Merge tag 'ktest-v3.14' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rostedt...
[cascardo/linux.git] / arch / ia64 / include / asm / kvm_host.h
1 /*
2  * kvm_host.h: used for kvm module, and hold ia64-specific sections.
3  *
4  * Copyright (C) 2007, Intel Corporation.
5  *
6  * Xiantao Zhang <xiantao.zhang@intel.com>
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
9  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
10  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
11  *
12  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
13  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
15  * more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
18  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple
19  * Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA.
20  *
21  */
22
23 #ifndef __ASM_KVM_HOST_H
24 #define __ASM_KVM_HOST_H
25
26 #define KVM_USER_MEM_SLOTS 32
27
28 #define KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET 1
29 #define KVM_IRQCHIP_NUM_PINS  KVM_IOAPIC_NUM_PINS
30
31 /* define exit reasons from vmm to kvm*/
32 #define EXIT_REASON_VM_PANIC            0
33 #define EXIT_REASON_MMIO_INSTRUCTION    1
34 #define EXIT_REASON_PAL_CALL            2
35 #define EXIT_REASON_SAL_CALL            3
36 #define EXIT_REASON_SWITCH_RR6          4
37 #define EXIT_REASON_VM_DESTROY          5
38 #define EXIT_REASON_EXTERNAL_INTERRUPT  6
39 #define EXIT_REASON_IPI                 7
40 #define EXIT_REASON_PTC_G               8
41 #define EXIT_REASON_DEBUG               20
42
43 /*Define vmm address space and vm data space.*/
44 #define KVM_VMM_SIZE (__IA64_UL_CONST(16)<<20)
45 #define KVM_VMM_SHIFT 24
46 #define KVM_VMM_BASE 0xD000000000000000
47 #define VMM_SIZE (__IA64_UL_CONST(8)<<20)
48
49 /*
50  * Define vm_buffer, used by PAL Services, base address.
51  * Note: vm_buffer is in the VMM-BLOCK, the size must be < 8M
52  */
53 #define KVM_VM_BUFFER_BASE (KVM_VMM_BASE + VMM_SIZE)
54 #define KVM_VM_BUFFER_SIZE (__IA64_UL_CONST(8)<<20)
55
56 /*
57  * kvm guest's data area looks as follow:
58  *
59  *            +----------------------+  ------- KVM_VM_DATA_SIZE
60  *            |     vcpu[n]'s data   |   |     ___________________KVM_STK_OFFSET
61  *            |                      |   |    /                   |
62  *            |        ..........    |   |   /vcpu's struct&stack |
63  *            |        ..........    |   |  /---------------------|---- 0
64  *            |     vcpu[5]'s data   |   | /       vpd            |
65  *            |     vcpu[4]'s data   |   |/-----------------------|
66  *            |     vcpu[3]'s data   |   /         vtlb           |
67  *            |     vcpu[2]'s data   |  /|------------------------|
68  *            |     vcpu[1]'s data   |/  |         vhpt           |
69  *            |     vcpu[0]'s data   |____________________________|
70  *            +----------------------+   |
71  *            |    memory dirty log  |   |
72  *            +----------------------+   |
73  *            |    vm's data struct  |   |
74  *            +----------------------+   |
75  *            |                      |   |
76  *            |                      |   |
77  *            |                      |   |
78  *            |                      |   |
79  *            |                      |   |
80  *            |                      |   |
81  *            |                      |   |
82  *            |   vm's p2m table  |      |
83  *            |                      |   |
84  *            |                      |   |
85  *            |                      |   |  |
86  * vm's data->|                      |   |  |
87  *            +----------------------+ ------- 0
88  * To support large memory, needs to increase the size of p2m.
89  * To support more vcpus, needs to ensure it has enough space to
90  * hold vcpus' data.
91  */
92
93 #define KVM_VM_DATA_SHIFT       26
94 #define KVM_VM_DATA_SIZE        (__IA64_UL_CONST(1) << KVM_VM_DATA_SHIFT)
95 #define KVM_VM_DATA_BASE        (KVM_VMM_BASE + KVM_VM_DATA_SIZE)
96
97 #define KVM_P2M_BASE            KVM_VM_DATA_BASE
98 #define KVM_P2M_SIZE            (__IA64_UL_CONST(24) << 20)
99
100 #define VHPT_SHIFT              16
101 #define VHPT_SIZE               (__IA64_UL_CONST(1) << VHPT_SHIFT)
102 #define VHPT_NUM_ENTRIES        (__IA64_UL_CONST(1) << (VHPT_SHIFT-5))
103
104 #define VTLB_SHIFT              16
105 #define VTLB_SIZE               (__IA64_UL_CONST(1) << VTLB_SHIFT)
106 #define VTLB_NUM_ENTRIES        (1UL << (VHPT_SHIFT-5))
107
108 #define VPD_SHIFT               16
109 #define VPD_SIZE                (__IA64_UL_CONST(1) << VPD_SHIFT)
110
111 #define VCPU_STRUCT_SHIFT       16
112 #define VCPU_STRUCT_SIZE        (__IA64_UL_CONST(1) << VCPU_STRUCT_SHIFT)
113
114 /*
115  * This must match KVM_IA64_VCPU_STACK_{SHIFT,SIZE} arch/ia64/include/asm/kvm.h
116  */
117 #define KVM_STK_SHIFT           16
118 #define KVM_STK_OFFSET          (__IA64_UL_CONST(1)<< KVM_STK_SHIFT)
119
120 #define KVM_VM_STRUCT_SHIFT     19
121 #define KVM_VM_STRUCT_SIZE      (__IA64_UL_CONST(1) << KVM_VM_STRUCT_SHIFT)
122
123 #define KVM_MEM_DIRY_LOG_SHIFT  19
124 #define KVM_MEM_DIRTY_LOG_SIZE (__IA64_UL_CONST(1) << KVM_MEM_DIRY_LOG_SHIFT)
125
126 #ifndef __ASSEMBLY__
127
128 /*Define the max vcpus and memory for Guests.*/
129 #define KVM_MAX_VCPUS   (KVM_VM_DATA_SIZE - KVM_P2M_SIZE - KVM_VM_STRUCT_SIZE -\
130                         KVM_MEM_DIRTY_LOG_SIZE) / sizeof(struct kvm_vcpu_data)
131 #define KVM_MAX_MEM_SIZE (KVM_P2M_SIZE >> 3 << PAGE_SHIFT)
132
133 #define VMM_LOG_LEN 256
134
135 #include <linux/types.h>
136 #include <linux/mm.h>
137 #include <linux/kvm.h>
138 #include <linux/kvm_para.h>
139 #include <linux/kvm_types.h>
140
141 #include <asm/pal.h>
142 #include <asm/sal.h>
143 #include <asm/page.h>
144
145 struct kvm_vcpu_data {
146         char vcpu_vhpt[VHPT_SIZE];
147         char vcpu_vtlb[VTLB_SIZE];
148         char vcpu_vpd[VPD_SIZE];
149         char vcpu_struct[VCPU_STRUCT_SIZE];
150 };
151
152 struct kvm_vm_data {
153         char kvm_p2m[KVM_P2M_SIZE];
154         char kvm_vm_struct[KVM_VM_STRUCT_SIZE];
155         char kvm_mem_dirty_log[KVM_MEM_DIRTY_LOG_SIZE];
156         struct kvm_vcpu_data vcpu_data[KVM_MAX_VCPUS];
157 };
158
159 #define VCPU_BASE(n)    (KVM_VM_DATA_BASE + \
160                                 offsetof(struct kvm_vm_data, vcpu_data[n]))
161 #define KVM_VM_BASE     (KVM_VM_DATA_BASE + \
162                                 offsetof(struct kvm_vm_data, kvm_vm_struct))
163 #define KVM_MEM_DIRTY_LOG_BASE  KVM_VM_DATA_BASE + \
164                                 offsetof(struct kvm_vm_data, kvm_mem_dirty_log)
165
166 #define VHPT_BASE(n) (VCPU_BASE(n) + offsetof(struct kvm_vcpu_data, vcpu_vhpt))
167 #define VTLB_BASE(n) (VCPU_BASE(n) + offsetof(struct kvm_vcpu_data, vcpu_vtlb))
168 #define VPD_BASE(n)  (VCPU_BASE(n) + offsetof(struct kvm_vcpu_data, vcpu_vpd))
169 #define VCPU_STRUCT_BASE(n)     (VCPU_BASE(n) + \
170                                 offsetof(struct kvm_vcpu_data, vcpu_struct))
171
172 /*IO section definitions*/
173 #define IOREQ_READ      1
174 #define IOREQ_WRITE     0
175
176 #define STATE_IOREQ_NONE        0
177 #define STATE_IOREQ_READY       1
178 #define STATE_IOREQ_INPROCESS   2
179 #define STATE_IORESP_READY      3
180
181 /*Guest Physical address layout.*/
182 #define GPFN_MEM        (0UL << 60) /* Guest pfn is normal mem */
183 #define GPFN_FRAME_BUFFER   (1UL << 60) /* VGA framebuffer */
184 #define GPFN_LOW_MMIO       (2UL << 60) /* Low MMIO range */
185 #define GPFN_PIB        (3UL << 60) /* PIB base */
186 #define GPFN_IOSAPIC        (4UL << 60) /* IOSAPIC base */
187 #define GPFN_LEGACY_IO      (5UL << 60) /* Legacy I/O base */
188 #define GPFN_GFW        (6UL << 60) /* Guest Firmware */
189 #define GPFN_PHYS_MMIO      (7UL << 60) /* Directed MMIO Range */
190
191 #define GPFN_IO_MASK        (7UL << 60) /* Guest pfn is I/O type */
192 #define GPFN_INV_MASK       (1UL << 63) /* Guest pfn is invalid */
193 #define INVALID_MFN       (~0UL)
194 #define MEM_G   (1UL << 30)
195 #define MEM_M   (1UL << 20)
196 #define MMIO_START       (3 * MEM_G)
197 #define MMIO_SIZE        (512 * MEM_M)
198 #define VGA_IO_START     0xA0000UL
199 #define VGA_IO_SIZE      0x20000
200 #define LEGACY_IO_START  (MMIO_START + MMIO_SIZE)
201 #define LEGACY_IO_SIZE   (64 * MEM_M)
202 #define IO_SAPIC_START   0xfec00000UL
203 #define IO_SAPIC_SIZE    0x100000
204 #define PIB_START 0xfee00000UL
205 #define PIB_SIZE 0x200000
206 #define GFW_START        (4 * MEM_G - 16 * MEM_M)
207 #define GFW_SIZE         (16 * MEM_M)
208
209 /*Deliver mode, defined for ioapic.c*/
210 #define dest_Fixed IOSAPIC_FIXED
211 #define dest_LowestPrio IOSAPIC_LOWEST_PRIORITY
212
213 #define NMI_VECTOR                      2
214 #define ExtINT_VECTOR                   0
215 #define NULL_VECTOR                     (-1)
216 #define IA64_SPURIOUS_INT_VECTOR        0x0f
217
218 #define VCPU_LID(v) (((u64)(v)->vcpu_id) << 24)
219
220 /*
221  *Delivery mode
222  */
223 #define SAPIC_DELIV_SHIFT      8
224 #define SAPIC_FIXED            0x0
225 #define SAPIC_LOWEST_PRIORITY  0x1
226 #define SAPIC_PMI              0x2
227 #define SAPIC_NMI              0x4
228 #define SAPIC_INIT             0x5
229 #define SAPIC_EXTINT           0x7
230
231 /*
232  * vcpu->requests bit members for arch
233  */
234 #define KVM_REQ_PTC_G           32
235 #define KVM_REQ_RESUME          33
236
237 struct kvm;
238 struct kvm_vcpu;
239
240 struct kvm_mmio_req {
241         uint64_t addr;          /*  physical address            */
242         uint64_t size;          /*  size in bytes               */
243         uint64_t data;          /*  data (or paddr of data)     */
244         uint8_t state:4;
245         uint8_t dir:1;          /*  1=read, 0=write             */
246 };
247
248 /*Pal data struct */
249 struct kvm_pal_call{
250         /*In area*/
251         uint64_t gr28;
252         uint64_t gr29;
253         uint64_t gr30;
254         uint64_t gr31;
255         /*Out area*/
256         struct ia64_pal_retval ret;
257 };
258
259 /* Sal data structure */
260 struct kvm_sal_call{
261         /*In area*/
262         uint64_t in0;
263         uint64_t in1;
264         uint64_t in2;
265         uint64_t in3;
266         uint64_t in4;
267         uint64_t in5;
268         uint64_t in6;
269         uint64_t in7;
270         struct sal_ret_values ret;
271 };
272
273 /*Guest change rr6*/
274 struct kvm_switch_rr6 {
275         uint64_t old_rr;
276         uint64_t new_rr;
277 };
278
279 union ia64_ipi_a{
280         unsigned long val;
281         struct {
282                 unsigned long rv  : 3;
283                 unsigned long ir  : 1;
284                 unsigned long eid : 8;
285                 unsigned long id  : 8;
286                 unsigned long ib_base : 44;
287         };
288 };
289
290 union ia64_ipi_d {
291         unsigned long val;
292         struct {
293                 unsigned long vector : 8;
294                 unsigned long dm  : 3;
295                 unsigned long ig  : 53;
296         };
297 };
298
299 /*ipi check exit data*/
300 struct kvm_ipi_data{
301         union ia64_ipi_a addr;
302         union ia64_ipi_d data;
303 };
304
305 /*global purge data*/
306 struct kvm_ptc_g {
307         unsigned long vaddr;
308         unsigned long rr;
309         unsigned long ps;
310         struct kvm_vcpu *vcpu;
311 };
312
313 /*Exit control data */
314 struct exit_ctl_data{
315         uint32_t exit_reason;
316         uint32_t vm_status;
317         union {
318                 struct kvm_mmio_req     ioreq;
319                 struct kvm_pal_call     pal_data;
320                 struct kvm_sal_call     sal_data;
321                 struct kvm_switch_rr6   rr_data;
322                 struct kvm_ipi_data     ipi_data;
323                 struct kvm_ptc_g        ptc_g_data;
324         } u;
325 };
326
327 union pte_flags {
328         unsigned long val;
329         struct {
330                 unsigned long p    :  1; /*0      */
331                 unsigned long      :  1; /* 1     */
332                 unsigned long ma   :  3; /* 2-4   */
333                 unsigned long a    :  1; /* 5     */
334                 unsigned long d    :  1; /* 6     */
335                 unsigned long pl   :  2; /* 7-8   */
336                 unsigned long ar   :  3; /* 9-11  */
337                 unsigned long ppn  : 38; /* 12-49 */
338                 unsigned long      :  2; /* 50-51 */
339                 unsigned long ed   :  1; /* 52    */
340         };
341 };
342
343 union ia64_pta {
344         unsigned long val;
345         struct {
346                 unsigned long ve : 1;
347                 unsigned long reserved0 : 1;
348                 unsigned long size : 6;
349                 unsigned long vf : 1;
350                 unsigned long reserved1 : 6;
351                 unsigned long base : 49;
352         };
353 };
354
355 struct thash_cb {
356         /* THASH base information */
357         struct thash_data       *hash; /* hash table pointer */
358         union ia64_pta          pta;
359         int           num;
360 };
361
362 struct kvm_vcpu_stat {
363         u32 halt_wakeup;
364 };
365
366 struct kvm_vcpu_arch {
367         int launched;
368         int last_exit;
369         int last_run_cpu;
370         int vmm_tr_slot;
371         int vm_tr_slot;
372         int sn_rtc_tr_slot;
373
374 #define KVM_MP_STATE_RUNNABLE          0
375 #define KVM_MP_STATE_UNINITIALIZED     1
376 #define KVM_MP_STATE_INIT_RECEIVED     2
377 #define KVM_MP_STATE_HALTED            3
378         int mp_state;
379
380 #define MAX_PTC_G_NUM                   3
381         int ptc_g_count;
382         struct kvm_ptc_g ptc_g_data[MAX_PTC_G_NUM];
383
384         /*halt timer to wake up sleepy vcpus*/
385         struct hrtimer hlt_timer;
386         long ht_active;
387
388         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
389         struct vpd *vpd;
390
391         /* Exit data for vmm_transition*/
392         struct exit_ctl_data exit_data;
393
394         cpumask_t cache_coherent_map;
395
396         unsigned long vmm_rr;
397         unsigned long host_rr6;
398         unsigned long psbits[8];
399         unsigned long cr_iipa;
400         unsigned long cr_isr;
401         unsigned long vsa_base;
402         unsigned long dirty_log_lock_pa;
403         unsigned long __gp;
404         /* TR and TC.  */
405         struct thash_data itrs[NITRS];
406         struct thash_data dtrs[NDTRS];
407         /* Bit is set if there is a tr/tc for the region.  */
408         unsigned char itr_regions;
409         unsigned char dtr_regions;
410         unsigned char tc_regions;
411         /* purge all */
412         unsigned long ptce_base;
413         unsigned long ptce_count[2];
414         unsigned long ptce_stride[2];
415         /* itc/itm */
416         unsigned long last_itc;
417         long itc_offset;
418         unsigned long itc_check;
419         unsigned long timer_check;
420         unsigned int timer_pending;
421         unsigned int timer_fired;
422
423         unsigned long vrr[8];
424         unsigned long ibr[8];
425         unsigned long dbr[8];
426         unsigned long insvc[4];         /* Interrupt in service.  */
427         unsigned long xtp;
428
429         unsigned long metaphysical_rr0; /* from kvm_arch (so is pinned) */
430         unsigned long metaphysical_rr4; /* from kvm_arch (so is pinned) */
431         unsigned long metaphysical_saved_rr0; /* from kvm_arch          */
432         unsigned long metaphysical_saved_rr4; /* from kvm_arch          */
433         unsigned long fp_psr;       /*used for lazy float register */
434         unsigned long saved_gp;
435         /*for phycial  emulation */
436         int mode_flags;
437         struct thash_cb vtlb;
438         struct thash_cb vhpt;
439         char irq_check;
440         char irq_new_pending;
441
442         unsigned long opcode;
443         unsigned long cause;
444         char log_buf[VMM_LOG_LEN];
445         union context host;
446         union context guest;
447
448         char mmio_data[8];
449 };
450
451 struct kvm_vm_stat {
452         u64 remote_tlb_flush;
453 };
454
455 struct kvm_sal_data {
456         unsigned long boot_ip;
457         unsigned long boot_gp;
458 };
459
460 struct kvm_arch_memory_slot {
461 };
462
463 struct kvm_arch {
464         spinlock_t dirty_log_lock;
465
466         unsigned long   vm_base;
467         unsigned long   metaphysical_rr0;
468         unsigned long   metaphysical_rr4;
469         unsigned long   vmm_init_rr;
470
471         int             is_sn2;
472
473         struct kvm_ioapic *vioapic;
474         struct kvm_vm_stat stat;
475         struct kvm_sal_data rdv_sal_data;
476
477         struct list_head assigned_dev_head;
478         struct iommu_domain *iommu_domain;
479         bool iommu_noncoherent;
480
481         unsigned long irq_sources_bitmap;
482         unsigned long irq_states[KVM_IOAPIC_NUM_PINS];
483 };
484
485 union cpuid3_t {
486         u64 value;
487         struct {
488                 u64 number : 8;
489                 u64 revision : 8;
490                 u64 model : 8;
491                 u64 family : 8;
492                 u64 archrev : 8;
493                 u64 rv : 24;
494         };
495 };
496
497 struct kvm_pt_regs {
498         /* The following registers are saved by SAVE_MIN: */
499         unsigned long b6;  /* scratch */
500         unsigned long b7;  /* scratch */
501
502         unsigned long ar_csd; /* used by cmp8xchg16 (scratch) */
503         unsigned long ar_ssd; /* reserved for future use (scratch) */
504
505         unsigned long r8;  /* scratch (return value register 0) */
506         unsigned long r9;  /* scratch (return value register 1) */
507         unsigned long r10; /* scratch (return value register 2) */
508         unsigned long r11; /* scratch (return value register 3) */
509
510         unsigned long cr_ipsr; /* interrupted task's psr */
511         unsigned long cr_iip;  /* interrupted task's instruction pointer */
512         unsigned long cr_ifs;  /* interrupted task's function state */
513
514         unsigned long ar_unat; /* interrupted task's NaT register (preserved) */
515         unsigned long ar_pfs;  /* prev function state  */
516         unsigned long ar_rsc;  /* RSE configuration */
517         /* The following two are valid only if cr_ipsr.cpl > 0: */
518         unsigned long ar_rnat;  /* RSE NaT */
519         unsigned long ar_bspstore; /* RSE bspstore */
520
521         unsigned long pr;  /* 64 predicate registers (1 bit each) */
522         unsigned long b0;  /* return pointer (bp) */
523         unsigned long loadrs;  /* size of dirty partition << 16 */
524
525         unsigned long r1;  /* the gp pointer */
526         unsigned long r12; /* interrupted task's memory stack pointer */
527         unsigned long r13; /* thread pointer */
528
529         unsigned long ar_fpsr;  /* floating point status (preserved) */
530         unsigned long r15;  /* scratch */
531
532         /* The remaining registers are NOT saved for system calls.  */
533         unsigned long r14;  /* scratch */
534         unsigned long r2;  /* scratch */
535         unsigned long r3;  /* scratch */
536         unsigned long r16;  /* scratch */
537         unsigned long r17;  /* scratch */
538         unsigned long r18;  /* scratch */
539         unsigned long r19;  /* scratch */
540         unsigned long r20;  /* scratch */
541         unsigned long r21;  /* scratch */
542         unsigned long r22;  /* scratch */
543         unsigned long r23;  /* scratch */
544         unsigned long r24;  /* scratch */
545         unsigned long r25;  /* scratch */
546         unsigned long r26;  /* scratch */
547         unsigned long r27;  /* scratch */
548         unsigned long r28;  /* scratch */
549         unsigned long r29;  /* scratch */
550         unsigned long r30;  /* scratch */
551         unsigned long r31;  /* scratch */
552         unsigned long ar_ccv;  /* compare/exchange value (scratch) */
553
554         /*
555          * Floating point registers that the kernel considers scratch:
556          */
557         struct ia64_fpreg f6;  /* scratch */
558         struct ia64_fpreg f7;  /* scratch */
559         struct ia64_fpreg f8;  /* scratch */
560         struct ia64_fpreg f9;  /* scratch */
561         struct ia64_fpreg f10;  /* scratch */
562         struct ia64_fpreg f11;  /* scratch */
563
564         unsigned long r4;  /* preserved */
565         unsigned long r5;  /* preserved */
566         unsigned long r6;  /* preserved */
567         unsigned long r7;  /* preserved */
568         unsigned long eml_unat;    /* used for emulating instruction */
569         unsigned long pad0;     /* alignment pad */
570 };
571
572 static inline struct kvm_pt_regs *vcpu_regs(struct kvm_vcpu *v)
573 {
574         return (struct kvm_pt_regs *) ((unsigned long) v + KVM_STK_OFFSET) - 1;
575 }
576
577 typedef int kvm_vmm_entry(void);
578 typedef void kvm_tramp_entry(union context *host, union context *guest);
579
580 struct kvm_vmm_info{
581         struct module   *module;
582         kvm_vmm_entry   *vmm_entry;
583         kvm_tramp_entry *tramp_entry;
584         unsigned long   vmm_ivt;
585         unsigned long   patch_mov_ar;
586         unsigned long   patch_mov_ar_sn2;
587 };
588
589 int kvm_highest_pending_irq(struct kvm_vcpu *vcpu);
590 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
591 int kvm_pal_emul(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
592 void kvm_sal_emul(struct kvm_vcpu *vcpu);
593
594 #define __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC 1
595 struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void);
596 void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm);
597
598 #endif /* __ASSEMBLY__*/
599
600 #endif