KVM: Portability: Move kvm_vcpu definition back to kvm.h
[deliverable/linux.git] / drivers / kvm / x86.h
index 1e2f71bd805d60e609e52f5459ea6a18e48616fc..a0dd4473b8f8de5a793905bbc2229eb8f90d846a 100644 (file)
 #ifndef KVM_X86_H
 #define KVM_X86_H
 
-#include "kvm.h"
+#include <linux/types.h>
+#include <linux/mm.h>
+
+#include <linux/kvm.h>
+#include <linux/kvm_para.h>
+
+#include <asm/desc.h>
+
+#include "types.h"
+
+#define CR3_PAE_RESERVED_BITS ((X86_CR3_PWT | X86_CR3_PCD) - 1)
+#define CR3_NONPAE_RESERVED_BITS ((PAGE_SIZE-1) & ~(X86_CR3_PWT | X86_CR3_PCD))
+#define CR3_L_MODE_RESERVED_BITS (CR3_NONPAE_RESERVED_BITS|0xFFFFFF0000000000ULL)
+
+#define KVM_GUEST_CR0_MASK \
+       (X86_CR0_PG | X86_CR0_PE | X86_CR0_WP | X86_CR0_NE \
+        | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD)
+#define KVM_VM_CR0_ALWAYS_ON \
+       (X86_CR0_PG | X86_CR0_PE | X86_CR0_WP | X86_CR0_NE | X86_CR0_TS \
+        | X86_CR0_MP)
+#define KVM_GUEST_CR4_MASK \
+       (X86_CR4_VME | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_PGE | X86_CR4_VMXE)
+#define KVM_PMODE_VM_CR4_ALWAYS_ON (X86_CR4_PAE | X86_CR4_VMXE)
+#define KVM_RMODE_VM_CR4_ALWAYS_ON (X86_CR4_VME | X86_CR4_PAE | X86_CR4_VMXE)
+
+#define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
+#define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
+
+#define DE_VECTOR 0
+#define UD_VECTOR 6
+#define NM_VECTOR 7
+#define DF_VECTOR 8
+#define TS_VECTOR 10
+#define NP_VECTOR 11
+#define SS_VECTOR 12
+#define GP_VECTOR 13
+#define PF_VECTOR 14
+
+#define SELECTOR_TI_MASK (1 << 2)
+#define SELECTOR_RPL_MASK 0x03
+
+#define IOPL_SHIFT 12
+
+#define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
+#define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64
+#define KVM_NUM_MMU_PAGES 1024
+#define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
+#define KVM_REFILL_PAGES 25
+#define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 40
+
+extern spinlock_t kvm_lock;
+extern struct list_head vm_list;
+
+struct kvm_vcpu;
+struct kvm;
+
+enum {
+       VCPU_REGS_RAX = 0,
+       VCPU_REGS_RCX = 1,
+       VCPU_REGS_RDX = 2,
+       VCPU_REGS_RBX = 3,
+       VCPU_REGS_RSP = 4,
+       VCPU_REGS_RBP = 5,
+       VCPU_REGS_RSI = 6,
+       VCPU_REGS_RDI = 7,
+#ifdef CONFIG_X86_64
+       VCPU_REGS_R8 = 8,
+       VCPU_REGS_R9 = 9,
+       VCPU_REGS_R10 = 10,
+       VCPU_REGS_R11 = 11,
+       VCPU_REGS_R12 = 12,
+       VCPU_REGS_R13 = 13,
+       VCPU_REGS_R14 = 14,
+       VCPU_REGS_R15 = 15,
+#endif
+       NR_VCPU_REGS
+};
+
+enum {
+       VCPU_SREG_CS,
+       VCPU_SREG_DS,
+       VCPU_SREG_ES,
+       VCPU_SREG_FS,
+       VCPU_SREG_GS,
+       VCPU_SREG_SS,
+       VCPU_SREG_TR,
+       VCPU_SREG_LDTR,
+};
+
+#include "x86_emulate.h"
+
+#define KVM_NR_MEM_OBJS 40
+
+/*
+ * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
+ * enough memory for a single page fault in a cache.
+ */
+struct kvm_mmu_memory_cache {
+       int nobjs;
+       void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
+};
+
+#define NR_PTE_CHAIN_ENTRIES 5
+
+struct kvm_pte_chain {
+       u64 *parent_ptes[NR_PTE_CHAIN_ENTRIES];
+       struct hlist_node link;
+};
+
+/*
+ * kvm_mmu_page_role, below, is defined as:
+ *
+ *   bits 0:3 - total guest paging levels (2-4, or zero for real mode)
+ *   bits 4:7 - page table level for this shadow (1-4)
+ *   bits 8:9 - page table quadrant for 2-level guests
+ *   bit   16 - "metaphysical" - gfn is not a real page (huge page/real mode)
+ *   bits 17:19 - common access permissions for all ptes in this shadow page
+ */
+union kvm_mmu_page_role {
+       unsigned word;
+       struct {
+               unsigned glevels : 4;
+               unsigned level : 4;
+               unsigned quadrant : 2;
+               unsigned pad_for_nice_hex_output : 6;
+               unsigned metaphysical : 1;
+               unsigned access : 3;
+       };
+};
+
+struct kvm_mmu_page {
+       struct list_head link;
+       struct hlist_node hash_link;
+
+       /*
+        * The following two entries are used to key the shadow page in the
+        * hash table.
+        */
+       gfn_t gfn;
+       union kvm_mmu_page_role role;
+
+       u64 *spt;
+       /* hold the gfn of each spte inside spt */
+       gfn_t *gfns;
+       unsigned long slot_bitmap; /* One bit set per slot which has memory
+                                   * in this shadow page.
+                                   */
+       int multimapped;         /* More than one parent_pte? */
+       int root_count;          /* Currently serving as active root */
+       union {
+               u64 *parent_pte;               /* !multimapped */
+               struct hlist_head parent_ptes; /* multimapped, kvm_pte_chain */
+       };
+};
+
+/*
+ * x86 supports 3 paging modes (4-level 64-bit, 3-level 64-bit, and 2-level
+ * 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the current mmu
+ * mode.
+ */
+struct kvm_mmu {
+       void (*new_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 err);
+       void (*free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
+       void (*prefetch_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
+                             struct kvm_mmu_page *page);
+       hpa_t root_hpa;
+       int root_level;
+       int shadow_root_level;
+
+       u64 *pae_root;
+};
+
+struct kvm_vcpu_arch {
+       u64 host_tsc;
+       int interrupt_window_open;
+       unsigned long irq_summary; /* bit vector: 1 per word in irq_pending */
+       DECLARE_BITMAP(irq_pending, KVM_NR_INTERRUPTS);
+       unsigned long regs[NR_VCPU_REGS]; /* for rsp: vcpu_load_rsp_rip() */
+       unsigned long rip;      /* needs vcpu_load_rsp_rip() */
+
+       unsigned long cr0;
+       unsigned long cr2;
+       unsigned long cr3;
+       unsigned long cr4;
+       unsigned long cr8;
+       u64 pdptrs[4]; /* pae */
+       u64 shadow_efer;
+       u64 apic_base;
+       struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
+#define VCPU_MP_STATE_RUNNABLE          0
+#define VCPU_MP_STATE_UNINITIALIZED     1
+#define VCPU_MP_STATE_INIT_RECEIVED     2
+#define VCPU_MP_STATE_SIPI_RECEIVED     3
+#define VCPU_MP_STATE_HALTED            4
+       int mp_state;
+       int sipi_vector;
+       u64 ia32_misc_enable_msr;
+
+       struct kvm_mmu mmu;
+
+       struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_chain_cache;
+       struct kvm_mmu_memory_cache mmu_rmap_desc_cache;
+       struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_cache;
+       struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
+
+       gfn_t last_pt_write_gfn;
+       int   last_pt_write_count;
+       u64  *last_pte_updated;
+
+       struct i387_fxsave_struct host_fx_image;
+       struct i387_fxsave_struct guest_fx_image;
+
+       gva_t mmio_fault_cr2;
+       struct kvm_pio_request pio;
+       void *pio_data;
+
+       struct kvm_queued_exception {
+               bool pending;
+               bool has_error_code;
+               u8 nr;
+               u32 error_code;
+       } exception;
+
+       struct {
+               int active;
+               u8 save_iopl;
+               struct kvm_save_segment {
+                       u16 selector;
+                       unsigned long base;
+                       u32 limit;
+                       u32 ar;
+               } tr, es, ds, fs, gs;
+       } rmode;
+       int halt_request; /* real mode on Intel only */
+
+       int cpuid_nent;
+       struct kvm_cpuid_entry2 cpuid_entries[KVM_MAX_CPUID_ENTRIES];
+       /* emulate context */
+
+       struct x86_emulate_ctxt emulate_ctxt;
+};
+
+
+struct descriptor_table {
+       u16 limit;
+       unsigned long base;
+} __attribute__((packed));
+
+struct kvm_x86_ops {
+       int (*cpu_has_kvm_support)(void);          /* __init */
+       int (*disabled_by_bios)(void);             /* __init */
+       void (*hardware_enable)(void *dummy);      /* __init */
+       void (*hardware_disable)(void *dummy);
+       void (*check_processor_compatibility)(void *rtn);
+       int (*hardware_setup)(void);               /* __init */
+       void (*hardware_unsetup)(void);            /* __exit */
+
+       /* Create, but do not attach this VCPU */
+       struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned id);
+       void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       int (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+
+       void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
+       void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       void (*vcpu_decache)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+
+       int (*set_guest_debug)(struct kvm_vcpu *vcpu,
+                              struct kvm_debug_guest *dbg);
+       void (*guest_debug_pre)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *pdata);
+       int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
+       u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
+       void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
+                           struct kvm_segment *var, int seg);
+       void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
+                           struct kvm_segment *var, int seg);
+       void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
+       void (*decache_cr4_guest_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
+       void (*set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
+       void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
+       void (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
+       void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
+       void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
+       void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
+       void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct descriptor_table *dt);
+       unsigned long (*get_dr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
+       void (*set_dr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long value,
+                      int *exception);
+       void (*cache_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       void (*decache_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
+
+       void (*tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+
+       void (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run);
+       int (*handle_exit)(struct kvm_run *run, struct kvm_vcpu *vcpu);
+       void (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
+                               unsigned char *hypercall_addr);
+       int (*get_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vec);
+       void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr,
+                               bool has_error_code, u32 error_code);
+       bool (*exception_injected)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       void (*inject_pending_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       void (*inject_pending_vectors)(struct kvm_vcpu *vcpu,
+                                      struct kvm_run *run);
+
+       int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
+};
+
+extern struct kvm_x86_ops *kvm_x86_ops;
+
+int kvm_mmu_module_init(void);
+void kvm_mmu_module_exit(void);
+
+void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
+int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
+int kvm_mmu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
+void kvm_mmu_set_nonpresent_ptes(u64 trap_pte, u64 notrap_pte);
+
+int kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
+void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm, int slot);
+void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
+unsigned int kvm_mmu_calculate_mmu_pages(struct kvm *kvm);
+void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned int kvm_nr_mmu_pages);
+
+enum emulation_result {
+       EMULATE_DONE,       /* no further processing */
+       EMULATE_DO_MMIO,      /* kvm_run filled with mmio request */
+       EMULATE_FAIL,         /* can't emulate this instruction */
+};
+
+int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run,
+                       unsigned long cr2, u16 error_code, int no_decode);
+void kvm_report_emulation_failure(struct kvm_vcpu *cvpu, const char *context);
+void realmode_lgdt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
+void realmode_lidt(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 size, unsigned long address);
+void realmode_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw,
+                  unsigned long *rflags);
+
+unsigned long realmode_get_cr(struct kvm_vcpu *vcpu, int cr);
+void realmode_set_cr(struct kvm_vcpu *vcpu, int cr, unsigned long value,
+                    unsigned long *rflags);
+int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *data);
+int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 data);
+
+struct x86_emulate_ctxt;
+
+int kvm_emulate_pio(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run, int in,
+                    int size, unsigned port);
+int kvm_emulate_pio_string(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *run, int in,
+                          int size, unsigned long count, int down,
+                           gva_t address, int rep, unsigned port);
+void kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
+int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
+int emulate_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t address);
+int emulate_clts(struct kvm_vcpu *vcpu);
+int emulator_get_dr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int dr,
+                   unsigned long *dest);
+int emulator_set_dr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int dr,
+                   unsigned long value);
+
+void set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
+void set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
+void set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
+void set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
+unsigned long get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
+void lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
+void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
+
+int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 *pdata);
+int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 data);
+
+void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
+void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
+void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr2,
+                          u32 error_code);
+
+void fx_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
+
+int emulator_read_std(unsigned long addr,
+                     void *val,
+                     unsigned int bytes,
+                     struct kvm_vcpu *vcpu);
+int emulator_write_emulated(unsigned long addr,
+                           const void *val,
+                           unsigned int bytes,
+                           struct kvm_vcpu *vcpu);
+
+unsigned long segment_base(u16 selector);
+
+void kvm_mmu_flush_tlb(struct kvm_vcpu *vcpu);
+void kvm_mmu_pte_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
+                      const u8 *new, int bytes);
+int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
+void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
+int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
+void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
+
+int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
+
+int kvm_fix_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
+
+int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, u32 error_code);
+
+int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
+int complete_pio(struct kvm_vcpu *vcpu);
+
+static inline struct kvm_mmu_page *page_header(hpa_t shadow_page)
+{
+       struct page *page = pfn_to_page(shadow_page >> PAGE_SHIFT);
+
+       return (struct kvm_mmu_page *)page_private(page);
+}
+
+static inline u16 read_fs(void)
+{
+       u16 seg;
+       asm("mov %%fs, %0" : "=g"(seg));
+       return seg;
+}
+
+static inline u16 read_gs(void)
+{
+       u16 seg;
+       asm("mov %%gs, %0" : "=g"(seg));
+       return seg;
+}
+
+static inline u16 read_ldt(void)
+{
+       u16 ldt;
+       asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
+       return ldt;
+}
+
+static inline void load_fs(u16 sel)
+{
+       asm("mov %0, %%fs" : : "rm"(sel));
+}
+
+static inline void load_gs(u16 sel)
+{
+       asm("mov %0, %%gs" : : "rm"(sel));
+}
+
+#ifndef load_ldt
+static inline void load_ldt(u16 sel)
+{
+       asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
+}
+#endif
+
+static inline void get_idt(struct descriptor_table *table)
+{
+       asm("sidt %0" : "=m"(*table));
+}
+
+static inline void get_gdt(struct descriptor_table *table)
+{
+       asm("sgdt %0" : "=m"(*table));
+}
+
+static inline unsigned long read_tr_base(void)
+{
+       u16 tr;
+       asm("str %0" : "=g"(tr));
+       return segment_base(tr);
+}
+
+#ifdef CONFIG_X86_64
+static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
+{
+       u64 value;
+
+       rdmsrl(msr, value);
+       return value;
+}
+#endif
+
+static inline void fx_save(struct i387_fxsave_struct *image)
+{
+       asm("fxsave (%0)":: "r" (image));
+}
+
+static inline void fx_restore(struct i387_fxsave_struct *image)
+{
+       asm("fxrstor (%0)":: "r" (image));
+}
+
+static inline void fpu_init(void)
+{
+       asm("finit");
+}
+
+static inline u32 get_rdx_init_val(void)
+{
+       return 0x600; /* P6 family */
+}
+
+static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
+{
+       kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
+}
+
+#define ASM_VMX_VMCLEAR_RAX       ".byte 0x66, 0x0f, 0xc7, 0x30"
+#define ASM_VMX_VMLAUNCH          ".byte 0x0f, 0x01, 0xc2"
+#define ASM_VMX_VMRESUME          ".byte 0x0f, 0x01, 0xc3"
+#define ASM_VMX_VMPTRLD_RAX       ".byte 0x0f, 0xc7, 0x30"
+#define ASM_VMX_VMREAD_RDX_RAX    ".byte 0x0f, 0x78, 0xd0"
+#define ASM_VMX_VMWRITE_RAX_RDX   ".byte 0x0f, 0x79, 0xd0"
+#define ASM_VMX_VMWRITE_RSP_RDX   ".byte 0x0f, 0x79, 0xd4"
+#define ASM_VMX_VMXOFF            ".byte 0x0f, 0x01, 0xc4"
+#define ASM_VMX_VMXON_RAX         ".byte 0xf3, 0x0f, 0xc7, 0x30"
+
+#define MSR_IA32_TIME_STAMP_COUNTER            0x010
+
+#define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
+#define TSS_BASE_SIZE 0x68
+#define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
+#define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
+#define RMODE_TSS_SIZE (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
 
 #endif
This page took 0.030678 seconds and 5 git commands to generate.