arch/x86/include/asm/kvm_host.h

   1 /*
   2  * Kernel-based Virtual Machine driver for Linux
   3  *
   4  * This header defines architecture specific interfaces, x86 version
   5  *
   6  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
   7  * the COPYING file in the top-level directory.
   8  *
   9  */
  10
  11 #ifndef _ASM_X86_KVM_HOST_H
  12 #define _ASM_X86_KVM_HOST_H
  13
  14 #include <linux/types.h>
  15 #include <linux/mm.h>
  16 #include <linux/mmu_notifier.h>
  17 #include <linux/tracepoint.h>
  18 #include <linux/cpumask.h>
  19 #include <linux/irq_work.h>
  20
  21 #include <linux/kvm.h>
  22 #include <linux/kvm_para.h>
  23 #include <linux/kvm_types.h>
  24 #include <linux/perf_event.h>
  25 #include <linux/pvclock_gtod.h>
  26 #include <linux/clocksource.h>
  27 #include <linux/irqbypass.h>
  28 #include <linux/hyperv.h>
  29
  30 #include <asm/pvclock-abi.h>
  31 #include <asm/desc.h>
  32 #include <asm/mtrr.h>
  33 #include <asm/msr-index.h>
  34 #include <asm/asm.h>
  35
  36 #define KVM_MAX_VCPUS 255
  37 #define KVM_SOFT_MAX_VCPUS 160
  38 #define KVM_USER_MEM_SLOTS 509
  39 /* memory slots that are not exposed to userspace */
  40 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 3
  41 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
  42
  43 #define KVM_PIO_PAGE_OFFSET 1
  44 #define KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET 2
  45 #define KVM_HALT_POLL_NS_DEFAULT 500000
  46
  47 #define KVM_IRQCHIP_NUM_PINS  KVM_IOAPIC_NUM_PINS
  48
  49 /* x86-specific vcpu->requests bit members */
  50 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      8
  51 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  9
  52 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT      10
  53 #define KVM_REQ_MMU_SYNC          11
  54 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE      12
  55 #define KVM_REQ_DEACTIVATE_FPU    13
  56 #define KVM_REQ_EVENT             14
  57 #define KVM_REQ_APF_HALT          15
  58 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE      16
  59 #define KVM_REQ_NMI               17
  60 #define KVM_REQ_PMU               18
  61 #define KVM_REQ_PMI               19
  62 #define KVM_REQ_SMI               20
  63 #define KVM_REQ_MASTERCLOCK_UPDATE 21
  64 #define KVM_REQ_MCLOCK_INPROGRESS 22
  65 #define KVM_REQ_SCAN_IOAPIC       23
  66 #define KVM_REQ_GLOBAL_CLOCK_UPDATE 24
  67 #define KVM_REQ_APIC_PAGE_RELOAD  25
  68 #define KVM_REQ_HV_CRASH          26
  69 #define KVM_REQ_IOAPIC_EOI_EXIT   27
  70 #define KVM_REQ_HV_RESET          28
  71 #define KVM_REQ_HV_EXIT           29
  72 #define KVM_REQ_HV_STIMER         30
  73
  74 #define CR0_RESERVED_BITS                                               \
  75         (~(unsigned long)(X86_CR0_PE | X86_CR0_MP | X86_CR0_EM | X86_CR0_TS \
  76                           | X86_CR0_ET | X86_CR0_NE | X86_CR0_WP | X86_CR0_AM \
  77                           | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD | X86_CR0_PG))
  78
  79 #define CR3_L_MODE_RESERVED_BITS 0xFFFFFF0000000000ULL
  80 #define CR3_PCID_INVD            BIT_64(63)
  81 #define CR4_RESERVED_BITS                                               \
  82         (~(unsigned long)(X86_CR4_VME | X86_CR4_PVI | X86_CR4_TSD | X86_CR4_DE\
  83                           | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_MCE     \
  84                           | X86_CR4_PGE | X86_CR4_PCE | X86_CR4_OSFXSR | X86_CR4_PCIDE \
  85                           | X86_CR4_OSXSAVE | X86_CR4_SMEP | X86_CR4_FSGSBASE \
  86                           | X86_CR4_OSXMMEXCPT | X86_CR4_VMXE | X86_CR4_SMAP))
  87
  88 #define CR8_RESERVED_BITS (~(unsigned long)X86_CR8_TPR)
  89
  90
  91
  92 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
  93 #define VALID_PAGE(x) ((x) != INVALID_PAGE)
  94
  95 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
  96
  97 /* KVM Hugepage definitions for x86 */
  98 #define KVM_NR_PAGE_SIZES       3
  99 #define KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x)  (((x) - 1) * 9)
 100 #define KVM_HPAGE_SHIFT(x)      (PAGE_SHIFT + KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x))
 101 #define KVM_HPAGE_SIZE(x)       (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT(x))
 102 #define KVM_HPAGE_MASK(x)       (~(KVM_HPAGE_SIZE(x) - 1))
 103 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE(x)  (KVM_HPAGE_SIZE(x) / PAGE_SIZE)
 104
 105 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
 106 {
 107         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PT_PAGE_TABLE_LEVEL) must be 0. */
 108         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
 109                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
 110 }
 111
 112 #define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
 113 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64
 114 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 10
 115 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
 116 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
 117 #define KVM_REFILL_PAGES 25
 118 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 80
 119 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
 120 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
 121
 122 #define ASYNC_PF_PER_VCPU 64
 123
 124 enum kvm_reg {
 125         VCPU_REGS_RAX = 0,
 126         VCPU_REGS_RCX = 1,
 127         VCPU_REGS_RDX = 2,
 128         VCPU_REGS_RBX = 3,
 129         VCPU_REGS_RSP = 4,
 130         VCPU_REGS_RBP = 5,
 131         VCPU_REGS_RSI = 6,
 132         VCPU_REGS_RDI = 7,
 133 #ifdef CONFIG_X86_64
 134         VCPU_REGS_R8 = 8,
 135         VCPU_REGS_R9 = 9,
 136         VCPU_REGS_R10 = 10,
 137         VCPU_REGS_R11 = 11,
 138         VCPU_REGS_R12 = 12,
 139         VCPU_REGS_R13 = 13,
 140         VCPU_REGS_R14 = 14,
 141         VCPU_REGS_R15 = 15,
 142 #endif
 143         VCPU_REGS_RIP,
 144         NR_VCPU_REGS
 145 };
 146
 147 enum kvm_reg_ex {
 148         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
 149         VCPU_EXREG_CR3,
 150         VCPU_EXREG_RFLAGS,
 151         VCPU_EXREG_SEGMENTS,
 152 };
 153
 154 enum {
 155         VCPU_SREG_ES,
 156         VCPU_SREG_CS,
 157         VCPU_SREG_SS,
 158         VCPU_SREG_DS,
 159         VCPU_SREG_FS,
 160         VCPU_SREG_GS,
 161         VCPU_SREG_TR,
 162         VCPU_SREG_LDTR,
 163 };
 164
 165 #include <asm/kvm_emulate.h>
 166
 167 #define KVM_NR_MEM_OBJS 40
 168
 169 #define KVM_NR_DB_REGS  4
 170
 171 #define DR6_BD          (1 << 13)
 172 #define DR6_BS          (1 << 14)
 173 #define DR6_RTM         (1 << 16)
 174 #define DR6_FIXED_1     0xfffe0ff0
 175 #define DR6_INIT        0xffff0ff0
 176 #define DR6_VOLATILE    0x0001e00f
 177
 178 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
 179 #define DR7_GE          (1 << 9)
 180 #define DR7_GD          (1 << 13)
 181 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
 182 #define DR7_VOLATILE    0xffff2bff
 183
 184 #define PFERR_PRESENT_BIT 0
 185 #define PFERR_WRITE_BIT 1
 186 #define PFERR_USER_BIT 2
 187 #define PFERR_RSVD_BIT 3
 188 #define PFERR_FETCH_BIT 4
 189
 190 #define PFERR_PRESENT_MASK (1U << PFERR_PRESENT_BIT)
 191 #define PFERR_WRITE_MASK (1U << PFERR_WRITE_BIT)
 192 #define PFERR_USER_MASK (1U << PFERR_USER_BIT)
 193 #define PFERR_RSVD_MASK (1U << PFERR_RSVD_BIT)
 194 #define PFERR_FETCH_MASK (1U << PFERR_FETCH_BIT)
 195
 196 /* apic attention bits */
 197 #define KVM_APIC_CHECK_VAPIC    0
 198 /*
 199  * The following bit is set with PV-EOI, unset on EOI.
 200  * We detect PV-EOI changes by guest by comparing
 201  * this bit with PV-EOI in guest memory.
 202  * See the implementation in apic_update_pv_eoi.
 203  */
 204 #define KVM_APIC_PV_EOI_PENDING 1
 205
 206 struct kvm_kernel_irq_routing_entry;
 207
 208 /*
 209  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
 210  * enough memory for a single page fault in a cache.
 211  */
 212 struct kvm_mmu_memory_cache {
 213         int nobjs;
 214         void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
 215 };
 216
 217 union kvm_mmu_page_role {
 218         unsigned word;
 219         struct {
 220                 unsigned level:4;
 221                 unsigned cr4_pae:1;
 222                 unsigned quadrant:2;
 223                 unsigned direct:1;
 224                 unsigned access:3;
 225                 unsigned invalid:1;
 226                 unsigned nxe:1;
 227                 unsigned cr0_wp:1;
 228                 unsigned smep_andnot_wp:1;
 229                 unsigned smap_andnot_wp:1;
 230                 unsigned :8;
 231
 232                 /*
 233                  * This is left at the top of the word so that
 234                  * kvm_memslots_for_spte_role can extract it with a
 235                  * simple shift.  While there is room, give it a whole
 236                  * byte so it is also faster to load it from memory.
 237                  */
 238                 unsigned smm:8;
 239         };
 240 };
 241
 242 struct kvm_rmap_head {
 243         unsigned long val;
 244 };
 245
 246 struct kvm_mmu_page {
 247         struct list_head link;
 248         struct hlist_node hash_link;
 249
 250         /*
 251          * The following two entries are used to key the shadow page in the
 252          * hash table.
 253          */
 254         gfn_t gfn;
 255         union kvm_mmu_page_role role;
 256
 257         u64 *spt;
 258         /* hold the gfn of each spte inside spt */
 259         gfn_t *gfns;
 260         bool unsync;
 261         int root_count;          /* Currently serving as active root */
 262         unsigned int unsync_children;
 263         struct kvm_rmap_head parent_ptes; /* rmap pointers to parent sptes */
 264
 265         /* The page is obsolete if mmu_valid_gen != kvm->arch.mmu_valid_gen.  */
 266         unsigned long mmu_valid_gen;
 267
 268         DECLARE_BITMAP(unsync_child_bitmap, 512);
 269
 270 #ifdef CONFIG_X86_32
 271         /*
 272          * Used out of the mmu-lock to avoid reading spte values while an
 273          * update is in progress; see the comments in __get_spte_lockless().
 274          */
 275         int clear_spte_count;
 276 #endif
 277
 278         /* Number of writes since the last time traversal visited this page.  */
 279         int write_flooding_count;
 280 };
 281
 282 struct kvm_pio_request {
 283         unsigned long count;
 284         int in;
 285         int port;
 286         int size;
 287 };
 288
 289 struct rsvd_bits_validate {
 290         u64 rsvd_bits_mask[2][4];
 291         u64 bad_mt_xwr;
 292 };
 293
 294 /*
 295  * x86 supports 3 paging modes (4-level 64-bit, 3-level 64-bit, and 2-level
 296  * 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the current mmu
 297  * mode.
 298  */
 299 struct kvm_mmu {
 300         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long root);
 301         unsigned long (*get_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 302         u64 (*get_pdptr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int index);
 303         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 err,
 304                           bool prefault);
 305         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 306                                   struct x86_exception *fault);
 307         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 access,
 308                             struct x86_exception *exception);
 309         gpa_t (*translate_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
 310                                struct x86_exception *exception);
 311         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 312                          struct kvm_mmu_page *sp);
 313         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
 314         void (*update_pte)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu_page *sp,
 315                            u64 *spte, const void *pte);
 316         hpa_t root_hpa;
 317         int root_level;
 318         int shadow_root_level;
 319         union kvm_mmu_page_role base_role;
 320         bool direct_map;
 321
 322         /*
 323          * Bitmap; bit set = permission fault
 324          * Byte index: page fault error code [4:1]
 325          * Bit index: pte permissions in ACC_* format
 326          */
 327         u8 permissions[16];
 328
 329         u64 *pae_root;
 330         u64 *lm_root;
 331
 332         /*
 333          * check zero bits on shadow page table entries, these
 334          * bits include not only hardware reserved bits but also
 335          * the bits spte never used.
 336          */
 337         struct rsvd_bits_validate shadow_zero_check;
 338
 339         struct rsvd_bits_validate guest_rsvd_check;
 340
 341         /*
 342          * Bitmap: bit set = last pte in walk
 343          * index[0:1]: level (zero-based)
 344          * index[2]: pte.ps
 345          */
 346         u8 last_pte_bitmap;
 347
 348         bool nx;
 349
 350         u64 pdptrs[4]; /* pae */
 351 };
 352
 353 enum pmc_type {
 354         KVM_PMC_GP = 0,
 355         KVM_PMC_FIXED,
 356 };
 357
 358 struct kvm_pmc {
 359         enum pmc_type type;
 360         u8 idx;
 361         u64 counter;
 362         u64 eventsel;
 363         struct perf_event *perf_event;
 364         struct kvm_vcpu *vcpu;
 365 };
 366
 367 struct kvm_pmu {
 368         unsigned nr_arch_gp_counters;
 369         unsigned nr_arch_fixed_counters;
 370         unsigned available_event_types;
 371         u64 fixed_ctr_ctrl;
 372         u64 global_ctrl;
 373         u64 global_status;
 374         u64 global_ovf_ctrl;
 375         u64 counter_bitmask[2];
 376         u64 global_ctrl_mask;
 377         u64 reserved_bits;
 378         u8 version;
 379         struct kvm_pmc gp_counters[INTEL_PMC_MAX_GENERIC];
 380         struct kvm_pmc fixed_counters[INTEL_PMC_MAX_FIXED];
 381         struct irq_work irq_work;
 382         u64 reprogram_pmi;
 383 };
 384
 385 struct kvm_pmu_ops;
 386
 387 enum {
 388         KVM_DEBUGREG_BP_ENABLED = 1,
 389         KVM_DEBUGREG_WONT_EXIT = 2,
 390         KVM_DEBUGREG_RELOAD = 4,
 391 };
 392
 393 struct kvm_mtrr_range {
 394         u64 base;
 395         u64 mask;
 396         struct list_head node;
 397 };
 398
 399 struct kvm_mtrr {
 400         struct kvm_mtrr_range var_ranges[KVM_NR_VAR_MTRR];
 401         mtrr_type fixed_ranges[KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION];
 402         u64 deftype;
 403
 404         struct list_head head;
 405 };
 406
 407 /* Hyper-V SynIC timer */
 408 struct kvm_vcpu_hv_stimer {
 409         struct hrtimer timer;
 410         int index;
 411         u64 config;
 412         u64 count;
 413         u64 exp_time;
 414         struct hv_message msg;
 415         bool msg_pending;
 416 };
 417
 418 /* Hyper-V synthetic interrupt controller (SynIC)*/
 419 struct kvm_vcpu_hv_synic {
 420         u64 version;
 421         u64 control;
 422         u64 msg_page;
 423         u64 evt_page;
 424         atomic64_t sint[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
 425         atomic_t sint_to_gsi[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
 426         DECLARE_BITMAP(auto_eoi_bitmap, 256);
 427         DECLARE_BITMAP(vec_bitmap, 256);
 428         bool active;
 429 };
 430
 431 /* Hyper-V per vcpu emulation context */
 432 struct kvm_vcpu_hv {
 433         u64 hv_vapic;
 434         s64 runtime_offset;
 435         struct kvm_vcpu_hv_synic synic;
 436         struct kvm_hyperv_exit exit;
 437         struct kvm_vcpu_hv_stimer stimer[HV_SYNIC_STIMER_COUNT];
 438         DECLARE_BITMAP(stimer_pending_bitmap, HV_SYNIC_STIMER_COUNT);
 439 };
 440
 441 struct kvm_vcpu_arch {
 442         /*
 443          * rip and regs accesses must go through
 444          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
 445          */
 446         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
 447         u32 regs_avail;
 448         u32 regs_dirty;
 449
 450         unsigned long cr0;
 451         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
 452         unsigned long cr2;
 453         unsigned long cr3;
 454         unsigned long cr4;
 455         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
 456         unsigned long cr8;
 457         u32 hflags;
 458         u64 efer;
 459         u64 apic_base;
 460         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
 461         bool apicv_active;
 462         DECLARE_BITMAP(ioapic_handled_vectors, 256);
 463         unsigned long apic_attention;
 464         int32_t apic_arb_prio;
 465         int mp_state;
 466         u64 ia32_misc_enable_msr;
 467         u64 smbase;
 468         bool tpr_access_reporting;
 469         u64 ia32_xss;
 470
 471         /*
 472          * Paging state of the vcpu
 473          *
 474          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
 475          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
 476          * handle faults.
 477          */
 478         struct kvm_mmu mmu;
 479
 480         /*
 481          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
 482          *
 483          * This context will save all necessary information to walk page tables
 484          * of the an L2 guest. This context is only initialized for page table
 485          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
 486          * the host.
 487          */
 488         struct kvm_mmu nested_mmu;
 489
 490         /*
 491          * Pointer to the mmu context currently used for
 492          * gva_to_gpa translations.
 493          */
 494         struct kvm_mmu *walk_mmu;
 495
 496         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_list_desc_cache;
 497         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
 498         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
 499
 500         struct fpu guest_fpu;
 501         bool eager_fpu;
 502         u64 xcr0;
 503         u64 guest_supported_xcr0;
 504         u32 guest_xstate_size;
 505
 506         struct kvm_pio_request pio;
 507         void *pio_data;
 508
 509         u8 event_exit_inst_len;
 510
 511         struct kvm_queued_exception {
 512                 bool pending;
 513                 bool has_error_code;
 514                 bool reinject;
 515                 u8 nr;
 516                 u32 error_code;
 517         } exception;
 518
 519         struct kvm_queued_interrupt {
 520                 bool pending;
 521                 bool soft;
 522                 u8 nr;
 523         } interrupt;
 524
 525         int halt_request; /* real mode on Intel only */
 526
 527         int cpuid_nent;
 528         struct kvm_cpuid_entry2 cpuid_entries[KVM_MAX_CPUID_ENTRIES];
 529
 530         int maxphyaddr;
 531
 532         /* emulate context */
 533
 534         struct x86_emulate_ctxt emulate_ctxt;
 535         bool emulate_regs_need_sync_to_vcpu;
 536         bool emulate_regs_need_sync_from_vcpu;
 537         int (*complete_userspace_io)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 538
 539         gpa_t time;
 540         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
 541         unsigned int hw_tsc_khz;
 542         struct gfn_to_hva_cache pv_time;
 543         bool pv_time_enabled;
 544         /* set guest stopped flag in pvclock flags field */
 545         bool pvclock_set_guest_stopped_request;
 546
 547         struct {
 548                 u64 msr_val;
 549                 u64 last_steal;
 550                 u64 accum_steal;
 551                 struct gfn_to_hva_cache stime;
 552                 struct kvm_steal_time steal;
 553         } st;
 554
 555         u64 last_guest_tsc;
 556         u64 last_host_tsc;
 557         u64 tsc_offset_adjustment;
 558         u64 this_tsc_nsec;
 559         u64 this_tsc_write;
 560         u64 this_tsc_generation;
 561         bool tsc_catchup;
 562         bool tsc_always_catchup;
 563         s8 virtual_tsc_shift;
 564         u32 virtual_tsc_mult;
 565         u32 virtual_tsc_khz;
 566         s64 ia32_tsc_adjust_msr;
 567         u64 tsc_scaling_ratio;
 568
 569         atomic_t nmi_queued;  /* unprocessed asynchronous NMIs */
 570         unsigned nmi_pending; /* NMI queued after currently running handler */
 571         bool nmi_injected;    /* Trying to inject an NMI this entry */
 572         bool smi_pending;    /* SMI queued after currently running handler */
 573
 574         struct kvm_mtrr mtrr_state;
 575         u64 pat;
 576
 577         unsigned switch_db_regs;
 578         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
 579         unsigned long dr6;
 580         unsigned long dr7;
 581         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
 582         unsigned long guest_debug_dr7;
 583
 584         u64 mcg_cap;
 585         u64 mcg_status;
 586         u64 mcg_ctl;
 587         u64 *mce_banks;
 588
 589         /* Cache MMIO info */
 590         u64 mmio_gva;
 591         unsigned access;
 592         gfn_t mmio_gfn;
 593         u64 mmio_gen;
 594
 595         struct kvm_pmu pmu;
 596
 597         /* used for guest single stepping over the given code position */
 598         unsigned long singlestep_rip;
 599
 600         struct kvm_vcpu_hv hyperv;
 601
 602         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
 603
 604         unsigned long last_retry_eip;
 605         unsigned long last_retry_addr;
 606
 607         struct {
 608                 bool halted;
 609                 gfn_t gfns[roundup_pow_of_two(ASYNC_PF_PER_VCPU)];
 610                 struct gfn_to_hva_cache data;
 611                 u64 msr_val;
 612                 u32 id;
 613                 bool send_user_only;
 614         } apf;
 615
 616         /* OSVW MSRs (AMD only) */
 617         struct {
 618                 u64 length;
 619                 u64 status;
 620         } osvw;
 621
 622         struct {
 623                 u64 msr_val;
 624                 struct gfn_to_hva_cache data;
 625         } pv_eoi;
 626
 627         /*
 628          * Indicate whether the access faults on its page table in guest
 629          * which is set when fix page fault and used to detect unhandeable
 630          * instruction.
 631          */
 632         bool write_fault_to_shadow_pgtable;
 633
 634         /* set at EPT violation at this point */
 635         unsigned long exit_qualification;
 636
 637         /* pv related host specific info */
 638         struct {
 639                 bool pv_unhalted;
 640         } pv;
 641
 642         int pending_ioapic_eoi;
 643         int pending_external_vector;
 644 };
 645
 646 struct kvm_lpage_info {
 647         int write_count;
 648 };
 649
 650 struct kvm_arch_memory_slot {
 651         struct kvm_rmap_head *rmap[KVM_NR_PAGE_SIZES];
 652         struct kvm_lpage_info *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
 653 };
 654
 655 /*
 656  * We use as the mode the number of bits allocated in the LDR for the
 657  * logical processor ID.  It happens that these are all powers of two.
 658  * This makes it is very easy to detect cases where the APICs are
 659  * configured for multiple modes; in that case, we cannot use the map and
 660  * hence cannot use kvm_irq_delivery_to_apic_fast either.
 661  */
 662 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_CLUSTER          4
 663 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_FLAT             8
 664 #define KVM_APIC_MODE_X2APIC                16
 665
 666 struct kvm_apic_map {
 667         struct rcu_head rcu;
 668         u8 mode;
 669         struct kvm_lapic *phys_map[256];
 670         /* first index is cluster id second is cpu id in a cluster */
 671         struct kvm_lapic *logical_map[16][16];
 672 };
 673
 674 /* Hyper-V emulation context */
 675 struct kvm_hv {
 676         u64 hv_guest_os_id;
 677         u64 hv_hypercall;
 678         u64 hv_tsc_page;
 679
 680         /* Hyper-v based guest crash (NT kernel bugcheck) parameters */
 681         u64 hv_crash_param[HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS];
 682         u64 hv_crash_ctl;
 683 };
 684
 685 struct kvm_arch {
 686         unsigned int n_used_mmu_pages;
 687         unsigned int n_requested_mmu_pages;
 688         unsigned int n_max_mmu_pages;
 689         unsigned int indirect_shadow_pages;
 690         unsigned long mmu_valid_gen;
 691         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
 692         /*
 693          * Hash table of struct kvm_mmu_page.
 694          */
 695         struct list_head active_mmu_pages;
 696         struct list_head zapped_obsolete_pages;
 697
 698         struct list_head assigned_dev_head;
 699         struct iommu_domain *iommu_domain;
 700         bool iommu_noncoherent;
 701 #define __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
 702         atomic_t noncoherent_dma_count;
 703 #define __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
 704         atomic_t assigned_device_count;
 705         struct kvm_pic *vpic;
 706         struct kvm_ioapic *vioapic;
 707         struct kvm_pit *vpit;
 708         atomic_t vapics_in_nmi_mode;
 709         struct mutex apic_map_lock;
 710         struct kvm_apic_map *apic_map;
 711
 712         unsigned int tss_addr;
 713         bool apic_access_page_done;
 714
 715         gpa_t wall_clock;
 716
 717         bool ept_identity_pagetable_done;
 718         gpa_t ept_identity_map_addr;
 719
 720         unsigned long irq_sources_bitmap;
 721         s64 kvmclock_offset;
 722         raw_spinlock_t tsc_write_lock;
 723         u64 last_tsc_nsec;
 724         u64 last_tsc_write;
 725         u32 last_tsc_khz;
 726         u64 cur_tsc_nsec;
 727         u64 cur_tsc_write;
 728         u64 cur_tsc_offset;
 729         u64 cur_tsc_generation;
 730         int nr_vcpus_matched_tsc;
 731
 732         spinlock_t pvclock_gtod_sync_lock;
 733         bool use_master_clock;
 734         u64 master_kernel_ns;
 735         cycle_t master_cycle_now;
 736         struct delayed_work kvmclock_update_work;
 737         struct delayed_work kvmclock_sync_work;
 738
 739         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
 740
 741         /* reads protected by irq_srcu, writes by irq_lock */
 742         struct hlist_head mask_notifier_list;
 743
 744         struct kvm_hv hyperv;
 745
 746         #ifdef CONFIG_KVM_MMU_AUDIT
 747         int audit_point;
 748         #endif
 749
 750         bool boot_vcpu_runs_old_kvmclock;
 751         u32 bsp_vcpu_id;
 752
 753         u64 disabled_quirks;
 754
 755         bool irqchip_split;
 756         u8 nr_reserved_ioapic_pins;
 757 };
 758
 759 struct kvm_vm_stat {
 760         u32 mmu_shadow_zapped;
 761         u32 mmu_pte_write;
 762         u32 mmu_pte_updated;
 763         u32 mmu_pde_zapped;
 764         u32 mmu_flooded;
 765         u32 mmu_recycled;
 766         u32 mmu_cache_miss;
 767         u32 mmu_unsync;
 768         u32 remote_tlb_flush;
 769         u32 lpages;
 770 };
 771
 772 struct kvm_vcpu_stat {
 773         u32 pf_fixed;
 774         u32 pf_guest;
 775         u32 tlb_flush;
 776         u32 invlpg;
 777
 778         u32 exits;
 779         u32 io_exits;
 780         u32 mmio_exits;
 781         u32 signal_exits;
 782         u32 irq_window_exits;
 783         u32 nmi_window_exits;
 784         u32 halt_exits;
 785         u32 halt_successful_poll;
 786         u32 halt_attempted_poll;
 787         u32 halt_wakeup;
 788         u32 request_irq_exits;
 789         u32 irq_exits;
 790         u32 host_state_reload;
 791         u32 efer_reload;
 792         u32 fpu_reload;
 793         u32 insn_emulation;
 794         u32 insn_emulation_fail;
 795         u32 hypercalls;
 796         u32 irq_injections;
 797         u32 nmi_injections;
 798 };
 799
 800 struct x86_instruction_info;
 801
 802 struct msr_data {
 803         bool host_initiated;
 804         u32 index;
 805         u64 data;
 806 };
 807
 808 struct kvm_lapic_irq {
 809         u32 vector;
 810         u16 delivery_mode;
 811         u16 dest_mode;
 812         bool level;
 813         u16 trig_mode;
 814         u32 shorthand;
 815         u32 dest_id;
 816         bool msi_redir_hint;
 817 };
 818
 819 struct kvm_x86_ops {
 820         int (*cpu_has_kvm_support)(void);          /* __init */
 821         int (*disabled_by_bios)(void);             /* __init */
 822         int (*hardware_enable)(void);
 823         void (*hardware_disable)(void);
 824         void (*check_processor_compatibility)(void *rtn);
 825         int (*hardware_setup)(void);               /* __init */
 826         void (*hardware_unsetup)(void);            /* __exit */
 827         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
 828         bool (*cpu_has_high_real_mode_segbase)(void);
 829         void (*cpuid_update)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 830
 831         /* Create, but do not attach this VCPU */
 832         struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned id);
 833         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 834         void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
 835
 836         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 837         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 838         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 839
 840         void (*update_bp_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 841         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
 842         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
 843         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
 844         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 845                             struct kvm_segment *var, int seg);
 846         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 847         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 848                             struct kvm_segment *var, int seg);
 849         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
 850         void (*decache_cr0_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 851         void (*decache_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 852         void (*decache_cr4_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 853         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
 854         void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 855         int (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
 856         void (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
 857         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
 858         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
 859         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
 860         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
 861         u64 (*get_dr6)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 862         void (*set_dr6)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
 863         void (*sync_dirty_debug_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 864         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
 865         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
 866         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 867         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
 868         void (*fpu_activate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 869         void (*fpu_deactivate)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 870
 871         void (*tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 872
 873         void (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 874         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 875         void (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 876         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
 877         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 878         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 879                                 unsigned char *hypercall_addr);
 880         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 881         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 882         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr,
 883                                 bool has_error_code, u32 error_code,
 884                                 bool reinject);
 885         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 886         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 887         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 888         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 889         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
 890         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 891         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 892         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
 893         bool (*get_enable_apicv)(void);
 894         void (*refresh_apicv_exec_ctrl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 895         void (*hwapic_irr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int max_irr);
 896         void (*hwapic_isr_update)(struct kvm *kvm, int isr);
 897         void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *eoi_exit_bitmap);
 898         void (*set_virtual_x2apic_mode)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool set);
 899         void (*set_apic_access_page_addr)(struct kvm_vcpu *vcpu, hpa_t hpa);
 900         void (*deliver_posted_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vector);
 901         void (*sync_pir_to_irr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 902         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
 903         int (*get_tdp_level)(void);
 904         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
 905         int (*get_lpage_level)(void);
 906         bool (*rdtscp_supported)(void);
 907         bool (*invpcid_supported)(void);
 908         void (*adjust_tsc_offset_guest)(struct kvm_vcpu *vcpu, s64 adjustment);
 909
 910         void (*set_tdp_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 911
 912         void (*set_supported_cpuid)(u32 func, struct kvm_cpuid_entry2 *entry);
 913
 914         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
 915
 916         u64 (*read_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 917         void (*write_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
 918
 919         u64 (*read_l1_tsc)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
 920
 921         void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *info1, u64 *info2);
 922
 923         int (*check_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 924                                struct x86_instruction_info *info,
 925                                enum x86_intercept_stage stage);
 926         void (*handle_external_intr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 927         bool (*mpx_supported)(void);
 928         bool (*xsaves_supported)(void);
 929
 930         int (*check_nested_events)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool external_intr);
 931
 932         void (*sched_in)(struct kvm_vcpu *kvm, int cpu);
 933
 934         /*
 935          * Arch-specific dirty logging hooks. These hooks are only supposed to
 936          * be valid if the specific arch has hardware-accelerated dirty logging
 937          * mechanism. Currently only for PML on VMX.
 938          *
 939          *  - slot_enable_log_dirty:
 940          *      called when enabling log dirty mode for the slot.
 941          *  - slot_disable_log_dirty:
 942          *      called when disabling log dirty mode for the slot.
 943          *      also called when slot is created with log dirty disabled.
 944          *  - flush_log_dirty:
 945          *      called before reporting dirty_bitmap to userspace.
 946          *  - enable_log_dirty_pt_masked:
 947          *      called when reenabling log dirty for the GFNs in the mask after
 948          *      corresponding bits are cleared in slot->dirty_bitmap.
 949          */
 950         void (*slot_enable_log_dirty)(struct kvm *kvm,
 951                                       struct kvm_memory_slot *slot);
 952         void (*slot_disable_log_dirty)(struct kvm *kvm,
 953                                        struct kvm_memory_slot *slot);
 954         void (*flush_log_dirty)(struct kvm *kvm);
 955         void (*enable_log_dirty_pt_masked)(struct kvm *kvm,
 956                                            struct kvm_memory_slot *slot,
 957                                            gfn_t offset, unsigned long mask);
 958         /* pmu operations of sub-arch */
 959         const struct kvm_pmu_ops *pmu_ops;
 960
 961         /*
 962          * Architecture specific hooks for vCPU blocking due to
 963          * HLT instruction.
 964          * Returns for .pre_block():
 965          *    - 0 means continue to block the vCPU.
 966          *    - 1 means we cannot block the vCPU since some event
 967          *        happens during this period, such as, 'ON' bit in
 968          *        posted-interrupts descriptor is set.
 969          */
 970         int (*pre_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 971         void (*post_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 972         int (*update_pi_irte)(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
 973                               uint32_t guest_irq, bool set);
 974 };
 975
 976 struct kvm_arch_async_pf {
 977         u32 token;
 978         gfn_t gfn;
 979         unsigned long cr3;
 980         bool direct_map;
 981 };
 982
 983 extern struct kvm_x86_ops *kvm_x86_ops;
 984
 985 int kvm_mmu_module_init(void);
 986 void kvm_mmu_module_exit(void);
 987
 988 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 989 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
 990 void kvm_mmu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 991 void kvm_mmu_set_mask_ptes(u64 user_mask, u64 accessed_mask,
 992                 u64 dirty_mask, u64 nx_mask, u64 x_mask);
 993
 994 void kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
 995 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm,
 996                                       struct kvm_memory_slot *memslot);
 997 void kvm_mmu_zap_collapsible_sptes(struct kvm *kvm,
 998                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
 999 void kvm_mmu_slot_leaf_clear_dirty(struct kvm *kvm,
1000                                    struct kvm_memory_slot *memslot);
1001 void kvm_mmu_slot_largepage_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1002                                         struct kvm_memory_slot *memslot);
1003 void kvm_mmu_slot_set_dirty(struct kvm *kvm,
1004                             struct kvm_memory_slot *memslot);
1005 void kvm_mmu_clear_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
1006                                    struct kvm_memory_slot *slot,
1007                                    gfn_t gfn_offset, unsigned long mask);
1008 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
1009 void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm, struct kvm_memslots *slots);
1010 unsigned int kvm_mmu_calculate_mmu_pages(struct kvm *kvm);
1011 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned int kvm_nr_mmu_pages);
1012
1013 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu, unsigned long cr3);
1014
1015 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
1016                           const void *val, int bytes);
1017
1018 struct kvm_irq_mask_notifier {
1019         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
1020         int irq;
1021         struct hlist_node link;
1022 };
1023
1024 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1025                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1026 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1027                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1028 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
1029                              bool mask);
1030
1031 extern bool tdp_enabled;
1032
1033 u64 vcpu_tsc_khz(struct kvm_vcpu *vcpu);
1034
1035 /* control of guest tsc rate supported? */
1036 extern bool kvm_has_tsc_control;
1037 /* maximum supported tsc_khz for guests */
1038 extern u32  kvm_max_guest_tsc_khz;
1039 /* number of bits of the fractional part of the TSC scaling ratio */
1040 extern u8   kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits;
1041 /* maximum allowed value of TSC scaling ratio */
1042 extern u64  kvm_max_tsc_scaling_ratio;
1043
1044 enum emulation_result {
1045         EMULATE_DONE,         /* no further processing */
1046         EMULATE_USER_EXIT,    /* kvm_run ready for userspace exit */
1047         EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
1048 };
1049
1050 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
1051 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
1052 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
1053 #define EMULTYPE_RETRY              (1 << 3)
1054 #define EMULTYPE_NO_REEXECUTE       (1 << 4)
1055 int x86_emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr2,
1056                             int emulation_type, void *insn, int insn_len);
1057
1058 static inline int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu,
1059                         int emulation_type)
1060 {
1061         return x86_emulate_instruction(vcpu, 0, emulation_type, NULL, 0);
1062 }
1063
1064 void kvm_enable_efer_bits(u64);
1065 bool kvm_valid_efer(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1066 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1067 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1068
1069 struct x86_emulate_ctxt;
1070
1071 int kvm_fast_pio_out(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port);
1072 void kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
1073 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1074 int kvm_vcpu_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1075 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
1076
1077 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
1078 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
1079 void kvm_vcpu_deliver_sipi_vector(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1080
1081 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int idt_index,
1082                     int reason, bool has_error_code, u32 error_code);
1083
1084 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1085 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1086 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1087 int kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
1088 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
1089 int kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
1090 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
1091 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
1092 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1093 int kvm_set_xcr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 xcr);
1094
1095 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1096 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1097
1098 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
1099 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1100 bool kvm_rdpmc(struct kvm_vcpu *vcpu);
1101
1102 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1103 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1104 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1105 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1106 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
1107 int kvm_read_guest_page_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1108                             gfn_t gfn, void *data, int offset, int len,
1109                             u32 access);
1110 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
1111 bool kvm_require_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
1112
1113 static inline int __kvm_irq_line_state(unsigned long *irq_state,
1114                                        int irq_source_id, int level)
1115 {
1116         /* Logical OR for level trig interrupt */
1117         if (level)
1118                 __set_bit(irq_source_id, irq_state);
1119         else
1120                 __clear_bit(irq_source_id, irq_state);
1121
1122         return !!(*irq_state);
1123 }
1124
1125 int kvm_pic_set_irq(struct kvm_pic *pic, int irq, int irq_source_id, int level);
1126 void kvm_pic_clear_all(struct kvm_pic *pic, int irq_source_id);
1127
1128 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
1129
1130 void kvm_mmu_pte_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
1131                        const u8 *new, int bytes);
1132 int kvm_mmu_unprotect_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1133 int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1134 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
1135 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
1136 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
1137 void kvm_mmu_sync_roots(struct kvm_vcpu *vcpu);
1138 gpa_t translate_nested_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
1139                            struct x86_exception *exception);
1140 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1141                               struct x86_exception *exception);
1142 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1143                                struct x86_exception *exception);
1144 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1145                                struct x86_exception *exception);
1146 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1147                                 struct x86_exception *exception);
1148
1149 void kvm_vcpu_deactivate_apicv(struct kvm_vcpu *vcpu);
1150
1151 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
1152
1153 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 error_code,
1154                        void *insn, int insn_len);
1155 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1156 void kvm_mmu_new_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu);
1157
1158 void kvm_enable_tdp(void);
1159 void kvm_disable_tdp(void);
1160
1161 static inline gpa_t translate_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
1162                                   struct x86_exception *exception)
1163 {
1164         return gpa;
1165 }
1166
1167 static inline struct kvm_mmu_page *page_header(hpa_t shadow_page)
1168 {
1169         struct page *page = pfn_to_page(shadow_page >> PAGE_SHIFT);
1170
1171         return (struct kvm_mmu_page *)page_private(page);
1172 }
1173
1174 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
1175 {
1176         u16 ldt;
1177         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
1178         return ldt;
1179 }
1180
1181 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
1182 {
1183         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
1184 }
1185
1186 #ifdef CONFIG_X86_64
1187 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
1188 {
1189         u64 value;
1190
1191         rdmsrl(msr, value);
1192         return value;
1193 }
1194 #endif
1195
1196 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
1197 {
1198         return 0x600; /* P6 family */
1199 }
1200
1201 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
1202 {
1203         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
1204 }
1205
1206 static inline u64 get_canonical(u64 la)
1207 {
1208         return ((int64_t)la << 16) >> 16;
1209 }
1210
1211 static inline bool is_noncanonical_address(u64 la)
1212 {
1213 #ifdef CONFIG_X86_64
1214         return get_canonical(la) != la;
1215 #else
1216         return false;
1217 #endif
1218 }
1219
1220 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
1221 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
1222 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
1223 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
1224 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
1225         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
1226
1227 enum {
1228         TASK_SWITCH_CALL = 0,
1229         TASK_SWITCH_IRET = 1,
1230         TASK_SWITCH_JMP = 2,
1231         TASK_SWITCH_GATE = 3,
1232 };
1233
1234 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
1235 #define HF_HIF_MASK             (1 << 1)
1236 #define HF_VINTR_MASK           (1 << 2)
1237 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
1238 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
1239 #define HF_GUEST_MASK           (1 << 5) /* VCPU is in guest-mode */
1240 #define HF_SMM_MASK             (1 << 6)
1241 #define HF_SMM_INSIDE_NMI_MASK  (1 << 7)
1242
1243 #define __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
1244 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM 2
1245
1246 #define kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu) ((vcpu)->arch.hflags & HF_SMM_MASK ? 1 : 0)
1247 #define kvm_memslots_for_spte_role(kvm, role) __kvm_memslots(kvm, (role).smm)
1248
1249 /*
1250  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
1251  * reboot turns off virtualization while processes are running.
1252  * Trap the fault and ignore the instruction if that happens.
1253  */
1254 asmlinkage void kvm_spurious_fault(void);
1255
1256 #define ____kvm_handle_fault_on_reboot(insn, cleanup_insn)      \
1257         "666: " insn "\n\t" \
1258         "668: \n\t"                           \
1259         ".pushsection .fixup, \"ax\" \n" \
1260         "667: \n\t" \
1261         cleanup_insn "\n\t"                   \
1262         "cmpb $0, kvm_rebooting \n\t"         \
1263         "jne 668b \n\t"                       \
1264         __ASM_SIZE(push) " $666b \n\t"        \
1265         "call kvm_spurious_fault \n\t"        \
1266         ".popsection \n\t" \
1267         _ASM_EXTABLE(666b, 667b)
1268
1269 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn)              \
1270         ____kvm_handle_fault_on_reboot(insn, "")
1271
1272 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
1273 int kvm_unmap_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1274 int kvm_unmap_hva_range(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
1275 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
1276 int kvm_test_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1277 void kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
1278 int kvm_cpu_has_injectable_intr(struct kvm_vcpu *v);
1279 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1280 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1281 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
1282 void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1283 void kvm_vcpu_reload_apic_access_page(struct kvm_vcpu *vcpu);
1284 void kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_page(struct kvm *kvm,
1285                                            unsigned long address);
1286
1287 void kvm_define_shared_msr(unsigned index, u32 msr);
1288 int kvm_set_shared_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
1289
1290 u64 kvm_scale_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 tsc);
1291 u64 kvm_read_l1_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
1292
1293 unsigned long kvm_get_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu);
1294 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
1295
1296 void kvm_make_mclock_inprogress_request(struct kvm *kvm);
1297 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
1298
1299 void kvm_arch_async_page_not_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1300                                      struct kvm_async_pf *work);
1301 void kvm_arch_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1302                                  struct kvm_async_pf *work);
1303 void kvm_arch_async_page_ready(struct kvm_vcpu *vcpu,
1304                                struct kvm_async_pf *work);
1305 bool kvm_arch_can_inject_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu);
1306 extern bool kvm_find_async_pf_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1307
1308 void kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1309
1310 int kvm_is_in_guest(void);
1311
1312 int __x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa, u32 size);
1313 int x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa, u32 size);
1314 bool kvm_vcpu_is_reset_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1315 bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1316
1317 bool kvm_intr_is_single_vcpu(struct kvm *kvm, struct kvm_lapic_irq *irq,
1318                              struct kvm_vcpu **dest_vcpu);
1319
1320 void kvm_set_msi_irq(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1321                      struct kvm_lapic_irq *irq);
1322
1323 static inline void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
1324 static inline void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
1325
1326 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */