4_PKE))
  90
  91 #define CR8_RESERVED_BITS (~(unsigned long)X86_CR8_TPR)
  92
  93
  94
  95 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
  96 #define VALID_PAGE(x) ((x) != INVALID_PAGE)
  97
  98 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
  99
 100 /* KVM Hugepage definitions for x86 */
 101 #define KVM_NR_PAGE_SIZES       3
 102 #define KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x)  (((x) - 1) * 9)
 103 #define KVM_HPAGE_SHIFT(x)      (PAGE_SHIFT + KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x))
 104 #define KVM_HPAGE_SIZE(x)       (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT(x))
 105 #define KVM_HPAGE_MASK(x)       (~(KVM_HPAGE_SIZE(x) - 1))
 106 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE(x)  (KVM_HPAGE_SIZE(x) / PAGE_SIZE)
 107
 108 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
 109 {
 110         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PT_PAGE_TABLE_LEVEL) must be 0. */
 111         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
 112                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
 113 }
 114
 115 #define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
 116 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64
 117 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 10
 118 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
 119 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
 120 #define KVM_REFILL_PAGES 25
 121 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 80
 122 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
 123 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
 124
 125 #define ASYNC_PF_PER_VCPU 64
 126
 127 enum kvm_reg {
 128         VCPU_REGS_RAX = 0,
 129         VCPU_REGS_RCX = 1,
 130         VCPU_REGS_RDX = 2,
 131         VCPU_REGS_RBX = 3,
 132         VCPU_REGS_RSP = 4,
 133         VCPU_REGS_RBP = 5,
 134         VCPU_REGS_RSI = 6,
 135         VCPU_REGS_RDI = 7,
 136 #ifdef CONFIG_X86_64
 137         VCPU_REGS_R8 = 8,
 138         VCPU_REGS_R9 = 9,
 139         VCPU_REGS_R10 = 10,
 140         VCPU_REGS_R11 = 11,
 141         VCPU_REGS_R12 = 12,
 142         VCPU_REGS_R13 = 13,
 143         VCPU_REGS_R14 = 14,
 144         VCPU_REGS_R15 = 15,
 145 #endif
 146         VCPU_REGS_RIP,
 147         NR_VCPU_REGS
 148 };
 149
 150 enum kvm_reg_ex {
 151         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
 152         VCPU_EXREG_CR3,
 153         VCPU_EXREG_RFLAGS,
 154         VCPU_EXREG_SEGMENTS,
 155 };
 156
 157 enum {
 158         VCPU_SREG_ES,
 159         VCPU_SREG_CS,
 160         VCPU_SREG_SS,
 161         VCPU_SREG_DS,
 162         VCPU_SREG_FS,
 163         VCPU_SREG_GS,
 164         VCPU_SREG_TR,
 165         VCPU_SREG_LDTR,
 166 };
 167
 168 #include <asm/kvm_emulate.h>
 169
 170 #define KVM_NR_MEM_OBJS 40
 171
 172 #define KVM_NR_DB_REGS  4
 173
 174 #define DR6_BD          (1 << 13)
 175 #define DR6_BS          (1 << 14)
 176 #define DR6_RTM         (1 << 16)
 177 #define DR6_FIXED_1     0xfffe0ff0
 178 #define DR6_INIT        0xffff0ff0
 179 #define DR6_VOLATILE    0x0001e00f
 180
 181 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
 182 #define DR7_GE          (1 << 9)
 183 #define DR7_GD          (1 << 13)
 184 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
 185 #define DR7_VOLATILE    0xffff2bff
 186
 187 #define PFERR_PRESENT_BIT 0
 188 #define PFERR_WRITE_BIT 1
 189 #define PFERR_USER_BIT 2
 190 #define PFERR_RSVD_BIT 3
 191 #define PFERR_FETCH_BIT 4
 192 #define PFERR_PK_BIT 5
 193
 194 #define PFERR_PRESENT_MASK (1U << PFERR_PRESENT_BIT)
 195 #define PFERR_WRITE_MASK (1U << PFERR_WRITE_BIT)
 196 #define PFERR_USER_MASK (1U << PFERR_USER_BIT)
 197 #define PFERR_RSVD_MASK (1U << PFERR_RSVD_BIT)
 198 #define PFERR_FETCH_MASK (1U << PFERR_FETCH_BIT)
 199 #define PFERR_PK_MASK (1U << PFERR_PK_BIT)
 200
 201 /* apic attention bits */
 202 #define KVM_APIC_CHECK_VAPIC    0
 203 /*
 204  * The following bit is set with PV-EOI, unset on EOI.
 205  * We detect PV-EOI changes by guest by comparing
 206  * this bit with PV-EOI in guest memory.
 207  * See the implementation in apic_update_pv_eoi.
 208  */
 209 #define KVM_APIC_PV_EOI_PENDING 1
 210
 211 struct kvm_kernel_irq_routing_entry;
 212
 213 /*
 214  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
 215  * enough memory for a single page fault in a cache.
 216  */
 217 struct kvm_mmu_memory_cache {
 218         int nobjs;
 219         void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
 220 };
 221
 222 /*
 223  * the pages used as guest page table on soft mmu are tracked by
 224  * kvm_memory_slot.arch.gfn_track which is 16 bits, so the role bits used
 225  * by indirect shadow page can not be more than 15 bits.
 226  *
 227  * Currently, we used 14 bits that are @level, @cr4_pae, @quadrant, @access,
 228  * @nxe, @cr0_wp, @smep_andnot_wp and @smap_andnot_wp.
 229  */
 230 union kvm_mmu_page_role {
 231         unsigned word;
 232         struct {
 233                 unsigned level:4;
 234                 unsigned cr4_pae:1;
 235                 unsigned quadrant:2;
 236                 unsigned direct:1;
 237                 unsigned access:3;
 238                 unsigned invalid:1;
 239                 unsigned nxe:1;
 240                 unsigned cr0_wp:1;
 241                 unsigned smep_andnot_wp:1;
 242                 unsigned smap_andnot_wp:1;
 243                 unsigned :8;
 244
 245                 /*
 246                  * This is left at the top of the word so that
 247                  * kvm_memslots_for_spte_role can extract it with a
 248                  * simple shift.  While there is room, give it a whole
 249                  * byte so it is also faster to load it from memory.
 250                  */
 251                 unsigned smm:8;
 252         };
 253 };
 254
 255 struct kvm_rmap_head {
 256         unsigned long val;
 257 };
 258
 259 struct kvm_mmu_page {
 260         struct list_head link;
 261         struct hlist_node hash_link;
 262
 263         /*
 264          * The following two entries are used to key the shadow page in the
 265          * hash table.
 266          */
 267         gfn_t gfn;
 268         union kvm_mmu_page_role role;
 269
 270         u64 *spt;
 271         /* hold the gfn of each spte inside spt */
 272         gfn_t *gfns;
 273         bool unsync;
 274         int root_count;          /* Currently serving as active root */
 275         unsigned int unsync_children;
 276         struct kvm_rmap_head parent_ptes; /* rmap pointers to parent sptes */
 277
 278         /* The page is obsolete if mmu_valid_gen != kvm->arch.mmu_valid_gen.  */
 279         unsigned long mmu_valid_gen;
 280
 281         DECLARE_BITMAP(unsync_child_bitmap, 512);
 282
 283 #ifdef CONFIG_X86_32
 284         /*
 285          * Used out of the mmu-lock to avoid reading spte values while an
 286          * update is in progress; see the comments in __get_spte_lockless().
 287          */
 288         int clear_spte_count;
 289 #endif
 290
 291         /* Number of writes since the last time traversal visited this page.  */
 292         atomic_t write_flooding_count;
 293 };
 294
 295 struct kvm_pio_request {
 296         unsigned long count;
 297         int in;
 298         int port;
 299         int size;
 300 };
 301
 302 struct rsvd_bits_validate {
 303         u64 rsvd_bits_mask[2][4];
 304         u64 bad_mt_xwr;
 305 };
 306
 307 /*
 308  * x86 supports 3 paging modes (4-level 64-bit, 3-level 64-bit, and 2-level
 309  * 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the current mmu
 310  * mode.
 311  */
 312 struct kvm_mmu {
 313         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long root);
 314         unsigned long (*get_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 315         u64 (*get_pdptr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int index);
 316         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 err,
 317                           bool prefault);
 318         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 319                                   struct x86_exception *fault);
 320         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 access,
 321                             struct x86_exception *exception);
 322         gpa_t (*translate_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
 323                                struct x86_exception *exception);
 324         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 325                          struct kvm_mmu_page *sp);
 326         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 327         void (*update_pte)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu_page *sp,
 328                            u64 *spte, const void *pte);
 329         hpa_t root_hpa;
 330         int root_level;
 331         int shadow_root_level;
 332         union kvm_mmu_page_role base_role;
 333         bool direct_map;
 334
 335         /*
 336          * Bitmap; bit set = permission fault
 337          * Byte index: page fault error code [4:1]
 338          * Bit index: pte permissions in ACC_* format
 339          */
 340         u8 permissions[16];
 341
 342         /*
 343         * The pkru_mask indicates if protection key checks are needed.  It
 344         * consists of 16 domains indexed by page fault error code bits [4:1],
 345         * with PFEC.RSVD replaced by ACC_USER_MASK from the page tables.
 346         * Each domain has 2 bits which are ANDed with AD and WD from PKRU.
 347         */
 348         u32 pkru_mask;
 349
 350         u64 *pae_root;
 351         u64 *lm_root;
 352
 353         /*
 354          * check zero bits on shadow page table entries, these
 355          * bits include not only hardware reserved bits but also
 356          * the bits spte never used.
 357          */
 358         struct rsvd_bits_validate shadow_zero_check;
 359
 360         struct rsvd_bits_validate guest_rsvd_check;
 361
 362         /* Can have large pages at levels 2..last_nonleaf_level-1. */
 363         u8 last_nonleaf_level;
 364
 365         bool nx;
 366
 367         u64 pdptrs[4]; /* pae */
 368 };
 369
 370 enum pmc_type {
 371         KVM_PMC_GP = 0,
 372         KVM_PMC_FIXED,
 373 };
 374
 375 struct kvm_pmc {
 376         enum pmc_type type;
 377         u8 idx;
 378         u64 counter;
 379         u64 eventsel;
 380         struct perf_event *perf_event;
 381         struct kvm_vcpu *vcpu;
 382 };
 383
 384 struct kvm_pmu {
 385         unsigned nr_arch_gp_counters;
 386         unsigned nr_arch_fixed_counters;
 387         unsigned available_event_types;
 388         u64 fixed_ctr_ctrl;
 389         u64 global_ctrl;
 390         u64 global_status;
 391         u64 global_ovf_ctrl;
 392         u64 counter_bitmask[2];
 393         u64 global_ctrl_mask;
 394         u64 reserved_bits;
 395         u8 version;
 396         struct kvm_pmc gp_counters[INTEL_PMC_MAX_GENERIC];
 397         struct kvm_pmc fixed_counters[INTEL_PMC_MAX_FIXED];
 398         struct irq_work irq_work;
 399         u64 reprogram_pmi;
 400 };
 401
 402 struct kvm_pmu_ops;
 403
 404 enum {
 405         KVM_DEBUGREG_BP_ENABLED = 1,
 406         KVM_DEBUGREG_WONT_EXIT = 2,
 407         KVM_DEBUGREG_RELOAD = 4,
 408 };
 409
 410 struct kvm_mtrr_range {
 411         u64 base;
 412         u64 mask;
 413         struct list_head node;
 414 };
 415
 416 struct kvm_mtrr {
 417         struct kvm_mtrr_range var_ranges[KVM_NR_VAR_MTRR];
 418         mtrr_type fixed_ranges[KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION];
 419         u64 deftype;
 420
 421         struct list_head head;
 422 };
 423
 424 /* Hyper-V SynIC timer */
 425 struct kvm_vcpu_hv_stimer {
 426         struct hrtimer timer;
 427         int index;
 428         u64 config;
 429         u64 count;
 430         u64 exp_time;
 431         struct hv_message msg;
 432         bool msg_pending;
 433 };
 434
 435 /* Hyper-V synthetic interrupt controller (SynIC)*/
 436 struct kvm_vcpu_hv_synic {
 437         u64 version;
 438         u64 control;
 439         u64 msg_page;
 440         u64 evt_page;
 441         atomic64_t sint[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
 442         atomic_t sint_to_gsi[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
 443         DECLARE_BITMAP(auto_eoi_bitmap, 256);
 444         DECLARE_BITMAP(vec_bitmap, 256);
 445         bool active;
 446 };
 447
 448 /* Hyper-V per vcpu emulation context */
 449 struct kvm_vcpu_hv {
 450         u64 hv_vapic;
 451         s64 runtime_offset;
 452         struct kvm_vcpu_hv_synic synic;
 453         struct kvm_hyperv_exit exit;
 454         struct kvm_vcpu_hv_stimer stimer[HV_SYNIC_STIMER_COUNT];
 455         DECLARE_BITMAP(stimer_pending_bitmap, HV_SYNIC_STIMER_COUNT);
 456 };
 457
 458 struct kvm_vcpu_arch {
 459         /*
 460          * rip and regs accesses must go through
 461          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
 462          */
 463         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
 464         u32 regs_avail;
 465         u32 regs_dirty;
 466
 467         unsigned long cr0;
 468         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
 469         unsigned long cr2;
 470         unsigned long cr3;
 471         unsigned long cr4;
 472         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
 473         unsigned long cr8;
 474         u32 hflags;
 475         u64 efer;
 476         u64 apic_base;
 477         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
 478         bool apicv_active;
 479         DECLARE_BITMAP(ioapic_handled_vectors, 256);
 480         unsigned long apic_attention;
 481         int32_t apic_arb_prio;
 482         int mp_state;
 483         u64 ia32_misc_enable_msr;
 484         u64 smbase;
 485         bool tpr_access_reporting;
 486         u64 ia32_xss;
 487
 488         /*
 489          * Paging state of the vcpu
 490          *
 491          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
 492          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
 493          * handle faults.
 494          */
 495         struct kvm_mmu mmu;
 496
 497         /*
 498          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
 499          *
 500          * This context will save all necessary information to walk page tables
 501          * of the an L2 guest. This context is only initialized for page table
 502          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
 503          * the host.
 504          */
 505         struct kvm_mmu nested_mmu;
 506
 507         /*
 508          * Pointer to the mmu context currently used for
 509          * gva_to_gpa translations.
 510          */
 511         struct kvm_mmu *walk_mmu;
 512
 513         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_list_desc_cache;
 514         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
 515         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
 516
 517         struct fpu guest_fpu;
 518         u64 xcr0;
 519         u64 guest_supported_xcr0;
 520         u32 guest_xstate_size;
 521
 522         struct kvm_pio_request pio;
 523         void *pio_data;
 524
 525         u8 event_exit_inst_len;
 526
 527         struct kvm_queued_exception {
 528                 bool pending;
 529                 bool has_error_code;
 530                 bool reinject;
 531                 u8 nr;
 532                 u32 error_code;
 533         } exception;
 534
 535         struct kvm_queued_interrupt {
 536                 bool pending;
 537                 bool soft;
 538                 u8 nr;
 539         } interrupt;
 540
 541         int halt_request; /* real mode on Intel only */
 542
 543         int cpuid_nent;
 544         struct kvm_cpuid_entry2 cpuid_entries[KVM_MAX_CPUID_ENTRIES];
 545
 546         int maxphyaddr;
 547
 548         /* emulate context */
 549
 550         struct x86_emulate_ctxt emulate_ctxt;
 551         bool emulate_regs_need_sync_to_vcpu;
 552         bool emulate_regs_need_sync_from_vcpu;
 553         int (*complete_userspace_io)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 554
 555         gpa_t time;
 556         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
 557         unsigned int hw_tsc_khz;
 558         struct gfn_to_hva_cache pv_time;
 559         bool pv_time_enabled;
 560         /* set guest stopped flag in pvclock flags field */
 561         bool pvclock_set_guest_stopped_request;
 562
 563         struct {
 564                 u64 msr_val;
 565                 u64 last_steal;
 566                 struct gfn_to_hva_cache stime;
 567                 struct kvm_steal_time steal;
 568         } st;
 569
 570         u64 last_guest_tsc;
 571         u64 last_host_tsc;
 572         u64 tsc_offset_adjustment;
 573         u64 this_tsc_nsec;
 574         u64 this_tsc_write;
 575         u64 this_tsc_generation;
 576         bool tsc_catchup;
 577         bool tsc_always_catchup;
 578         s8 virtual_tsc_shift;
 579         u32 virtual_tsc_mult;
 580         u32 virtual_tsc_khz;
 581         s64 ia32_tsc_adjust_msr;
 582         u64 tsc_scaling_ratio;
 583
 584         atomic_t nmi_queued;  /* unprocessed asynchronous NMIs */
 585         unsigned nmi_pending; /* NMI queued after currently running handler */
 586         bool nmi_injected;    /* Trying to inject an NMI this entry */
 587         bool smi_pending;    /* SMI queued after currently running handler */
 588
 589         struct kvm_mtrr mtrr_state;
 590         u64 pat;
 591
 592         unsigned switch_db_regs;
 593         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
 594         unsigned long dr6;
 595         unsigned long dr7;
 596         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
 597         unsigned long guest_debug_dr7;
 598
 599         u64 mcg_cap;
 600         u64 mcg_status;
 601         u64 mcg_ctl;
 602         u64 *mce_banks;
 603
 604         /* Cache MMIO info */
 605         u64 mmio_gva;
 606         unsigned access;
 607         gfn_t mmio_gfn;
 608         u64 mmio_gen;
 609
 610         struct kvm_pmu pmu;
 611
 612         /* used for guest single stepping over the given code position */
 613         unsigned long singlestep_rip;
 614
 615         struct kvm_vcpu_hv hyperv;
 616
 617         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
 618
 619         unsigned long last_retry_eip;
 620         unsigned long last_retry_addr;
 621
 622         struct {
 623                 bool halted;
 624                 gfn_t gfns[roundup_pow_of_two(ASYNC_PF_PER_VCPU)];
 625                 struct gfn_to_hva_cache data;
 626                 u64 msr_val;
 627                 u32 id;
 628                 bool send_user_only;
 629         } apf;
 630
 631         /* OSVW MSRs (AMD only) */
 632         struct {
 633                 u64 length;
 634                 u64 status;
 635         } osvw;
 636
 637         struct {
 638                 u64 msr_val;
 639                 struct gfn_to_hva_cache data;
 640         } pv_eoi;
 641
 642         /*
 643          * Indicate whether the access faults on its page table in guest
 644          * which is set when fix page fault and used to detect unhandeable
 645          * instruction.
 646          */
 647         bool write_fault_to_shadow_pgtable;
 648
 649         /* set at EPT violation at this point */
 650         unsigned long exit_qualification;
 651
 652         /* pv related host specific info */
 653         struct {
 654                 bool pv_unhalted;
 655         } pv;
 656
 657         int pending_ioapic_eoi;
 658         int pending_external_vector;
 659 };
 660
 661 struct kvm_lpage_info {
 662         int disallow_lpage;
 663 };
 664
 665 struct kvm_arch_memory_slot {
 666         struct kvm_rmap_head *rmap[KVM_NR_PAGE_SIZES];
 667         struct kvm_lpage_info *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
 668         unsigned short *gfn_track[KVM_PAGE_TRACK_MAX];
 669 };
 670
 671 /*
 672  * We use as the mode the number of bits allocated in the LDR for the
 673  * logical processor ID.  It happens that these are all powers of two.
 674  * This makes it is very easy to detect cases where the APICs are
 675  * configured for multiple modes; in that case, we cannot use the map and
 676  * hence cannot use kvm_irq_delivery_to_apic_fast either.
 677  */
 678 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_CLUSTER          4
 679 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_FLAT             8
 680 #define KVM_APIC_MODE_X2APIC                16
 681
 682 struct kvm_apic_map {
 683         struct rcu_head rcu;
 684         u8 mode;
 685         struct kvm_lapic *phys_map[256];
 686         /* first index is cluster id second is cpu id in a cluster */
 687         struct kvm_lapic *logical_map[16][16];
 688 };
 689
 690 /* Hyper-V emulation context */
 691 struct kvm_hv {
 692         u64 hv_guest_os_id;
 693         u64 hv_hypercall;
 694         u64 hv_tsc_page;
 695
 696         /* Hyper-v based guest crash (NT kernel bugcheck) parameters */
 697         u64 hv_crash_param[HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS];
 698         u64 hv_crash_ctl;
 699 };
 700
 701 struct kvm_arch {
 702         unsigned int n_used_mmu_pages;
 703         unsigned int n_requested_mmu_pages;
 704         unsigned int n_max_mmu_pages;
 705         unsigned int indirect_shadow_pages;
 706         unsigned long mmu_valid_gen;
 707         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
 708         /*
 709          * Hash table of struct kvm_mmu_page.
 710          */
 711         struct list_head active_mmu_pages;
 712         struct list_head zapped_obsolete_pages;
 713         struct kvm_page_track_notifier_node mmu_sp_tracker;
 714         struct kvm_page_track_notifier_head track_notifier_head;
 715
 716         struct list_head assigned_dev_head;
 717         struct iommu_domain *iommu_domain;
 718         bool iommu_noncoherent;
 719 #define __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
 720         atomic_t noncoherent_dma_count;
 721 #define __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
 722         atomic_t assigned_device_count;
 723         struct kvm_pic *vpic;
 724         struct kvm_ioapic *vioapic;
 725         struct kvm_pit *vpit;
 726         atomic_t vapics_in_nmi_mode;
 727         struct mutex apic_map_lock;
 728         struct kvm_apic_map *apic_map;
 729
 730         unsigned int tss_addr;
 731         bool apic_access_page_done;
 732
 733         gpa_t wall_clock;
 734
 735         bool ept_identity_pagetable_done;
 736         gpa_t ept_identity_map_addr;
 737
 738         unsigned long irq_sources_bitmap;
 739         s64 kvmclock_offset;
 740         raw_spinlock_t tsc_write_lock;
 741         u64 last_tsc_nsec;
 742         u64 last_tsc_write;
 743         u32 last_tsc_khz;
 744         u64 cur_tsc_nsec;
 745         u64 cur_tsc_write;
 746         u64 cur_tsc_offset;
 747         u64 cur_tsc_generation;
 748         int nr_vcpus_matched_tsc;
 749
 750         spinlock_t pvclock_gtod_sync_lock;
 751         bool use_master_clock;
 752         u64 master_kernel_ns;
 753         cycle_t master_cycle_now;
 754         struct delayed_work kvmclock_update_work;
 755         struct delayed_work kvmclock_sync_work;
 756
 757         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
 758
 759         /* reads protected by irq_srcu, writes by irq_lock */
 760         struct hlist_head mask_notifier_list;
 761
 762         struct kvm_hv hyperv;
 763
 764         #ifdef CONFIG_KVM_MMU_AUDIT
 765         int audit_point;
 766         #endif
 767
 768         bool boot_vcpu_runs_old_kvmclock;
 769         u32 bsp_vcpu_id;
 770
 771         u64 disabled_quirks;
 772
 773         bool irqchip_split;
 774         u8 nr_reserved_ioapic_pins;
 775
 776         bool disabled_lapic_found;
 777
 778         /* Struct members for AVIC */
 779         u32 ldr_mode;
 780         struct page *avic_logical_id_table_page;
 781         struct page *avic_physical_id_table_page;
 782 };
 783
 784 struct kvm_vm_stat {
 785         u32 mmu_shadow_zapped;
 786         u32 mmu_pte_write;
 787         u32 mmu_pte_updated;
 788         u32 mmu_pde_zapped;
 789         u32 mmu_flooded;
 790         u32 mmu_recycled;
 791         u32 mmu_cache_miss;
 792         u32 mmu_unsync;
 793         u32 remote_tlb_flush;
 794         u32 lpages;
 795 };
 796
 797 struct kvm_vcpu_stat {
 798         u32 pf_fixed;
 799         u32 pf_guest;
 800         u32 tlb_flush;
 801         u32 invlpg;
 802
 803         u32 exits;
 804         u32 io_exits;
 805         u32 mmio_exits;
 806         u32 signal_exits;
 807         u32 irq_window_exits;
 808         u32 nmi_window_exits;
 809         u32 halt_exits;
 810         u32 halt_successful_poll;
 811         u32 halt_attempted_poll;
 812         u32 halt_poll_invalid;
 813         u32 halt_wakeup;
 814         u32 request_irq_exits;
 815         u32 irq_exits;
 816         u32 host_state_reload;
 817         u32 efer_reload;
 818         u32 fpu_reload;
 819         u32 insn_emulation;
 820         u32 insn_emulation_fail;
 821         u32 hypercalls;
 822         u32 irq_injections;
 823         u32 nmi_injections;
 824 };
 825
 826 struct x86_instruction_info;
 827
 828 struct msr_data {
 829         bool host_initiated;
 830         u32 index;
 831         u64 data;
 832 };
 833
 834 struct kvm_lapic_irq {
 835         u32 vector;
 836         u16 delivery_mode;
 837         u16 dest_mode;
 838         bool level;
 839         u16 trig_mode;
 840         u32 shorthand;
 841         u32 dest_id;
 842         bool msi_redir_hint;
 843 };
 844
 845 struct kvm_x86_ops {
 846         int (*cpu_has_kvm_support)(void);          /* __init */
 847         int (*disabled_by_bios)(void);             /* __init */
 848         int (*hardware_enable)(void);
 849         void (*hardware_disable)(void);
 850         void (*check_processor_compatibility)(void *rtn);
 851         int (*hardware_setup)(void);               /* __init */
 852         void (*hardware_unsetup)(void);            /* __exit */
 853         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
 854         bool (*cpu_has_high_real_mode_segbase)(void);
 855         void (*cpuid_update)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 856
 857         int (*vm_init)(struct kvm *kvm);
 858         void (*vm_destroy)(struct kvm *kvm);
 859
 860         /* Create, but do not attach this VCPU */
 861         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned id);
 862         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 863         void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
 864
 865         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 866         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 867         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 868
 869         void (*update_bp_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 870         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
 871         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
 872         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
 873         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 874                             struct kvm_segment *var, int seg);
 875         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 876         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 877                             struct kvm_segment *var, int seg);
 878         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
 879         void (*decache_cr0_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 880         void (*decache_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 881         void (*decache_cr4_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 882         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
 883         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 884         int (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
 885         void (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
 886         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
 887         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
 888         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
 889         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
 890         u64 (*get_dr6)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 891         void (*set_dr6)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
 892         void (*sync_dirty_debug_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 893         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
 894         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
 895         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 896         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
 897         u32 (*get_pkru)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 898         void (*fpu_activate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 899         void (*fpu_deactivate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 900
 901         void (*tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 902
 903         void (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 904         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 905         void (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 906         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
 907         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 908         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 909                                 unsigned char *hypercall_addr);
 910         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 911         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 912         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr,
 913                                 bool has_error_code, u32 error_code,
 914                                 bool reinject);
 915         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 916         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 917         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 918         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 919         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
 920         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 921         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 922         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
 923         bool (*get_enable_apicv)(void);
 924         void (*refresh_apicv_exec_ctrl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 925         void (*hwapic_irr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int max_irr);
 926         void (*hwapic_isr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int isr);
 927         void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *eoi_exit_bitmap);
 928         void (*set_virtual_x2apic_mode)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool set);
 929         void (*set_apic_access_page_addr)(struct kvm_vcpu *vcpu, hpa_t hpa);
 930         void (*deliver_posted_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vector);
 931         void (*sync_pir_to_irr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 932         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
 933         int (*get_tdp_level)(void);
 934         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
 935         int (*get_lpage_level)(void);
 936         bool (*rdtscp_supported)(void);
 937         bool (*invpcid_supported)(void);
 938         void (*adjust_tsc_offset_guest)(struct kvm_vcpu *vcpu, s64 adjustment);
 939
 940         void (*set_tdp_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 941
 942         void (*set_supported_cpuid)(u32 func, struct kvm_cpuid_entry2 *entry);
 943
 944         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
 945
 946         u64 (*read_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 947         void (*write_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
 948
 949         u64 (*read_l1_tsc)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
 950
 951         void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *info1, u64 *info2);
 952
 953         int (*check_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 954                                struct x86_instruction_info *info,
 955                                enum x86_intercept_stage stage);
 956         void (*handle_external_intr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 957         bool (*mpx_supported)(void);
 958         bool (*xsaves_supported)(void);
 959
 960         int (*check_nested_events)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool external_intr);
 961
 962         void (*sched_in)(struct kvm_vcpu *kvm, int cpu);
 963
 964         /*
 965          * Arch-specific dirty logging hooks. These hooks are only supposed to
 966          * be valid if the specific arch has hardware-accelerated dirty logging
 967          * mechanism. Currently only for PML on VMX.
 968          *
 969          *  - slot_enable_log_dirty:
 970          *      called when enabling log dirty mode for the slot.
 971          *  - slot_disable_log_dirty:
 972          *      called when disabling log dirty mode for the slot.
 973          *      also called when slot is created with log dirty disabled.
 974          *  - flush_log_dirty:
 975          *      called before reporting dirty_bitmap to userspace.
 976          *  - enable_log_dirty_pt_masked:
 977          *      called when reenabling log dirty for the GFNs in the mask after
 978          *      corresponding bits are cleared in slot->dirty_bitmap.
 979          */
 980         void (*slot_enable_log_dirty)(struct kvm *kvm,
 981                                       struct kvm_memory_slot *slot);
 982         void (*slot_disable_log_dirty)(struct kvm *kvm,
 983                                        struct kvm_memory_slot *slot);
 984         void (*flush_log_dirty)(struct kvm *kvm);
 985         void (*enable_log_dirty_pt_masked)(struct kvm *kvm,
 986                                            struct kvm_memory_slot *slot,
 987                                            gfn_t offset, unsigned long mask);
 988         /* pmu operations of sub-arch */
 989         const struct kvm_pmu_ops *pmu_ops;
 990
 991         /*
 992          * Architecture specific hooks for vCPU blocking due to
 993          * HLT instruction.
 994          * Returns for .pre_block():
 995          *    - 0 means continue to block the vCPU.
 996          *    - 1 means we cannot block the vCPU since some event
 997          *        happens during this period, such as, 'ON' bit in
 998          *        posted-interrupts descriptor is set.
 999          */
1000         int (*pre_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1001         void (*post_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1002
1003         void (*vcpu_blocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1004         void (*vcpu_unblocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1005
1006         int (*update_pi_irte)(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1007                               uint32_t guest_irq, bool set);
1008         void (*apicv_post_state_restore)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1009 };
1010
1011 struct kvm_arch_async_pf {
1012         u32 token;
1013         gfn_t gfn;
1014         unsigned long cr3;
1015         bool direct_map;
1016 };
1017
1018 extern struct kvm_x86_ops *kvm_x86_ops;
1019
1020 int kvm_mmu_module_init(void);
1021 void kvm_mmu_module_exit(void);
1022
1023 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1024 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
1025 void kvm_mmu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
1026 void kvm_mmu_init_vm(struct kvm *kvm);
1027 void kvm_mmu_uninit_vm(struct kvm *kvm);
1028 void kvm_mmu_set_mask_ptes(u64 user_mask, u64 accessed_mask,
1029                 u64 dirty_mask, u64 nx_mask, u64 x_mask);
1030
1031 void kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
1032 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1033                                       struct kvm_memory_slot *memslot);
1034 void kvm_mmu_zap_collapsible_sptes(struct kvm *kvm,
1035                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1036 void kvm_mmu_slot_leaf_clear_dirty(struct kvm *kvm,
1037                                    struct kvm_memory_slot *memslot);
1038 void kvm_mmu_slot_largepage_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1039                                         struct kvm_memory_slot *memslot);
1040 void kvm_mmu_slot_set_dirty(struct kvm *kvm,
1041                             struct kvm_memory_slot *memslot);
1042 void kvm_mmu_clear_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
1043                                    struct kvm_memory_slot *slot,
1044                                    gfn_t gfn_offset, unsigned long mask);
1045 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
1046 void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm, struct kvm_memslots *slots);
1047 unsigned int kvm_mmu_calculate_mmu_pages(struct kvm *kvm);
1048 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned int kvm_nr_mmu_pages);
1049
1050 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu, unsigned long cr3);
1051
1052 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
1053                           const void *val, int bytes);
1054
1055 struct kvm_irq_mask_notifier {
1056         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
1057         int irq;
1058         struct hlist_node link;
1059 };
1060
1061 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1062                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1063 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1064                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1065 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
1066                              bool mask);
1067
1068 extern bool tdp_enabled;
1069
1070 u64 vcpu_tsc_khz(struct kvm_vcpu *vcpu);
1071
1072 /* control of guest tsc rate supported? */
1073 extern bool kvm_has_tsc_control;
1074 /* maximum supported tsc_khz for guests */
1075 extern u32  kvm_max_guest_tsc_khz;
1076 /* number of bits of the fractional part of the TSC scaling ratio */
1077 extern u8   kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits;
1078 /* maximum allowed value of TSC scaling ratio */
1079 extern u64  kvm_max_tsc_scaling_ratio;
1080
1081 enum emulation_result {
1082         EMULATE_DONE,         /* no further processing */
1083         EMULATE_USER_EXIT,    /* kvm_run ready for userspace exit */
1084         EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
1085 };
1086
1087 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
1088 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
1089 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
1090 #define EMULTYPE_RETRY              (1 << 3)
1091 #define EMULTYPE_NO_REEXECUTE       (1 << 4)
1092 int x86_emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr2,
1093                             int emulation_type, void *insn, int insn_len);
1094
1095 static inline int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu,
1096                         int emulation_type)
1097 {
1098         return x86_emulate_instruction(vcpu, 0, emulation_type, NULL, 0);
1099 }
1100
1101 void kvm_enable_efer_bits(u64);
1102 bool kvm_valid_efer(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1103 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1104 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1105
1106 struct x86_emulate_ctxt;
1107
1108 int kvm_fast_pio_out(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port);
1109 void kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
1110 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1111 int kvm_vcpu_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1112 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
1113
1114 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
1115 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
1116 void kvm_vcpu_deliver_sipi_vector(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1117
1118 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int idt_index,
1119                     int reason, bool has_error_code, u32 error_code);
1120
1121 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1122 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1123 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1124 int kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
1125 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
1126 int kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
1127 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
1128 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
1129 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1130 int kvm_set_xcr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 xcr);
1131
1132 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1133 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1134
1135 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
1136 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1137 bool kvm_rdpmc(struct kvm_vcpu *vcpu);
1138
1139 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1140 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1141 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1142 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1143 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
1144 int kvm_read_guest_page_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1145                             gfn_t gfn, void *data, int offset, int len,
1146                             u32 access);
1147 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
1148 bool kvm_require_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
1149
1150 static inline int __kvm_irq_line_state(unsigned long *irq_state,
1151                                        int irq_source_id, int level)
1152 {
1153         /* Logical OR for level trig interrupt */
1154         if (level)
1155                 __set_bit(irq_source_id, irq_state);
1156         else
1157                 __clear_bit(irq_source_id, irq_state);
1158
1159         return !!(*irq_state);
1160 }
1161
1162 int kvm_pic_set_irq(struct kvm_pic *pic, int irq, int irq_source_id, int level);
1163 void kvm_pic_clear_all(struct kvm_pic *pic, int irq_source_id);
1164
1165 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
1166
1167 int kvm_mmu_unprotect_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1168 int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1169 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
1170 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
1171 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
1172 void kvm_mmu_sync_roots(struct kvm_vcpu *vcpu);
1173 gpa_t translate_nested_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
1174                            struct x86_exception *exception);
1175 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1176                               struct x86_exception *exception);
1177 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1178                                struct x86_exception *exception);
1179 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1180                                struct x86_exception *exception);
1181 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1182                                 struct x86_exception *exception);
1183
1184 void kvm_vcpu_deactivate_apicv(struct kvm_vcpu *vcpu);
1185
1186 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
1187
1188 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 error_code,
1189                        void *insn, int insn_len);
1190 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1191 void kvm_mmu_new_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu);
1192
1193 void kvm_enable_tdp(void);
1194 void kvm_disable_tdp(void);
1195
1196 static inline gpa_t translate_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
1197                                   struct x86_exception *exception)
1198 {
1199         return gpa;
1200 }
1201
1202 static inline struct kvm_mmu_page *page_header(hpa_t shadow_page)
1203 {
1204         struct page *page = pfn_to_page(shadow_page >> PAGE_SHIFT);
1205
1206         return (struct kvm_mmu_page *)page_private(page);
1207 }
1208
1209 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
1210 {
1211         u16 ldt;
1212         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
1213         return ldt;
1214 }
1215
1216 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
1217 {
1218         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
1219 }
1220
1221 #ifdef CONFIG_X86_64
1222 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
1223 {
1224         u64 value;
1225
1226         rdmsrl(msr, value);
1227         return value;
1228 }
1229 #endif
1230
1231 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
1232 {
1233         return 0x600; /* P6 family */
1234 }
1235
1236 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
1237 {
1238         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
1239 }
1240
1241 static inline u64 get_canonical(u64 la)
1242 {
1243         return ((int64_t)la << 16) >> 16;
1244 }
1245
1246 static inline bool is_noncanonical_address(u64 la)
1247 {
1248 #ifdef CONFIG_X86_64
1249         return get_canonical(la) != la;
1250 #else
1251         return false;
1252 #endif
1253 }
1254
1255 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
1256 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
1257 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
1258 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
1259 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
1260         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
1261
1262 enum {
1263         TASK_SWITCH_CALL = 0,
1264         TASK_SWITCH_IRET = 1,
1265         TASK_SWITCH_JMP = 2,
1266         TASK_SWITCH_GATE = 3,
1267 };
1268
1269 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
1270 #define HF_HIF_MASK             (1 << 1)
1271 #define HF_VINTR_MASK           (1 << 2)
1272 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
1273 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
1274 #define HF_GUEST_MASK           (1 << 5) /* VCPU is in guest-mode */
1275 #define HF_SMM_MASK             (1 << 6)
1276 #define HF_SMM_INSIDE_NMI_MASK  (1 << 7)
1277
1278 #define __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
1279 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM 2
1280
1281 #define kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu) ((vcpu)->arch.hflags & HF_SMM_MASK ? 1 : 0)
1282 #define kvm_memslots_for_spte_role(kvm, role) __kvm_memslots(kvm, (role).smm)
1283
1284 /*
1285  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
1286  * reboot turns off virtualization while processes are running.
1287  * Trap the fault and ignore the instruction if that happens.
1288  */
1289 asmlinkage void kvm_spurious_fault(void);
1290
1291 #define ____kvm_handle_fault_on_reboot(insn, cleanup_insn)      \
1292         "666: " insn "\n\t" \
1293         "668: \n\t"                           \
1294         ".pushsection .fixup, \"ax\" \n" \
1295         "667: \n\t" \
1296         cleanup_insn "\n\t"                   \
1297         "cmpb $0, kvm_rebooting \n\t"         \
1298         "jne 668b \n\t"                       \
1299         __ASM_SIZE(push) " $666b \n\t"        \
1300         "call kvm_spurious_fault \n\t"        \
1301         ".popsection \n\t" \
1302         _ASM_EXTABLE(666b, 667b)
1303
1304 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn)              \
1305         ____kvm_handle_fault_on_reboot(insn, "")
1306
1307 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
1308 int kvm_unmap_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1309 int kvm_unmap_hva_range(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
1310 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
1311 int kvm_test_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1312 void kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
1313 int kvm_cpu_has_injectable_intr(struct kvm_vcpu *v);
1314 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1315 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1316 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
1317 void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1318 void kvm_vcpu_reload_apic_access_page(struct kvm_vcpu *vcpu);
1319 void kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_page(struct kvm *kvm,
1320                                            unsigned long address);
1321
1322 void kvm_define_shared_msr(unsigned index, u32 msr);
1323 int kvm_set_shared_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
1324
1325 u64 kvm_scale_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 tsc);
1326 u64 kvm_read_l1_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
1327
1328 unsigned long kvm_get_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu);
1329 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
1330
1331 void kvm_make_mclock_inprogress_request(struct kvm *kvm);
1332 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
1333
1334 void kvm_arch_async_page_not_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1335                                      struct kvm_async_pf *work);
1336 void kvm_arch_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1337                                  struct kvm_async_pf *work);
1338 void kvm_arch_async_page_ready(struct kvm_vcpu *vcpu,
1339                                struct kvm_async_pf *work);
1340 bool kvm_arch_can_inject_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu);
1341 extern bool kvm_find_async_pf_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1342
1343 void kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1344
1345 int kvm_is_in_guest(void);
1346
1347 int __x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa, u32 size);
1348 int x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa, u32 size);
1349 bool kvm_vcpu_is_reset_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1350 bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1351
1352 bool kvm_intr_is_single_vcpu(struct kvm *kvm, struct kvm_lapic_irq *irq,
1353                              struct kvm_vcpu **dest_vcpu);
1354
1355 void kvm_set_msi_irq(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1356                      struct kvm_lapic_irq *irq);
1357
1358 static inline void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1359 {
1360         if (kvm_x86_ops->vcpu_blocking)
1361                 kvm_x86_ops->vcpu_blocking(vcpu);
1362 }
1363
1364 static inline void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1365 {
1366         if (kvm_x86_ops->vcpu_unblocking)
1367                 kvm_x86_ops->vcpu_unblocking(vcpu);
1368 }
1369
1370 static inline void kvm_arch_vcpu_block_finish(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
1371
1372 static inline int kvm_cpu_get_apicid(int mps_cpu)
1373 {
1374 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1375         return __default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
1376 #else
1377         WARN_ON_ONCE(1);
1378         return BAD_APICID;
1379 #endif
1380 }
1381
1382 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */