]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - arch/x86/include/asm/kvm_host.h
f4d120a3e22e8aee8326bebeedeaa506c2291b47
[karo-tx-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/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 288
39 #define KVM_SOFT_MAX_VCPUS 240
40 #define KVM_MAX_VCPU_ID 1023
41 #define KVM_USER_MEM_SLOTS 509
42 /* memory slots that are not exposed to userspace */
43 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 3
44 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
45
46 #define KVM_HALT_POLL_NS_DEFAULT 200000
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           KVM_ARCH_REQ(0)
52 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS       KVM_ARCH_REQ(1)
53 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT            KVM_ARCH_REQ(2)
54 #define KVM_REQ_MMU_SYNC                KVM_ARCH_REQ(3)
55 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(4)
56 #define KVM_REQ_EVENT                   KVM_ARCH_REQ(6)
57 #define KVM_REQ_APF_HALT                KVM_ARCH_REQ(7)
58 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(8)
59 #define KVM_REQ_NMI                     KVM_ARCH_REQ(9)
60 #define KVM_REQ_PMU                     KVM_ARCH_REQ(10)
61 #define KVM_REQ_PMI                     KVM_ARCH_REQ(11)
62 #define KVM_REQ_SMI                     KVM_ARCH_REQ(12)
63 #define KVM_REQ_MASTERCLOCK_UPDATE      KVM_ARCH_REQ(13)
64 #define KVM_REQ_MCLOCK_INPROGRESS \
65         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(14, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
66 #define KVM_REQ_SCAN_IOAPIC \
67         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(15, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
68 #define KVM_REQ_GLOBAL_CLOCK_UPDATE     KVM_ARCH_REQ(16)
69 #define KVM_REQ_APIC_PAGE_RELOAD \
70         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(17, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
71 #define KVM_REQ_HV_CRASH                KVM_ARCH_REQ(18)
72 #define KVM_REQ_IOAPIC_EOI_EXIT         KVM_ARCH_REQ(19)
73 #define KVM_REQ_HV_RESET                KVM_ARCH_REQ(20)
74 #define KVM_REQ_HV_EXIT                 KVM_ARCH_REQ(21)
75 #define KVM_REQ_HV_STIMER               KVM_ARCH_REQ(22)
76
77 #define CR0_RESERVED_BITS                                               \
78         (~(unsigned long)(X86_CR0_PE | X86_CR0_MP | X86_CR0_EM | X86_CR0_TS \
79                           | X86_CR0_ET | X86_CR0_NE | X86_CR0_WP | X86_CR0_AM \
80                           | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD | X86_CR0_PG))
81
82 #define CR3_L_MODE_RESERVED_BITS 0xFFFFFF0000000000ULL
83 #define CR3_PCID_INVD            BIT_64(63)
84 #define CR4_RESERVED_BITS                                               \
85         (~(unsigned long)(X86_CR4_VME | X86_CR4_PVI | X86_CR4_TSD | X86_CR4_DE\
86                           | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_MCE     \
87                           | X86_CR4_PGE | X86_CR4_PCE | X86_CR4_OSFXSR | X86_CR4_PCIDE \
88                           | X86_CR4_OSXSAVE | X86_CR4_SMEP | X86_CR4_FSGSBASE \
89                           | X86_CR4_OSXMMEXCPT | X86_CR4_VMXE | X86_CR4_SMAP \
90                           | X86_CR4_PKE))
91
92 #define CR8_RESERVED_BITS (~(unsigned long)X86_CR8_TPR)
93
94
95
96 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
97 #define VALID_PAGE(x) ((x) != INVALID_PAGE)
98
99 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
100
101 /* KVM Hugepage definitions for x86 */
102 #define KVM_NR_PAGE_SIZES       3
103 #define KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x)  (((x) - 1) * 9)
104 #define KVM_HPAGE_SHIFT(x)      (PAGE_SHIFT + KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x))
105 #define KVM_HPAGE_SIZE(x)       (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT(x))
106 #define KVM_HPAGE_MASK(x)       (~(KVM_HPAGE_SIZE(x) - 1))
107 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE(x)  (KVM_HPAGE_SIZE(x) / PAGE_SIZE)
108
109 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
110 {
111         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PT_PAGE_TABLE_LEVEL) must be 0. */
112         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
113                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
114 }
115
116 #define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
117 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64
118 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 12
119 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
120 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
121 #define KVM_REFILL_PAGES 25
122 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 80
123 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
124 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
125
126 #define ASYNC_PF_PER_VCPU 64
127
128 enum kvm_reg {
129         VCPU_REGS_RAX = 0,
130         VCPU_REGS_RCX = 1,
131         VCPU_REGS_RDX = 2,
132         VCPU_REGS_RBX = 3,
133         VCPU_REGS_RSP = 4,
134         VCPU_REGS_RBP = 5,
135         VCPU_REGS_RSI = 6,
136         VCPU_REGS_RDI = 7,
137 #ifdef CONFIG_X86_64
138         VCPU_REGS_R8 = 8,
139         VCPU_REGS_R9 = 9,
140         VCPU_REGS_R10 = 10,
141         VCPU_REGS_R11 = 11,
142         VCPU_REGS_R12 = 12,
143         VCPU_REGS_R13 = 13,
144         VCPU_REGS_R14 = 14,
145         VCPU_REGS_R15 = 15,
146 #endif
147         VCPU_REGS_RIP,
148         NR_VCPU_REGS
149 };
150
151 enum kvm_reg_ex {
152         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
153         VCPU_EXREG_CR3,
154         VCPU_EXREG_RFLAGS,
155         VCPU_EXREG_SEGMENTS,
156 };
157
158 enum {
159         VCPU_SREG_ES,
160         VCPU_SREG_CS,
161         VCPU_SREG_SS,
162         VCPU_SREG_DS,
163         VCPU_SREG_FS,
164         VCPU_SREG_GS,
165         VCPU_SREG_TR,
166         VCPU_SREG_LDTR,
167 };
168
169 #include <asm/kvm_emulate.h>
170
171 #define KVM_NR_MEM_OBJS 40
172
173 #define KVM_NR_DB_REGS  4
174
175 #define DR6_BD          (1 << 13)
176 #define DR6_BS          (1 << 14)
177 #define DR6_RTM         (1 << 16)
178 #define DR6_FIXED_1     0xfffe0ff0
179 #define DR6_INIT        0xffff0ff0
180 #define DR6_VOLATILE    0x0001e00f
181
182 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
183 #define DR7_GE          (1 << 9)
184 #define DR7_GD          (1 << 13)
185 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
186 #define DR7_VOLATILE    0xffff2bff
187
188 #define PFERR_PRESENT_BIT 0
189 #define PFERR_WRITE_BIT 1
190 #define PFERR_USER_BIT 2
191 #define PFERR_RSVD_BIT 3
192 #define PFERR_FETCH_BIT 4
193 #define PFERR_PK_BIT 5
194 #define PFERR_GUEST_FINAL_BIT 32
195 #define PFERR_GUEST_PAGE_BIT 33
196
197 #define PFERR_PRESENT_MASK (1U << PFERR_PRESENT_BIT)
198 #define PFERR_WRITE_MASK (1U << PFERR_WRITE_BIT)
199 #define PFERR_USER_MASK (1U << PFERR_USER_BIT)
200 #define PFERR_RSVD_MASK (1U << PFERR_RSVD_BIT)
201 #define PFERR_FETCH_MASK (1U << PFERR_FETCH_BIT)
202 #define PFERR_PK_MASK (1U << PFERR_PK_BIT)
203 #define PFERR_GUEST_FINAL_MASK (1ULL << PFERR_GUEST_FINAL_BIT)
204 #define PFERR_GUEST_PAGE_MASK (1ULL << PFERR_GUEST_PAGE_BIT)
205
206 #define PFERR_NESTED_GUEST_PAGE (PFERR_GUEST_PAGE_MASK |        \
207                                  PFERR_USER_MASK |              \
208                                  PFERR_WRITE_MASK |             \
209                                  PFERR_PRESENT_MASK)
210
211 /*
212  * The mask used to denote special SPTEs, which can be either MMIO SPTEs or
213  * Access Tracking SPTEs. We use bit 62 instead of bit 63 to avoid conflicting
214  * with the SVE bit in EPT PTEs.
215  */
216 #define SPTE_SPECIAL_MASK (1ULL << 62)
217
218 /* apic attention bits */
219 #define KVM_APIC_CHECK_VAPIC    0
220 /*
221  * The following bit is set with PV-EOI, unset on EOI.
222  * We detect PV-EOI changes by guest by comparing
223  * this bit with PV-EOI in guest memory.
224  * See the implementation in apic_update_pv_eoi.
225  */
226 #define KVM_APIC_PV_EOI_PENDING 1
227
228 struct kvm_kernel_irq_routing_entry;
229
230 /*
231  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
232  * enough memory for a single page fault in a cache.
233  */
234 struct kvm_mmu_memory_cache {
235         int nobjs;
236         void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
237 };
238
239 /*
240  * the pages used as guest page table on soft mmu are tracked by
241  * kvm_memory_slot.arch.gfn_track which is 16 bits, so the role bits used
242  * by indirect shadow page can not be more than 15 bits.
243  *
244  * Currently, we used 14 bits that are @level, @cr4_pae, @quadrant, @access,
245  * @nxe, @cr0_wp, @smep_andnot_wp and @smap_andnot_wp.
246  */
247 union kvm_mmu_page_role {
248         unsigned word;
249         struct {
250                 unsigned level:4;
251                 unsigned cr4_pae:1;
252                 unsigned quadrant:2;
253                 unsigned direct:1;
254                 unsigned access:3;
255                 unsigned invalid:1;
256                 unsigned nxe:1;
257                 unsigned cr0_wp:1;
258                 unsigned smep_andnot_wp:1;
259                 unsigned smap_andnot_wp:1;
260                 unsigned ad_disabled:1;
261                 unsigned :7;
262
263                 /*
264                  * This is left at the top of the word so that
265                  * kvm_memslots_for_spte_role can extract it with a
266                  * simple shift.  While there is room, give it a whole
267                  * byte so it is also faster to load it from memory.
268                  */
269                 unsigned smm:8;
270         };
271 };
272
273 struct kvm_rmap_head {
274         unsigned long val;
275 };
276
277 struct kvm_mmu_page {
278         struct list_head link;
279         struct hlist_node hash_link;
280
281         /*
282          * The following two entries are used to key the shadow page in the
283          * hash table.
284          */
285         gfn_t gfn;
286         union kvm_mmu_page_role role;
287
288         u64 *spt;
289         /* hold the gfn of each spte inside spt */
290         gfn_t *gfns;
291         bool unsync;
292         int root_count;          /* Currently serving as active root */
293         unsigned int unsync_children;
294         struct kvm_rmap_head parent_ptes; /* rmap pointers to parent sptes */
295
296         /* The page is obsolete if mmu_valid_gen != kvm->arch.mmu_valid_gen.  */
297         unsigned long mmu_valid_gen;
298
299         DECLARE_BITMAP(unsync_child_bitmap, 512);
300
301 #ifdef CONFIG_X86_32
302         /*
303          * Used out of the mmu-lock to avoid reading spte values while an
304          * update is in progress; see the comments in __get_spte_lockless().
305          */
306         int clear_spte_count;
307 #endif
308
309         /* Number of writes since the last time traversal visited this page.  */
310         atomic_t write_flooding_count;
311 };
312
313 struct kvm_pio_request {
314         unsigned long count;
315         int in;
316         int port;
317         int size;
318 };
319
320 struct rsvd_bits_validate {
321         u64 rsvd_bits_mask[2][4];
322         u64 bad_mt_xwr;
323 };
324
325 /*
326  * x86 supports 3 paging modes (4-level 64-bit, 3-level 64-bit, and 2-level
327  * 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the current mmu
328  * mode.
329  */
330 struct kvm_mmu {
331         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long root);
332         unsigned long (*get_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
333         u64 (*get_pdptr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int index);
334         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 err,
335                           bool prefault);
336         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
337                                   struct x86_exception *fault);
338         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 access,
339                             struct x86_exception *exception);
340         gpa_t (*translate_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
341                                struct x86_exception *exception);
342         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
343                          struct kvm_mmu_page *sp);
344         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
345         void (*update_pte)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu_page *sp,
346                            u64 *spte, const void *pte);
347         hpa_t root_hpa;
348         union kvm_mmu_page_role base_role;
349         u8 root_level;
350         u8 shadow_root_level;
351         u8 ept_ad;
352         bool direct_map;
353
354         /*
355          * Bitmap; bit set = permission fault
356          * Byte index: page fault error code [4:1]
357          * Bit index: pte permissions in ACC_* format
358          */
359         u8 permissions[16];
360
361         /*
362         * The pkru_mask indicates if protection key checks are needed.  It
363         * consists of 16 domains indexed by page fault error code bits [4:1],
364         * with PFEC.RSVD replaced by ACC_USER_MASK from the page tables.
365         * Each domain has 2 bits which are ANDed with AD and WD from PKRU.
366         */
367         u32 pkru_mask;
368
369         u64 *pae_root;
370         u64 *lm_root;
371
372         /*
373          * check zero bits on shadow page table entries, these
374          * bits include not only hardware reserved bits but also
375          * the bits spte never used.
376          */
377         struct rsvd_bits_validate shadow_zero_check;
378
379         struct rsvd_bits_validate guest_rsvd_check;
380
381         /* Can have large pages at levels 2..last_nonleaf_level-1. */
382         u8 last_nonleaf_level;
383
384         bool nx;
385
386         u64 pdptrs[4]; /* pae */
387 };
388
389 enum pmc_type {
390         KVM_PMC_GP = 0,
391         KVM_PMC_FIXED,
392 };
393
394 struct kvm_pmc {
395         enum pmc_type type;
396         u8 idx;
397         u64 counter;
398         u64 eventsel;
399         struct perf_event *perf_event;
400         struct kvm_vcpu *vcpu;
401 };
402
403 struct kvm_pmu {
404         unsigned nr_arch_gp_counters;
405         unsigned nr_arch_fixed_counters;
406         unsigned available_event_types;
407         u64 fixed_ctr_ctrl;
408         u64 global_ctrl;
409         u64 global_status;
410         u64 global_ovf_ctrl;
411         u64 counter_bitmask[2];
412         u64 global_ctrl_mask;
413         u64 reserved_bits;
414         u8 version;
415         struct kvm_pmc gp_counters[INTEL_PMC_MAX_GENERIC];
416         struct kvm_pmc fixed_counters[INTEL_PMC_MAX_FIXED];
417         struct irq_work irq_work;
418         u64 reprogram_pmi;
419 };
420
421 struct kvm_pmu_ops;
422
423 enum {
424         KVM_DEBUGREG_BP_ENABLED = 1,
425         KVM_DEBUGREG_WONT_EXIT = 2,
426         KVM_DEBUGREG_RELOAD = 4,
427 };
428
429 struct kvm_mtrr_range {
430         u64 base;
431         u64 mask;
432         struct list_head node;
433 };
434
435 struct kvm_mtrr {
436         struct kvm_mtrr_range var_ranges[KVM_NR_VAR_MTRR];
437         mtrr_type fixed_ranges[KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION];
438         u64 deftype;
439
440         struct list_head head;
441 };
442
443 /* Hyper-V SynIC timer */
444 struct kvm_vcpu_hv_stimer {
445         struct hrtimer timer;
446         int index;
447         u64 config;
448         u64 count;
449         u64 exp_time;
450         struct hv_message msg;
451         bool msg_pending;
452 };
453
454 /* Hyper-V synthetic interrupt controller (SynIC)*/
455 struct kvm_vcpu_hv_synic {
456         u64 version;
457         u64 control;
458         u64 msg_page;
459         u64 evt_page;
460         atomic64_t sint[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
461         atomic_t sint_to_gsi[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
462         DECLARE_BITMAP(auto_eoi_bitmap, 256);
463         DECLARE_BITMAP(vec_bitmap, 256);
464         bool active;
465         bool dont_zero_synic_pages;
466 };
467
468 /* Hyper-V per vcpu emulation context */
469 struct kvm_vcpu_hv {
470         u32 vp_index;
471         u64 hv_vapic;
472         s64 runtime_offset;
473         struct kvm_vcpu_hv_synic synic;
474         struct kvm_hyperv_exit exit;
475         struct kvm_vcpu_hv_stimer stimer[HV_SYNIC_STIMER_COUNT];
476         DECLARE_BITMAP(stimer_pending_bitmap, HV_SYNIC_STIMER_COUNT);
477 };
478
479 struct kvm_vcpu_arch {
480         /*
481          * rip and regs accesses must go through
482          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
483          */
484         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
485         u32 regs_avail;
486         u32 regs_dirty;
487
488         unsigned long cr0;
489         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
490         unsigned long cr2;
491         unsigned long cr3;
492         unsigned long cr4;
493         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
494         unsigned long cr8;
495         u32 pkru;
496         u32 hflags;
497         u64 efer;
498         u64 apic_base;
499         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
500         bool apicv_active;
501         DECLARE_BITMAP(ioapic_handled_vectors, 256);
502         unsigned long apic_attention;
503         int32_t apic_arb_prio;
504         int mp_state;
505         u64 ia32_misc_enable_msr;
506         u64 smbase;
507         bool tpr_access_reporting;
508         u64 ia32_xss;
509
510         /*
511          * Paging state of the vcpu
512          *
513          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
514          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
515          * handle faults.
516          */
517         struct kvm_mmu mmu;
518
519         /*
520          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
521          *
522          * This context will save all necessary information to walk page tables
523          * of the an L2 guest. This context is only initialized for page table
524          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
525          * the host.
526          */
527         struct kvm_mmu nested_mmu;
528
529         /*
530          * Pointer to the mmu context currently used for
531          * gva_to_gpa translations.
532          */
533         struct kvm_mmu *walk_mmu;
534
535         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_list_desc_cache;
536         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
537         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
538
539         struct fpu guest_fpu;
540         u64 xcr0;
541         u64 guest_supported_xcr0;
542         u32 guest_xstate_size;
543
544         struct kvm_pio_request pio;
545         void *pio_data;
546
547         u8 event_exit_inst_len;
548
549         struct kvm_queued_exception {
550                 bool pending;
551                 bool has_error_code;
552                 bool reinject;
553                 u8 nr;
554                 u32 error_code;
555                 u8 nested_apf;
556         } exception;
557
558         struct kvm_queued_interrupt {
559                 bool pending;
560                 bool soft;
561                 u8 nr;
562         } interrupt;
563
564         int halt_request; /* real mode on Intel only */
565
566         int cpuid_nent;
567         struct kvm_cpuid_entry2 cpuid_entries[KVM_MAX_CPUID_ENTRIES];
568
569         int maxphyaddr;
570
571         /* emulate context */
572
573         struct x86_emulate_ctxt emulate_ctxt;
574         bool emulate_regs_need_sync_to_vcpu;
575         bool emulate_regs_need_sync_from_vcpu;
576         int (*complete_userspace_io)(struct kvm_vcpu *vcpu);
577
578         gpa_t time;
579         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
580         unsigned int hw_tsc_khz;
581         struct gfn_to_hva_cache pv_time;
582         bool pv_time_enabled;
583         /* set guest stopped flag in pvclock flags field */
584         bool pvclock_set_guest_stopped_request;
585
586         struct {
587                 u64 msr_val;
588                 u64 last_steal;
589                 struct gfn_to_hva_cache stime;
590                 struct kvm_steal_time steal;
591         } st;
592
593         u64 tsc_offset;
594         u64 last_guest_tsc;
595         u64 last_host_tsc;
596         u64 tsc_offset_adjustment;
597         u64 this_tsc_nsec;
598         u64 this_tsc_write;
599         u64 this_tsc_generation;
600         bool tsc_catchup;
601         bool tsc_always_catchup;
602         s8 virtual_tsc_shift;
603         u32 virtual_tsc_mult;
604         u32 virtual_tsc_khz;
605         s64 ia32_tsc_adjust_msr;
606         u64 tsc_scaling_ratio;
607
608         atomic_t nmi_queued;  /* unprocessed asynchronous NMIs */
609         unsigned nmi_pending; /* NMI queued after currently running handler */
610         bool nmi_injected;    /* Trying to inject an NMI this entry */
611         bool smi_pending;    /* SMI queued after currently running handler */
612
613         struct kvm_mtrr mtrr_state;
614         u64 pat;
615
616         unsigned switch_db_regs;
617         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
618         unsigned long dr6;
619         unsigned long dr7;
620         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
621         unsigned long guest_debug_dr7;
622         u64 msr_platform_info;
623         u64 msr_misc_features_enables;
624
625         u64 mcg_cap;
626         u64 mcg_status;
627         u64 mcg_ctl;
628         u64 mcg_ext_ctl;
629         u64 *mce_banks;
630
631         /* Cache MMIO info */
632         u64 mmio_gva;
633         unsigned access;
634         gfn_t mmio_gfn;
635         u64 mmio_gen;
636
637         struct kvm_pmu pmu;
638
639         /* used for guest single stepping over the given code position */
640         unsigned long singlestep_rip;
641
642         struct kvm_vcpu_hv hyperv;
643
644         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
645
646         unsigned long last_retry_eip;
647         unsigned long last_retry_addr;
648
649         struct {
650                 bool halted;
651                 gfn_t gfns[roundup_pow_of_two(ASYNC_PF_PER_VCPU)];
652                 struct gfn_to_hva_cache data;
653                 u64 msr_val;
654                 u32 id;
655                 bool send_user_only;
656                 u32 host_apf_reason;
657                 unsigned long nested_apf_token;
658                 bool delivery_as_pf_vmexit;
659         } apf;
660
661         /* OSVW MSRs (AMD only) */
662         struct {
663                 u64 length;
664                 u64 status;
665         } osvw;
666
667         struct {
668                 u64 msr_val;
669                 struct gfn_to_hva_cache data;
670         } pv_eoi;
671
672         /*
673          * Indicate whether the access faults on its page table in guest
674          * which is set when fix page fault and used to detect unhandeable
675          * instruction.
676          */
677         bool write_fault_to_shadow_pgtable;
678
679         /* set at EPT violation at this point */
680         unsigned long exit_qualification;
681
682         /* pv related host specific info */
683         struct {
684                 bool pv_unhalted;
685         } pv;
686
687         int pending_ioapic_eoi;
688         int pending_external_vector;
689
690         /* GPA available (AMD only) */
691         bool gpa_available;
692 };
693
694 struct kvm_lpage_info {
695         int disallow_lpage;
696 };
697
698 struct kvm_arch_memory_slot {
699         struct kvm_rmap_head *rmap[KVM_NR_PAGE_SIZES];
700         struct kvm_lpage_info *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
701         unsigned short *gfn_track[KVM_PAGE_TRACK_MAX];
702 };
703
704 /*
705  * We use as the mode the number of bits allocated in the LDR for the
706  * logical processor ID.  It happens that these are all powers of two.
707  * This makes it is very easy to detect cases where the APICs are
708  * configured for multiple modes; in that case, we cannot use the map and
709  * hence cannot use kvm_irq_delivery_to_apic_fast either.
710  */
711 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_CLUSTER          4
712 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_FLAT             8
713 #define KVM_APIC_MODE_X2APIC                16
714
715 struct kvm_apic_map {
716         struct rcu_head rcu;
717         u8 mode;
718         u32 max_apic_id;
719         union {
720                 struct kvm_lapic *xapic_flat_map[8];
721                 struct kvm_lapic *xapic_cluster_map[16][4];
722         };
723         struct kvm_lapic *phys_map[];
724 };
725
726 /* Hyper-V emulation context */
727 struct kvm_hv {
728         struct mutex hv_lock;
729         u64 hv_guest_os_id;
730         u64 hv_hypercall;
731         u64 hv_tsc_page;
732
733         /* Hyper-v based guest crash (NT kernel bugcheck) parameters */
734         u64 hv_crash_param[HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS];
735         u64 hv_crash_ctl;
736
737         HV_REFERENCE_TSC_PAGE tsc_ref;
738 };
739
740 enum kvm_irqchip_mode {
741         KVM_IRQCHIP_NONE,
742         KVM_IRQCHIP_KERNEL,       /* created with KVM_CREATE_IRQCHIP */
743         KVM_IRQCHIP_SPLIT,        /* created with KVM_CAP_SPLIT_IRQCHIP */
744 };
745
746 struct kvm_arch {
747         unsigned int n_used_mmu_pages;
748         unsigned int n_requested_mmu_pages;
749         unsigned int n_max_mmu_pages;
750         unsigned int indirect_shadow_pages;
751         unsigned long mmu_valid_gen;
752         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
753         /*
754          * Hash table of struct kvm_mmu_page.
755          */
756         struct list_head active_mmu_pages;
757         struct list_head zapped_obsolete_pages;
758         struct kvm_page_track_notifier_node mmu_sp_tracker;
759         struct kvm_page_track_notifier_head track_notifier_head;
760
761         struct list_head assigned_dev_head;
762         struct iommu_domain *iommu_domain;
763         bool iommu_noncoherent;
764 #define __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
765         atomic_t noncoherent_dma_count;
766 #define __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
767         atomic_t assigned_device_count;
768         struct kvm_pic *vpic;
769         struct kvm_ioapic *vioapic;
770         struct kvm_pit *vpit;
771         atomic_t vapics_in_nmi_mode;
772         struct mutex apic_map_lock;
773         struct kvm_apic_map *apic_map;
774
775         unsigned int tss_addr;
776         bool apic_access_page_done;
777
778         gpa_t wall_clock;
779
780         bool ept_identity_pagetable_done;
781         gpa_t ept_identity_map_addr;
782
783         unsigned long irq_sources_bitmap;
784         s64 kvmclock_offset;
785         raw_spinlock_t tsc_write_lock;
786         u64 last_tsc_nsec;
787         u64 last_tsc_write;
788         u32 last_tsc_khz;
789         u64 cur_tsc_nsec;
790         u64 cur_tsc_write;
791         u64 cur_tsc_offset;
792         u64 cur_tsc_generation;
793         int nr_vcpus_matched_tsc;
794
795         spinlock_t pvclock_gtod_sync_lock;
796         bool use_master_clock;
797         u64 master_kernel_ns;
798         u64 master_cycle_now;
799         struct delayed_work kvmclock_update_work;
800         struct delayed_work kvmclock_sync_work;
801
802         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
803
804         /* reads protected by irq_srcu, writes by irq_lock */
805         struct hlist_head mask_notifier_list;
806
807         struct kvm_hv hyperv;
808
809         #ifdef CONFIG_KVM_MMU_AUDIT
810         int audit_point;
811         #endif
812
813         bool backwards_tsc_observed;
814         bool boot_vcpu_runs_old_kvmclock;
815         u32 bsp_vcpu_id;
816
817         u64 disabled_quirks;
818
819         enum kvm_irqchip_mode irqchip_mode;
820         u8 nr_reserved_ioapic_pins;
821
822         bool disabled_lapic_found;
823
824         /* Struct members for AVIC */
825         u32 avic_vm_id;
826         u32 ldr_mode;
827         struct page *avic_logical_id_table_page;
828         struct page *avic_physical_id_table_page;
829         struct hlist_node hnode;
830
831         bool x2apic_format;
832         bool x2apic_broadcast_quirk_disabled;
833 };
834
835 struct kvm_vm_stat {
836         ulong mmu_shadow_zapped;
837         ulong mmu_pte_write;
838         ulong mmu_pte_updated;
839         ulong mmu_pde_zapped;
840         ulong mmu_flooded;
841         ulong mmu_recycled;
842         ulong mmu_cache_miss;
843         ulong mmu_unsync;
844         ulong remote_tlb_flush;
845         ulong lpages;
846         ulong max_mmu_page_hash_collisions;
847 };
848
849 struct kvm_vcpu_stat {
850         u64 pf_fixed;
851         u64 pf_guest;
852         u64 tlb_flush;
853         u64 invlpg;
854
855         u64 exits;
856         u64 io_exits;
857         u64 mmio_exits;
858         u64 signal_exits;
859         u64 irq_window_exits;
860         u64 nmi_window_exits;
861         u64 halt_exits;
862         u64 halt_successful_poll;
863         u64 halt_attempted_poll;
864         u64 halt_poll_invalid;
865         u64 halt_wakeup;
866         u64 request_irq_exits;
867         u64 irq_exits;
868         u64 host_state_reload;
869         u64 efer_reload;
870         u64 fpu_reload;
871         u64 insn_emulation;
872         u64 insn_emulation_fail;
873         u64 hypercalls;
874         u64 irq_injections;
875         u64 nmi_injections;
876         u64 req_event;
877 };
878
879 struct x86_instruction_info;
880
881 struct msr_data {
882         bool host_initiated;
883         u32 index;
884         u64 data;
885 };
886
887 struct kvm_lapic_irq {
888         u32 vector;
889         u16 delivery_mode;
890         u16 dest_mode;
891         bool level;
892         u16 trig_mode;
893         u32 shorthand;
894         u32 dest_id;
895         bool msi_redir_hint;
896 };
897
898 struct kvm_x86_ops {
899         int (*cpu_has_kvm_support)(void);          /* __init */
900         int (*disabled_by_bios)(void);             /* __init */
901         int (*hardware_enable)(void);
902         void (*hardware_disable)(void);
903         void (*check_processor_compatibility)(void *rtn);
904         int (*hardware_setup)(void);               /* __init */
905         void (*hardware_unsetup)(void);            /* __exit */
906         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
907         bool (*cpu_has_high_real_mode_segbase)(void);
908         void (*cpuid_update)(struct kvm_vcpu *vcpu);
909
910         int (*vm_init)(struct kvm *kvm);
911         void (*vm_destroy)(struct kvm *kvm);
912
913         /* Create, but do not attach this VCPU */
914         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned id);
915         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
916         void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
917
918         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
919         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
920         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
921
922         void (*update_bp_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu);
923         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
924         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
925         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
926         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
927                             struct kvm_segment *var, int seg);
928         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
929         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
930                             struct kvm_segment *var, int seg);
931         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
932         void (*decache_cr0_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
933         void (*decache_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
934         void (*decache_cr4_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
935         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
936         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
937         int (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
938         void (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
939         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
940         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
941         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
942         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
943         u64 (*get_dr6)(struct kvm_vcpu *vcpu);
944         void (*set_dr6)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
945         void (*sync_dirty_debug_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
946         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
947         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
948         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
949         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
950         u32 (*get_pkru)(struct kvm_vcpu *vcpu);
951
952         void (*tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
953
954         void (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
955         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
956         void (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
957         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
958         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu);
959         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
960                                 unsigned char *hypercall_addr);
961         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
962         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
963         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu);
964         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
965         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
966         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
967         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
968         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
969         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
970         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
971         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
972         bool (*get_enable_apicv)(void);
973         void (*refresh_apicv_exec_ctrl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
974         void (*hwapic_irr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int max_irr);
975         void (*hwapic_isr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int isr);
976         void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *eoi_exit_bitmap);
977         void (*set_virtual_x2apic_mode)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool set);
978         void (*set_apic_access_page_addr)(struct kvm_vcpu *vcpu, hpa_t hpa);
979         void (*deliver_posted_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vector);
980         int (*sync_pir_to_irr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
981         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
982         int (*get_tdp_level)(void);
983         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
984         int (*get_lpage_level)(void);
985         bool (*rdtscp_supported)(void);
986         bool (*invpcid_supported)(void);
987
988         void (*set_tdp_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
989
990         void (*set_supported_cpuid)(u32 func, struct kvm_cpuid_entry2 *entry);
991
992         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
993
994         void (*write_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
995
996         void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *info1, u64 *info2);
997
998         int (*check_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu,
999                                struct x86_instruction_info *info,
1000                                enum x86_intercept_stage stage);
1001         void (*handle_external_intr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1002         bool (*mpx_supported)(void);
1003         bool (*xsaves_supported)(void);
1004
1005         int (*check_nested_events)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool external_intr);
1006
1007         void (*sched_in)(struct kvm_vcpu *kvm, int cpu);
1008
1009         /*
1010          * Arch-specific dirty logging hooks. These hooks are only supposed to
1011          * be valid if the specific arch has hardware-accelerated dirty logging
1012          * mechanism. Currently only for PML on VMX.
1013          *
1014          *  - slot_enable_log_dirty:
1015          *      called when enabling log dirty mode for the slot.
1016          *  - slot_disable_log_dirty:
1017          *      called when disabling log dirty mode for the slot.
1018          *      also called when slot is created with log dirty disabled.
1019          *  - flush_log_dirty:
1020          *      called before reporting dirty_bitmap to userspace.
1021          *  - enable_log_dirty_pt_masked:
1022          *      called when reenabling log dirty for the GFNs in the mask after
1023          *      corresponding bits are cleared in slot->dirty_bitmap.
1024          */
1025         void (*slot_enable_log_dirty)(struct kvm *kvm,
1026                                       struct kvm_memory_slot *slot);
1027         void (*slot_disable_log_dirty)(struct kvm *kvm,
1028                                        struct kvm_memory_slot *slot);
1029         void (*flush_log_dirty)(struct kvm *kvm);
1030         void (*enable_log_dirty_pt_masked)(struct kvm *kvm,
1031                                            struct kvm_memory_slot *slot,
1032                                            gfn_t offset, unsigned long mask);
1033         int (*write_log_dirty)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1034
1035         /* pmu operations of sub-arch */
1036         const struct kvm_pmu_ops *pmu_ops;
1037
1038         /*
1039          * Architecture specific hooks for vCPU blocking due to
1040          * HLT instruction.
1041          * Returns for .pre_block():
1042          *    - 0 means continue to block the vCPU.
1043          *    - 1 means we cannot block the vCPU since some event
1044          *        happens during this period, such as, 'ON' bit in
1045          *        posted-interrupts descriptor is set.
1046          */
1047         int (*pre_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1048         void (*post_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1049
1050         void (*vcpu_blocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1051         void (*vcpu_unblocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1052
1053         int (*update_pi_irte)(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1054                               uint32_t guest_irq, bool set);
1055         void (*apicv_post_state_restore)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1056
1057         int (*set_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 guest_deadline_tsc);
1058         void (*cancel_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1059
1060         void (*setup_mce)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1061 };
1062
1063 struct kvm_arch_async_pf {
1064         u32 token;
1065         gfn_t gfn;
1066         unsigned long cr3;
1067         bool direct_map;
1068 };
1069
1070 extern struct kvm_x86_ops *kvm_x86_ops;
1071
1072 int kvm_mmu_module_init(void);
1073 void kvm_mmu_module_exit(void);
1074
1075 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1076 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
1077 void kvm_mmu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
1078 void kvm_mmu_init_vm(struct kvm *kvm);
1079 void kvm_mmu_uninit_vm(struct kvm *kvm);
1080 void kvm_mmu_set_mask_ptes(u64 user_mask, u64 accessed_mask,
1081                 u64 dirty_mask, u64 nx_mask, u64 x_mask, u64 p_mask,
1082                 u64 acc_track_mask);
1083
1084 void kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
1085 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1086                                       struct kvm_memory_slot *memslot);
1087 void kvm_mmu_zap_collapsible_sptes(struct kvm *kvm,
1088                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1089 void kvm_mmu_slot_leaf_clear_dirty(struct kvm *kvm,
1090                                    struct kvm_memory_slot *memslot);
1091 void kvm_mmu_slot_largepage_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1092                                         struct kvm_memory_slot *memslot);
1093 void kvm_mmu_slot_set_dirty(struct kvm *kvm,
1094                             struct kvm_memory_slot *memslot);
1095 void kvm_mmu_clear_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
1096                                    struct kvm_memory_slot *slot,
1097                                    gfn_t gfn_offset, unsigned long mask);
1098 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
1099 void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm, struct kvm_memslots *slots);
1100 unsigned int kvm_mmu_calculate_mmu_pages(struct kvm *kvm);
1101 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned int kvm_nr_mmu_pages);
1102
1103 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu, unsigned long cr3);
1104 bool pdptrs_changed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1105
1106 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
1107                           const void *val, int bytes);
1108
1109 struct kvm_irq_mask_notifier {
1110         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
1111         int irq;
1112         struct hlist_node link;
1113 };
1114
1115 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1116                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1117 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1118                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1119 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
1120                              bool mask);
1121
1122 extern bool tdp_enabled;
1123
1124 u64 vcpu_tsc_khz(struct kvm_vcpu *vcpu);
1125
1126 /* control of guest tsc rate supported? */
1127 extern bool kvm_has_tsc_control;
1128 /* maximum supported tsc_khz for guests */
1129 extern u32  kvm_max_guest_tsc_khz;
1130 /* number of bits of the fractional part of the TSC scaling ratio */
1131 extern u8   kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits;
1132 /* maximum allowed value of TSC scaling ratio */
1133 extern u64  kvm_max_tsc_scaling_ratio;
1134 /* 1ull << kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits */
1135 extern u64  kvm_default_tsc_scaling_ratio;
1136
1137 extern u64 kvm_mce_cap_supported;
1138
1139 enum emulation_result {
1140         EMULATE_DONE,         /* no further processing */
1141         EMULATE_USER_EXIT,    /* kvm_run ready for userspace exit */
1142         EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
1143 };
1144
1145 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
1146 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
1147 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
1148 #define EMULTYPE_RETRY              (1 << 3)
1149 #define EMULTYPE_NO_REEXECUTE       (1 << 4)
1150 int x86_emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr2,
1151                             int emulation_type, void *insn, int insn_len);
1152
1153 static inline int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu,
1154                         int emulation_type)
1155 {
1156         return x86_emulate_instruction(vcpu, 0, emulation_type, NULL, 0);
1157 }
1158
1159 void kvm_enable_efer_bits(u64);
1160 bool kvm_valid_efer(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1161 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1162 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1163
1164 struct x86_emulate_ctxt;
1165
1166 int kvm_fast_pio_out(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port);
1167 int kvm_fast_pio_in(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port);
1168 int kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
1169 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1170 int kvm_vcpu_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1171 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
1172
1173 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
1174 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
1175 void kvm_vcpu_deliver_sipi_vector(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1176
1177 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int idt_index,
1178                     int reason, bool has_error_code, u32 error_code);
1179
1180 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1181 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1182 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1183 int kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
1184 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
1185 int kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
1186 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
1187 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
1188 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1189 int kvm_set_xcr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 xcr);
1190
1191 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1192 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1193
1194 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
1195 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1196 bool kvm_rdpmc(struct kvm_vcpu *vcpu);
1197
1198 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1199 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1200 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1201 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1202 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
1203 int kvm_read_guest_page_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1204                             gfn_t gfn, void *data, int offset, int len,
1205                             u32 access);
1206 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
1207 bool kvm_require_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
1208
1209 static inline int __kvm_irq_line_state(unsigned long *irq_state,
1210                                        int irq_source_id, int level)
1211 {
1212         /* Logical OR for level trig interrupt */
1213         if (level)
1214                 __set_bit(irq_source_id, irq_state);
1215         else
1216                 __clear_bit(irq_source_id, irq_state);
1217
1218         return !!(*irq_state);
1219 }
1220
1221 int kvm_pic_set_irq(struct kvm_pic *pic, int irq, int irq_source_id, int level);
1222 void kvm_pic_clear_all(struct kvm_pic *pic, int irq_source_id);
1223
1224 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
1225
1226 int kvm_mmu_unprotect_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1227 int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1228 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
1229 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
1230 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
1231 void kvm_mmu_sync_roots(struct kvm_vcpu *vcpu);
1232 gpa_t translate_nested_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
1233                            struct x86_exception *exception);
1234 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1235                               struct x86_exception *exception);
1236 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1237                                struct x86_exception *exception);
1238 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1239                                struct x86_exception *exception);
1240 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1241                                 struct x86_exception *exception);
1242
1243 void kvm_vcpu_deactivate_apicv(struct kvm_vcpu *vcpu);
1244
1245 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
1246
1247 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u64 error_code,
1248                        void *insn, int insn_len);
1249 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1250 void kvm_mmu_new_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu);
1251
1252 void kvm_enable_tdp(void);
1253 void kvm_disable_tdp(void);
1254
1255 static inline gpa_t translate_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
1256                                   struct x86_exception *exception)
1257 {
1258         return gpa;
1259 }
1260
1261 static inline struct kvm_mmu_page *page_header(hpa_t shadow_page)
1262 {
1263         struct page *page = pfn_to_page(shadow_page >> PAGE_SHIFT);
1264
1265         return (struct kvm_mmu_page *)page_private(page);
1266 }
1267
1268 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
1269 {
1270         u16 ldt;
1271         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
1272         return ldt;
1273 }
1274
1275 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
1276 {
1277         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
1278 }
1279
1280 #ifdef CONFIG_X86_64
1281 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
1282 {
1283         u64 value;
1284
1285         rdmsrl(msr, value);
1286         return value;
1287 }
1288 #endif
1289
1290 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
1291 {
1292         return 0x600; /* P6 family */
1293 }
1294
1295 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
1296 {
1297         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
1298 }
1299
1300 static inline u64 get_canonical(u64 la)
1301 {
1302         return ((int64_t)la << 16) >> 16;
1303 }
1304
1305 static inline bool is_noncanonical_address(u64 la)
1306 {
1307 #ifdef CONFIG_X86_64
1308         return get_canonical(la) != la;
1309 #else
1310         return false;
1311 #endif
1312 }
1313
1314 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
1315 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
1316 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
1317 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
1318 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
1319         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
1320
1321 enum {
1322         TASK_SWITCH_CALL = 0,
1323         TASK_SWITCH_IRET = 1,
1324         TASK_SWITCH_JMP = 2,
1325         TASK_SWITCH_GATE = 3,
1326 };
1327
1328 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
1329 #define HF_HIF_MASK             (1 << 1)
1330 #define HF_VINTR_MASK           (1 << 2)
1331 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
1332 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
1333 #define HF_GUEST_MASK           (1 << 5) /* VCPU is in guest-mode */
1334 #define HF_SMM_MASK             (1 << 6)
1335 #define HF_SMM_INSIDE_NMI_MASK  (1 << 7)
1336
1337 #define __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
1338 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM 2
1339
1340 #define kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu) ((vcpu)->arch.hflags & HF_SMM_MASK ? 1 : 0)
1341 #define kvm_memslots_for_spte_role(kvm, role) __kvm_memslots(kvm, (role).smm)
1342
1343 /*
1344  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
1345  * reboot turns off virtualization while processes are running.
1346  * Trap the fault and ignore the instruction if that happens.
1347  */
1348 asmlinkage void kvm_spurious_fault(void);
1349
1350 #define ____kvm_handle_fault_on_reboot(insn, cleanup_insn)      \
1351         "666: " insn "\n\t" \
1352         "668: \n\t"                           \
1353         ".pushsection .fixup, \"ax\" \n" \
1354         "667: \n\t" \
1355         cleanup_insn "\n\t"                   \
1356         "cmpb $0, kvm_rebooting \n\t"         \
1357         "jne 668b \n\t"                       \
1358         __ASM_SIZE(push) " $666b \n\t"        \
1359         "call kvm_spurious_fault \n\t"        \
1360         ".popsection \n\t" \
1361         _ASM_EXTABLE(666b, 667b)
1362
1363 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn)              \
1364         ____kvm_handle_fault_on_reboot(insn, "")
1365
1366 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
1367 int kvm_unmap_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1368 int kvm_unmap_hva_range(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
1369 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
1370 int kvm_test_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1371 void kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
1372 int kvm_cpu_has_injectable_intr(struct kvm_vcpu *v);
1373 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1374 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1375 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
1376 void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1377 void kvm_vcpu_reload_apic_access_page(struct kvm_vcpu *vcpu);
1378 void kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_page(struct kvm *kvm,
1379                                            unsigned long address);
1380
1381 void kvm_define_shared_msr(unsigned index, u32 msr);
1382 int kvm_set_shared_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
1383
1384 u64 kvm_scale_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 tsc);
1385 u64 kvm_read_l1_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
1386
1387 unsigned long kvm_get_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu);
1388 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
1389
1390 void kvm_make_mclock_inprogress_request(struct kvm *kvm);
1391 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
1392
1393 void kvm_arch_async_page_not_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1394                                      struct kvm_async_pf *work);
1395 void kvm_arch_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1396                                  struct kvm_async_pf *work);
1397 void kvm_arch_async_page_ready(struct kvm_vcpu *vcpu,
1398                                struct kvm_async_pf *work);
1399 bool kvm_arch_can_inject_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu);
1400 extern bool kvm_find_async_pf_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1401
1402 int kvm_skip_emulated_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu);
1403 int kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1404
1405 int kvm_is_in_guest(void);
1406
1407 int __x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa, u32 size);
1408 int x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa, u32 size);
1409 bool kvm_vcpu_is_reset_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1410 bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1411
1412 bool kvm_intr_is_single_vcpu(struct kvm *kvm, struct kvm_lapic_irq *irq,
1413                              struct kvm_vcpu **dest_vcpu);
1414
1415 void kvm_set_msi_irq(struct kvm *kvm, struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1416                      struct kvm_lapic_irq *irq);
1417
1418 static inline void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1419 {
1420         if (kvm_x86_ops->vcpu_blocking)
1421                 kvm_x86_ops->vcpu_blocking(vcpu);
1422 }
1423
1424 static inline void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1425 {
1426         if (kvm_x86_ops->vcpu_unblocking)
1427                 kvm_x86_ops->vcpu_unblocking(vcpu);
1428 }
1429
1430 static inline void kvm_arch_vcpu_block_finish(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
1431
1432 static inline int kvm_cpu_get_apicid(int mps_cpu)
1433 {
1434 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1435         return __default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
1436 #else
1437         WARN_ON_ONCE(1);
1438         return BAD_APICID;
1439 #endif
1440 }
1441
1442 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */