drivers/kvm/kvm.h

   1 #ifndef __KVM_H
   2 #define __KVM_H
   3
   4 /*
   5  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
   6  * the COPYING file in the top-level directory.
   7  */
   8
   9 #include <linux/types.h>
  10 #include <linux/list.h>
  11 #include <linux/mutex.h>
  12 #include <linux/spinlock.h>
  13 #include <linux/signal.h>
  14 #include <linux/sched.h>
  15 #include <linux/mm.h>
  16 #include <linux/preempt.h>
  17 #include <asm/signal.h>
  18
  19 #include <linux/kvm.h>
  20 #include <linux/kvm_para.h>
  21
  22 #define CR3_PAE_RESERVED_BITS ((X86_CR3_PWT | X86_CR3_PCD) - 1)
  23 #define CR3_NONPAE_RESERVED_BITS ((PAGE_SIZE-1) & ~(X86_CR3_PWT | X86_CR3_PCD))
  24 #define CR3_L_MODE_RESERVED_BITS (CR3_NONPAE_RESERVED_BITS|0xFFFFFF0000000000ULL)
  25
  26 #define KVM_GUEST_CR0_MASK \
  27         (X86_CR0_PG | X86_CR0_PE | X86_CR0_WP | X86_CR0_NE \
  28          | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD)
  29 #define KVM_VM_CR0_ALWAYS_ON \
  30         (X86_CR0_PG | X86_CR0_PE | X86_CR0_WP | X86_CR0_NE | X86_CR0_TS \
  31          | X86_CR0_MP)
  32 #define KVM_GUEST_CR4_MASK \
  33         (X86_CR4_VME | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_PGE | X86_CR4_VMXE)
  34 #define KVM_PMODE_VM_CR4_ALWAYS_ON (X86_CR4_PAE | X86_CR4_VMXE)
  35 #define KVM_RMODE_VM_CR4_ALWAYS_ON (X86_CR4_VME | X86_CR4_PAE | X86_CR4_VMXE)
  36
  37 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
  38 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
  39
  40 #define KVM_MAX_VCPUS 4
  41 #define KVM_ALIAS_SLOTS 4
  42 #define KVM_MEMORY_SLOTS 8
  43 #define KVM_NUM_MMU_PAGES 1024
  44 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
  45 #define KVM_REFILL_PAGES 25
  46 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 40
  47
  48 #define DE_VECTOR 0
  49 #define UD_VECTOR 6
  50 #define NM_VECTOR 7
  51 #define DF_VECTOR 8
  52 #define TS_VECTOR 10
  53 #define NP_VECTOR 11
  54 #define SS_VECTOR 12
  55 #define GP_VECTOR 13
  56 #define PF_VECTOR 14
  57
  58 #define SELECTOR_TI_MASK (1 << 2)
  59 #define SELECTOR_RPL_MASK 0x03
  60
  61 #define IOPL_SHIFT 12
  62
  63 #define KVM_PIO_PAGE_OFFSET 1
  64
  65 /*
  66  * vcpu->requests bit members
  67  */
  68 #define KVM_TLB_FLUSH 0
  69
  70 /*
  71  * Address types:
  72  *
  73  *  gva - guest virtual address
  74  *  gpa - guest physical address
  75  *  gfn - guest frame number
  76  *  hva - host virtual address
  77  *  hpa - host physical address
  78  *  hfn - host frame number
  79  */
  80
  81 typedef unsigned long  gva_t;
  82 typedef u64            gpa_t;
  83 typedef unsigned long  gfn_t;
  84
  85 typedef unsigned long  hva_t;
  86 typedef u64            hpa_t;
  87 typedef unsigned long  hfn_t;
  88
  89 #define NR_PTE_CHAIN_ENTRIES 5
  90
  91 struct kvm_pte_chain {
  92         u64 *parent_ptes[NR_PTE_CHAIN_ENTRIES];
  93         struct hlist_node link;
  94 };
  95
  96 /*
  97  * kvm_mmu_page_role, below, is defined as:
  98  *
  99  *   bits 0:3 - total guest paging levels (2-4, or zero for real mode)
 100  *   bits 4:7 - page table level for this shadow (1-4)
 101  *   bits 8:9 - page table quadrant for 2-level guests
 102  *   bit   16 - "metaphysical" - gfn is not a real page (huge page/real mode)
 103  *   bits 17:19 - "access" - the user, writable, and nx bits of a huge page pde
 104  */
 105 union kvm_mmu_page_role {
 106         unsigned word;
 107         struct {
 108                 unsigned glevels : 4;
 109                 unsigned level : 4;
 110                 unsigned quadrant : 2;
 111                 unsigned pad_for_nice_hex_output : 6;
 112                 unsigned metaphysical : 1;
 113                 unsigned hugepage_access : 3;
 114         };
 115 };
 116
 117 struct kvm_mmu_page {
 118         struct list_head link;
 119         struct hlist_node hash_link;
 120
 121         /*
 122          * The following two entries are used to key the shadow page in the
 123          * hash table.
 124          */
 125         gfn_t gfn;
 126         union kvm_mmu_page_role role;
 127
 128         u64 *spt;
 129         unsigned long slot_bitmap; /* One bit set per slot which has memory
 130                                     * in this shadow page.
 131                                     */
 132         int multimapped;         /* More than one parent_pte? */
 133         int root_count;          /* Currently serving as active root */
 134         union {
 135                 u64 *parent_pte;               /* !multimapped */
 136                 struct hlist_head parent_ptes; /* multimapped, kvm_pte_chain */
 137         };
 138 };
 139
 140 struct kvm_vcpu;
 141 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
 142
 143 /*
 144  * x86 supports 3 paging modes (4-level 64-bit, 3-level 64-bit, and 2-level
 145  * 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the current mmu
 146  * mode.
 147  */
 148 struct kvm_mmu {
 149         void (*new_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 150         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 err);
 151         void (*free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 152         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 153         hpa_t root_hpa;
 154         int root_level;
 155         int shadow_root_level;
 156
 157         u64 *pae_root;
 158 };
 159
 160 #define KVM_NR_MEM_OBJS 20
 161
 162 struct kvm_mmu_memory_cache {
 163         int nobjs;
 164         void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
 165 };
 166
 167 /*
 168  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
 169  * enough memory for a single page fault in a cache.
 170  */
 171 struct kvm_guest_debug {
 172         int enabled;
 173         unsigned long bp[4];
 174         int singlestep;
 175 };
 176
 177 enum {
 178         VCPU_REGS_RAX = 0,
 179         VCPU_REGS_RCX = 1,
 180         VCPU_REGS_RDX = 2,
 181         VCPU_REGS_RBX = 3,
 182         VCPU_REGS_RSP = 4,
 183         VCPU_REGS_RBP = 5,
 184         VCPU_REGS_RSI = 6,
 185         VCPU_REGS_RDI = 7,
 186 #ifdef CONFIG_X86_64
 187         VCPU_REGS_R8 = 8,
 188         VCPU_REGS_R9 = 9,
 189         VCPU_REGS_R10 = 10,
 190         VCPU_REGS_R11 = 11,
 191         VCPU_REGS_R12 = 12,
 192         VCPU_REGS_R13 = 13,
 193         VCPU_REGS_R14 = 14,
 194         VCPU_REGS_R15 = 15,
 195 #endif
 196         NR_VCPU_REGS
 197 };
 198
 199 enum {
 200         VCPU_SREG_CS,
 201         VCPU_SREG_DS,
 202         VCPU_SREG_ES,
 203         VCPU_SREG_FS,
 204         VCPU_SREG_GS,
 205         VCPU_SREG_SS,
 206         VCPU_SREG_TR,
 207         VCPU_SREG_LDTR,
 208 };
 209
 210 #include "x86_emulate.h"
 211
 212 struct kvm_pio_request {
 213         unsigned long count;
 214         int cur_count;
 215         struct page *guest_pages[2];
 216         unsigned guest_page_offset;
 217         int in;
 218         int port;
 219         int size;
 220         int string;
 221         int down;
 222         int rep;
 223 };
 224
 225 struct kvm_stat {
 226         u32 pf_fixed;
 227         u32 pf_guest;
 228         u32 tlb_flush;
 229         u32 invlpg;
 230
 231         u32 exits;
 232         u32 io_exits;
 233         u32 mmio_exits;
 234         u32 signal_exits;
 235         u32 irq_window_exits;
 236         u32 halt_exits;
 237         u32 halt_wakeup;
 238         u32 request_irq_exits;
 239         u32 irq_exits;
 240         u32 light_exits;
 241         u32 efer_reload;
 242 };
 243
 244 struct kvm_io_device {
 245         void (*read)(struct kvm_io_device *this,
 246                      gpa_t addr,
 247                      int len,
 248                      void *val);
 249         void (*write)(struct kvm_io_device *this,
 250                       gpa_t addr,
 251                       int len,
 252                       const void *val);
 253         int (*in_range)(struct kvm_io_device *this, gpa_t addr);
 254         void (*destructor)(struct kvm_io_device *this);
 255
 256         void             *private;
 257 };
 258
 259 static inline void kvm_iodevice_read(struct kvm_io_device *dev,
 260                                      gpa_t addr,
 261                                      int len,
 262                                      void *val)
 263 {
 264         dev->read(dev, addr, len, val);
 265 }
 266
 267 static inline void kvm_iodevice_write(struct kvm_io_device *dev,
 268                                       gpa_t addr,
 269                                       int len,
 270                                       const void *val)
 271 {
 272         dev->write(dev, addr, len, val);
 273 }
 274
 275 static inline int kvm_iodevice_inrange(struct kvm_io_device *dev, gpa_t addr)
 276 {
 277         return dev->in_range(dev, addr);
 278 }
 279
 280 static inline void kvm_iodevice_destructor(struct kvm_io_device *dev)
 281 {
 282         if (dev->destructor)
 283                 dev->destructor(dev);
 284 }
 285
 286 /*
 287  * It would be nice to use something smarter than a linear search, TBD...
 288  * Thankfully we dont expect many devices to register (famous last words :),
 289  * so until then it will suffice.  At least its abstracted so we can change
 290  * in one place.
 291  */
 292 struct kvm_io_bus {
 293         int                   dev_count;
 294 #define NR_IOBUS_DEVS 6
 295         struct kvm_io_device *devs[NR_IOBUS_DEVS];
 296 };
 297
 298 void kvm_io_bus_init(struct kvm_io_bus *bus);
 299 void kvm_io_bus_destroy(struct kvm_io_bus *bus);
 300 struct kvm_io_device *kvm_io_bus_find_dev(struct kvm_io_bus *bus, gpa_t addr);
 301 void kvm_io_bus_register_dev(struct kvm_io_bus *bus,
 302                              struct kvm_io_device *dev);
 303
 304 struct kvm_vcpu {
 305         struct kvm *kvm;
 306         struct preempt_notifier preempt_notifier;
 307         int vcpu_id;
 308         struct mutex mutex;
 309         int   cpu;
 310         u64 host_tsc;
 311         struct kvm_run *run;
 312         int interrupt_window_open;
 313         int guest_mode;
 314         unsigned long requests;
 315         unsigned long irq_summary; /* bit vector: 1 per word in irq_pending */
 316         DECLARE_BITMAP(irq_pending, KVM_NR_INTERRUPTS);
 317         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS]; /* for rsp: vcpu_load_rsp_rip() */
 318         unsigned long rip;      /* needs vcpu_load_rsp_rip() */
 319
 320         unsigned long cr0;
 321         unsigned long cr2;
 322         unsigned long cr3;
 323         unsigned long cr4;
 324         unsigned long cr8;
 325         u64 pdptrs[4]; /* pae */
 326         u64 shadow_efer;
 327         u64 apic_base;
 328         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
 329 #define VCPU_MP_STATE_RUNNABLE          0
 330 #define VCPU_MP_STATE_UNINITIALIZED     1
 331 #define VCPU_MP_STATE_INIT_RECEIVED     2
 332 #define VCPU_MP_STATE_SIPI_RECEIVED     3
 333 #define VCPU_MP_STATE_HALTED            4
 334         int mp_state;
 335         int sipi_vector;
 336         u64 ia32_misc_enable_msr;
 337
 338         struct kvm_mmu mmu;
 339
 340         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_chain_cache;
 341         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_rmap_desc_cache;
 342         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
 343         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
 344
 345         gfn_t last_pt_write_gfn;
 346         int   last_pt_write_count;
 347
 348         struct kvm_guest_debug guest_debug;
 349
 350         struct i387_fxsave_struct host_fx_image;
 351         struct i387_fxsave_struct guest_fx_image;
 352         int fpu_active;
 353         int guest_fpu_loaded;
 354
 355         int mmio_needed;
 356         int mmio_read_completed;
 357         int mmio_is_write;
 358         int mmio_size;
 359         unsigned char mmio_data[8];
 360         gpa_t mmio_phys_addr;
 361         gva_t mmio_fault_cr2;
 362         struct kvm_pio_request pio;
 363         void *pio_data;
 364         wait_queue_head_t wq;
 365
 366         int sigset_active;
 367         sigset_t sigset;
 368
 369         struct kvm_stat stat;
 370
 371         struct {
 372                 int active;
 373                 u8 save_iopl;
 374                 struct kvm_save_segment {
 375                         u16 selector;
 376                         unsigned long base;
 377                         u32 limit;
 378                         u32 ar;
 379                 } tr, es, ds, fs, gs;
 380         } rmode;
 381         int halt_request; /* real mode on Intel only */
 382
 383         int cpuid_nent;
 384         struct kvm_cpuid_entry cpuid_entries[KVM_MAX_CPUID_ENTRIES];
 385
 386         /* emulate context */
 387
 388         struct x86_emulate_ctxt emulate_ctxt;
 389 };
 390
 391 struct kvm_mem_alias {
 392         gfn_t base_gfn;
 393         unsigned long npages;
 394         gfn_t target_gfn;
 395 };
 396
 397 struct kvm_memory_slot {
 398         gfn_t base_gfn;
 399         unsigned long npages;
 400         unsigned long flags;
 401         struct page **phys_mem;
 402         unsigned long *dirty_bitmap;
 403 };
 404
 405 struct kvm {
 406         struct mutex lock; /* protects everything except vcpus */
 407         int naliases;
 408         struct kvm_mem_alias aliases[KVM_ALIAS_SLOTS];
 409         int nmemslots;
 410         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEMORY_SLOTS];
 411         /*
 412          * Hash table of struct kvm_mmu_page.
 413          */
 414         struct list_head active_mmu_pages;
 415         int n_free_mmu_pages;
 416         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
 417         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
 418         unsigned long rmap_overflow;
 419         struct list_head vm_list;
 420         struct file *filp;
 421         struct kvm_io_bus mmio_bus;
 422         struct kvm_io_bus pio_bus;
 423         struct kvm_pic *vpic;
 424         struct kvm_ioapic *vioapic;
 425         int round_robin_prev_vcpu;
 426 };
 427
 428 static inline struct kvm_pic *pic_irqchip(struct kvm *kvm)
 429 {
 430         return kvm->vpic;
 431 }
 432
 433 static inline struct kvm_ioapic *ioapic_irqchip(struct kvm *kvm)
 434 {
 435         return kvm->vioapic;
 436 }
 437
 438 static inline int irqchip_in_kernel(struct kvm *kvm)
 439 {
 440         return pic_irqchip(kvm) != 0;
 441 }
 442
 443 struct descriptor_table {
 444         u16 limit;
 445         unsigned long base;
 446 } __attribute__((packed));
 447
 448 struct kvm_x86_ops {
 449         int (*cpu_has_kvm_support)(void);          /* __init */
 450         int (*disabled_by_bios)(void);             /* __init */
 451         void (*hardware_enable)(void *dummy);      /* __init */
 452         void (*hardware_disable)(void *dummy);
 453         void (*check_processor_compatibility)(void *rtn);
 454         int (*hardware_setup)(void);               /* __init */
 455         void (*hardware_unsetup)(void);            /* __exit */
 456
 457         /* Create, but do not attach this VCPU */
 458         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned id);
 459         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 460         void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 461
 462         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 463         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 464         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 465         void (*vcpu_decache)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 466
 467         int (*set_guest_debug)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 468                                struct kvm_debug_guest *dbg);
 469         void (*guest_debug_pre)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 470         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *pdata);
 471         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
 472         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
 473         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 474                             struct kvm_segment *var, int seg);
 475         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 476                             struct kvm_segment *var, int seg);
 477         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
 478         void (*decache_cr4_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 479         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
 480         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 481         void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
 482         void (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
 483         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
 484         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
 485         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
 486         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
 487         unsigned long (*get_dr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
 488         void (*set_dr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long value,
 489                        int *exception);
 490         void (*cache_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 491         void (*decache_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 492         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 493         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
 494
 495         void (*tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 496         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 497                                   unsigned long addr, u32 err_code);
 498
 499         void (*inject_gp)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned err_code);
 500
 501         void (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run);
 502         int (*handle_exit)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu);
 503         void (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 504         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 505                                 unsigned char *hypercall_addr);
 506         int (*get_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 507         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vec);
 508         void (*inject_pending_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 509         void (*inject_pending_vectors)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 510                                        struct kvm_run *run);
 511 };
 512
 513 extern struct kvm_x86_ops *kvm_x86_ops;
 514
 515 /* The guest did something we don't support. */
 516 #define pr_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                       \
 517  do {                                                                   \
 518         if (printk_ratelimit())                                         \
 519                 printk(KERN_ERR "kvm: %i: cpu%i " fmt,                  \
 520                        current->tgid, (vcpu)->vcpu_id , ## __VA_ARGS__); \
 521  } while(0)
 522
 523 #define kvm_printf(kvm, fmt ...) printk(KERN_DEBUG fmt)
 524 #define vcpu_printf(vcpu, fmt...) kvm_printf(vcpu->kvm, fmt)
 525
 526 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
 527 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 528
 529 int kvm_init_x86(struct kvm_x86_ops *ops, unsigned int vcpu_size,
 530                   struct module *module);
 531 void kvm_exit_x86(void);
 532
 533 int kvm_mmu_module_init(void);
 534 void kvm_mmu_module_exit(void);
 535
 536 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 537 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
 538 int kvm_mmu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 539
 540 int kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
 541 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm, int slot);
 542 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
 543
 544 hpa_t gpa_to_hpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa);
 545 #define HPA_MSB ((sizeof(hpa_t) * 8) - 1)
 546 #define HPA_ERR_MASK ((hpa_t)1 << HPA_MSB)
 547 static inline int is_error_hpa(hpa_t hpa) { return hpa >> HPA_MSB; }
 548 hpa_t gva_to_hpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 549 struct page *gva_to_page(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 550
 551 extern hpa_t bad_page_address;
 552
 553 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 554 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 555 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 556
 557 enum emulation_result {
 558         EMULATE_DONE,       /* no further processing */
 559         EMULATE_DO_MMIO,      /* kvm_run filled with mmio request */
 560         EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
 561 };
 562
 563 int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run,
 564                         unsigned long cr2, u16 error_code, int no_decode);
 565 void kvm_report_emulation_failure(struct kvm_vcpu *cvpu, const char *context);
 566 void realmode_lgdt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
 567 void realmode_lidt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
 568 void realmode_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw,
 569                    unsigned long *rflags);
 570
 571 unsigned long realmode_get_cr(struct kvm_vcpu *vcpu, int cr);
 572 void realmode_set_cr(struct kvm_vcpu *vcpu, int cr, unsigned long value,
 573                      unsigned long *rflags);
 574 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *data);
 575 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
 576
 577 struct x86_emulate_ctxt;
 578
 579 int kvm_emulate_pio (struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run, int in,
 580                      int size, unsigned port);
 581 int kvm_emulate_pio_string(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run, int in,
 582                            int size, unsigned long count, int down,
 583                             gva_t address, int rep, unsigned port);
 584 void kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
 585 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
 586 int emulate_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t address);
 587 int emulate_clts(struct kvm_vcpu *vcpu);
 588 int emulator_get_dr(struct x86_emulate_ctxt* ctxt, int dr,
 589                     unsigned long *dest);
 590 int emulator_set_dr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int dr,
 591                     unsigned long value);
 592
 593 void set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
 594 void set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
 595 void set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
 596 void set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
 597 unsigned long get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
 598 void lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
 599 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
 600
 601 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 *pdata);
 602 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 data);
 603
 604 void fx_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 605
 606 void kvm_resched(struct kvm_vcpu *vcpu);
 607 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 608 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 609 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
 610
 611 int emulator_read_std(unsigned long addr,
 612                       void *val,
 613                       unsigned int bytes,
 614                       struct kvm_vcpu *vcpu);
 615 int emulator_write_emulated(unsigned long addr,
 616                             const void *val,
 617                             unsigned int bytes,
 618                             struct kvm_vcpu *vcpu);
 619
 620 unsigned long segment_base(u16 selector);
 621
 622 void kvm_mmu_pte_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
 623                        const u8 *new, int bytes);
 624 int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 625 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
 626 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 627 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
 628
 629 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
 630
 631 int kvm_fix_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
 632
 633 static inline void kvm_guest_enter(void)
 634 {
 635         current->flags |= PF_VCPU;
 636 }
 637
 638 static inline void kvm_guest_exit(void)
 639 {
 640         current->flags &= ~PF_VCPU;
 641 }
 642
 643 static inline int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
 644                                      u32 error_code)
 645 {
 646         return vcpu->mmu.page_fault(vcpu, gva, error_code);
 647 }
 648
 649 static inline void kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu)
 650 {
 651         if (unlikely(vcpu->kvm->n_free_mmu_pages < KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES))
 652                 __kvm_mmu_free_some_pages(vcpu);
 653 }
 654
 655 static inline int kvm_mmu_reload(struct kvm_vcpu *vcpu)
 656 {
 657         if (likely(vcpu->mmu.root_hpa != INVALID_PAGE))
 658                 return 0;
 659
 660         return kvm_mmu_load(vcpu);
 661 }
 662
 663 static inline int is_long_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
 664 {
 665 #ifdef CONFIG_X86_64
 666         return vcpu->shadow_efer & EFER_LME;
 667 #else
 668         return 0;
 669 #endif
 670 }
 671
 672 static inline int is_pae(struct kvm_vcpu *vcpu)
 673 {
 674         return vcpu->cr4 & X86_CR4_PAE;
 675 }
 676
 677 static inline int is_pse(struct kvm_vcpu *vcpu)
 678 {
 679         return vcpu->cr4 & X86_CR4_PSE;
 680 }
 681
 682 static inline int is_paging(struct kvm_vcpu *vcpu)
 683 {
 684         return vcpu->cr0 & X86_CR0_PG;
 685 }
 686
 687 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot)
 688 {
 689         return slot - kvm->memslots;
 690 }
 691
 692 static inline struct kvm_mmu_page *page_header(hpa_t shadow_page)
 693 {
 694         struct page *page = pfn_to_page(shadow_page >> PAGE_SHIFT);
 695
 696         return (struct kvm_mmu_page *)page_private(page);
 697 }
 698
 699 static inline u16 read_fs(void)
 700 {
 701         u16 seg;
 702         asm ("mov %%fs, %0" : "=g"(seg));
 703         return seg;
 704 }
 705
 706 static inline u16 read_gs(void)
 707 {
 708         u16 seg;
 709         asm ("mov %%gs, %0" : "=g"(seg));
 710         return seg;
 711 }
 712
 713 static inline u16 read_ldt(void)
 714 {
 715         u16 ldt;
 716         asm ("sldt %0" : "=g"(ldt));
 717         return ldt;
 718 }
 719
 720 static inline void load_fs(u16 sel)
 721 {
 722         asm ("mov %0, %%fs" : : "rm"(sel));
 723 }
 724
 725 static inline void load_gs(u16 sel)
 726 {
 727         asm ("mov %0, %%gs" : : "rm"(sel));
 728 }
 729
 730 #ifndef load_ldt
 731 static inline void load_ldt(u16 sel)
 732 {
 733         asm ("lldt %0" : : "rm"(sel));
 734 }
 735 #endif
 736
 737 static inline void get_idt(struct descriptor_table *table)
 738 {
 739         asm ("sidt %0" : "=m"(*table));
 740 }
 741
 742 static inline void get_gdt(struct descriptor_table *table)
 743 {
 744         asm ("sgdt %0" : "=m"(*table));
 745 }
 746
 747 static inline unsigned long read_tr_base(void)
 748 {
 749         u16 tr;
 750         asm ("str %0" : "=g"(tr));
 751         return segment_base(tr);
 752 }
 753
 754 #ifdef CONFIG_X86_64
 755 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
 756 {
 757         u64 value;
 758
 759         rdmsrl(msr, value);
 760         return value;
 761 }
 762 #endif
 763
 764 static inline void fx_save(struct i387_fxsave_struct *image)
 765 {
 766         asm ("fxsave (%0)":: "r" (image));
 767 }
 768
 769 static inline void fx_restore(struct i387_fxsave_struct *image)
 770 {
 771         asm ("fxrstor (%0)":: "r" (image));
 772 }
 773
 774 static inline void fpu_init(void)
 775 {
 776         asm ("finit");
 777 }
 778
 779 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
 780 {
 781         return 0x600; /* P6 family */
 782 }
 783
 784 #define ASM_VMX_VMCLEAR_RAX       ".byte 0x66, 0x0f, 0xc7, 0x30"
 785 #define ASM_VMX_VMLAUNCH          ".byte 0x0f, 0x01, 0xc2"
 786 #define ASM_VMX_VMRESUME          ".byte 0x0f, 0x01, 0xc3"
 787 #define ASM_VMX_VMPTRLD_RAX       ".byte 0x0f, 0xc7, 0x30"
 788 #define ASM_VMX_VMREAD_RDX_RAX    ".byte 0x0f, 0x78, 0xd0"
 789 #define ASM_VMX_VMWRITE_RAX_RDX   ".byte 0x0f, 0x79, 0xd0"
 790 #define ASM_VMX_VMWRITE_RSP_RDX   ".byte 0x0f, 0x79, 0xd4"
 791 #define ASM_VMX_VMXOFF            ".byte 0x0f, 0x01, 0xc4"
 792 #define ASM_VMX_VMXON_RAX         ".byte 0xf3, 0x0f, 0xc7, 0x30"
 793
 794 #define MSR_IA32_TIME_STAMP_COUNTER             0x010
 795
 796 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
 797 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
 798 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
 799 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
 800 #define RMODE_TSS_SIZE (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
 801
 802 #endif