These changes are the raw update to linux-4.4.6-rt14. Kernel sources
[kvmfornfv.git] / kernel / arch / x86 / include / asm / kvm_host.h
index 41b06fc..30cfd64 100644 (file)
@@ -24,6 +24,7 @@
 #include <linux/perf_event.h>
 #include <linux/pvclock_gtod.h>
 #include <linux/clocksource.h>
+#include <linux/irqbypass.h>
 
 #include <asm/pvclock-abi.h>
 #include <asm/desc.h>
@@ -40,6 +41,7 @@
 
 #define KVM_PIO_PAGE_OFFSET 1
 #define KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET 2
+#define KVM_HALT_POLL_NS_DEFAULT 500000
 
 #define KVM_IRQCHIP_NUM_PINS  KVM_IOAPIC_NUM_PINS
 
@@ -175,6 +177,8 @@ enum {
  */
 #define KVM_APIC_PV_EOI_PENDING        1
 
+struct kvm_kernel_irq_routing_entry;
+
 /*
  * We don't want allocation failures within the mmu code, so we preallocate
  * enough memory for a single page fault in a cache.
@@ -184,23 +188,12 @@ struct kvm_mmu_memory_cache {
        void *objects[KVM_NR_MEM_OBJS];
 };
 
-/*
- * 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 - direct mapping of virtual to physical mapping at gfn
- *              used for real mode and two-dimensional paging
- *   bits 17:19 - common access permissions for all ptes in this shadow page
- */
 union kvm_mmu_page_role {
        unsigned word;
        struct {
                unsigned level:4;
                unsigned cr4_pae:1;
                unsigned quadrant:2;
-               unsigned pad_for_nice_hex_output:6;
                unsigned direct:1;
                unsigned access:3;
                unsigned invalid:1;
@@ -208,6 +201,15 @@ union kvm_mmu_page_role {
                unsigned cr0_wp:1;
                unsigned smep_andnot_wp:1;
                unsigned smap_andnot_wp:1;
+               unsigned :8;
+
+               /*
+                * This is left at the top of the word so that
+                * kvm_memslots_for_spte_role can extract it with a
+                * simple shift.  While there is room, give it a whole
+                * byte so it is also faster to load it from memory.
+                */
+               unsigned smm:8;
        };
 };
 
@@ -254,6 +256,11 @@ struct kvm_pio_request {
        int size;
 };
 
+struct rsvd_bits_validate {
+       u64 rsvd_bits_mask[2][4];
+       u64 bad_mt_xwr;
+};
+
 /*
  * 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
@@ -291,8 +298,15 @@ struct kvm_mmu {
 
        u64 *pae_root;
        u64 *lm_root;
-       u64 rsvd_bits_mask[2][4];
-       u64 bad_mt_xwr;
+
+       /*
+        * check zero bits on shadow page table entries, these
+        * bits include not only hardware reserved bits but also
+        * the bits spte never used.
+        */
+       struct rsvd_bits_validate shadow_zero_check;
+
+       struct rsvd_bits_validate guest_rsvd_check;
 
        /*
         * Bitmap: bit set = last pte in walk
@@ -338,12 +352,34 @@ struct kvm_pmu {
        u64 reprogram_pmi;
 };
 
+struct kvm_pmu_ops;
+
 enum {
        KVM_DEBUGREG_BP_ENABLED = 1,
        KVM_DEBUGREG_WONT_EXIT = 2,
        KVM_DEBUGREG_RELOAD = 4,
 };
 
+struct kvm_mtrr_range {
+       u64 base;
+       u64 mask;
+       struct list_head node;
+};
+
+struct kvm_mtrr {
+       struct kvm_mtrr_range var_ranges[KVM_NR_VAR_MTRR];
+       mtrr_type fixed_ranges[KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION];
+       u64 deftype;
+
+       struct list_head head;
+};
+
+/* Hyper-V per vcpu emulation context */
+struct kvm_vcpu_hv {
+       u64 hv_vapic;
+       s64 runtime_offset;
+};
+
 struct kvm_vcpu_arch {
        /*
         * rip and regs accesses must go through
@@ -364,10 +400,12 @@ struct kvm_vcpu_arch {
        u64 efer;
        u64 apic_base;
        struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
+       u64 eoi_exit_bitmap[4];
        unsigned long apic_attention;
        int32_t apic_arb_prio;
        int mp_state;
        u64 ia32_misc_enable_msr;
+       u64 smbase;
        bool tpr_access_reporting;
        u64 ia32_xss;
 
@@ -467,12 +505,14 @@ struct kvm_vcpu_arch {
        u32 virtual_tsc_mult;
        u32 virtual_tsc_khz;
        s64 ia32_tsc_adjust_msr;
+       u64 tsc_scaling_ratio;
 
        atomic_t nmi_queued;  /* unprocessed asynchronous NMIs */
        unsigned nmi_pending; /* NMI queued after currently running handler */
        bool nmi_injected;    /* Trying to inject an NMI this entry */
+       bool smi_pending;    /* SMI queued after currently running handler */
 
-       struct mtrr_state_type mtrr_state;
+       struct kvm_mtrr mtrr_state;
        u64 pat;
 
        unsigned switch_db_regs;
@@ -498,8 +538,7 @@ struct kvm_vcpu_arch {
        /* used for guest single stepping over the given code position */
        unsigned long singlestep_rip;
 
-       /* fields used by HYPER-V emulation */
-       u64 hv_vapic;
+       struct kvm_vcpu_hv hyperv;
 
        cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
 
@@ -540,6 +579,9 @@ struct kvm_vcpu_arch {
        struct {
                bool pv_unhalted;
        } pv;
+
+       int pending_ioapic_eoi;
+       int pending_external_vector;
 };
 
 struct kvm_lpage_info {
@@ -570,6 +612,17 @@ struct kvm_apic_map {
        struct kvm_lapic *logical_map[16][16];
 };
 
+/* Hyper-V emulation context */
+struct kvm_hv {
+       u64 hv_guest_os_id;
+       u64 hv_hypercall;
+       u64 hv_tsc_page;
+
+       /* Hyper-v based guest crash (NT kernel bugcheck) parameters */
+       u64 hv_crash_param[HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS];
+       u64 hv_crash_ctl;
+};
+
 struct kvm_arch {
        unsigned int n_used_mmu_pages;
        unsigned int n_requested_mmu_pages;
@@ -588,6 +641,8 @@ struct kvm_arch {
        bool iommu_noncoherent;
 #define __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
        atomic_t noncoherent_dma_count;
+#define __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
+       atomic_t assigned_device_count;
        struct kvm_pic *vpic;
        struct kvm_ioapic *vioapic;
        struct kvm_pit *vpit;
@@ -627,16 +682,19 @@ struct kvm_arch {
        /* reads protected by irq_srcu, writes by irq_lock */
        struct hlist_head mask_notifier_list;
 
-       /* fields used by HYPER-V emulation */
-       u64 hv_guest_os_id;
-       u64 hv_hypercall;
-       u64 hv_tsc_page;
+       struct kvm_hv hyperv;
 
        #ifdef CONFIG_KVM_MMU_AUDIT
        int audit_point;
        #endif
 
        bool boot_vcpu_runs_old_kvmclock;
+       u32 bsp_vcpu_id;
+
+       u64 disabled_quirks;
+
+       bool irqchip_split;
+       u8 nr_reserved_ioapic_pins;
 };
 
 struct kvm_vm_stat {
@@ -666,6 +724,7 @@ struct kvm_vcpu_stat {
        u32 nmi_window_exits;
        u32 halt_exits;
        u32 halt_successful_poll;
+       u32 halt_attempted_poll;
        u32 halt_wakeup;
        u32 request_irq_exits;
        u32 irq_exits;
@@ -689,12 +748,13 @@ struct msr_data {
 
 struct kvm_lapic_irq {
        u32 vector;
-       u32 delivery_mode;
-       u32 dest_mode;
-       u32 level;
-       u32 trig_mode;
+       u16 delivery_mode;
+       u16 dest_mode;
+       bool level;
+       u16 trig_mode;
        u32 shorthand;
        u32 dest_id;
+       bool msi_redir_hint;
 };
 
 struct kvm_x86_ops {
@@ -706,19 +766,20 @@ struct kvm_x86_ops {
        int (*hardware_setup)(void);               /* __init */
        void (*hardware_unsetup)(void);            /* __exit */
        bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
+       bool (*cpu_has_high_real_mode_segbase)(void);
        void (*cpuid_update)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 
        /* Create, but do not attach this VCPU */
        struct kvm_vcpu *(*vcpu_create)(struct kvm *kvm, unsigned id);
        void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
-       void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
 
        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 (*update_db_bp_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu);
-       int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *pdata);
+       void (*update_bp_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
        int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
        u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
        void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
@@ -770,10 +831,10 @@ struct kvm_x86_ops {
        void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
        void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
        void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
-       int (*vm_has_apicv)(struct kvm *kvm);
+       int (*cpu_uses_apicv)(struct kvm_vcpu *vcpu);
        void (*hwapic_irr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int max_irr);
        void (*hwapic_isr_update)(struct kvm *kvm, int isr);
-       void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *eoi_exit_bitmap);
+       void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu);
        void (*set_virtual_x2apic_mode)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool set);
        void (*set_apic_access_page_addr)(struct kvm_vcpu *vcpu, hpa_t hpa);
        void (*deliver_posted_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vector);
@@ -784,7 +845,7 @@ struct kvm_x86_ops {
        int (*get_lpage_level)(void);
        bool (*rdtscp_supported)(void);
        bool (*invpcid_supported)(void);
-       void (*adjust_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, s64 adjustment, bool host);
+       void (*adjust_tsc_offset_guest)(struct kvm_vcpu *vcpu, s64 adjustment);
 
        void (*set_tdp_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
 
@@ -792,11 +853,9 @@ struct kvm_x86_ops {
 
        bool (*has_wbinvd_exit)(void);
 
-       void (*set_tsc_khz)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 user_tsc_khz, bool scale);
        u64 (*read_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
        void (*write_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
 
-       u64 (*compute_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 target_tsc);
        u64 (*read_l1_tsc)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
 
        void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *info1, u64 *info2);
@@ -836,6 +895,22 @@ struct kvm_x86_ops {
        void (*enable_log_dirty_pt_masked)(struct kvm *kvm,
                                           struct kvm_memory_slot *slot,
                                           gfn_t offset, unsigned long mask);
+       /* pmu operations of sub-arch */
+       const struct kvm_pmu_ops *pmu_ops;
+
+       /*
+        * Architecture specific hooks for vCPU blocking due to
+        * HLT instruction.
+        * Returns for .pre_block():
+        *    - 0 means continue to block the vCPU.
+        *    - 1 means we cannot block the vCPU since some event
+        *        happens during this period, such as, 'ON' bit in
+        *        posted-interrupts descriptor is set.
+        */
+       int (*pre_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       void (*post_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
+       int (*update_pi_irte)(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
+                             uint32_t guest_irq, bool set);
 };
 
 struct kvm_arch_async_pf {
@@ -847,17 +922,6 @@ struct kvm_arch_async_pf {
 
 extern struct kvm_x86_ops *kvm_x86_ops;
 
-static inline void adjust_tsc_offset_guest(struct kvm_vcpu *vcpu,
-                                          s64 adjustment)
-{
-       kvm_x86_ops->adjust_tsc_offset(vcpu, adjustment, false);
-}
-
-static inline void adjust_tsc_offset_host(struct kvm_vcpu *vcpu, s64 adjustment)
-{
-       kvm_x86_ops->adjust_tsc_offset(vcpu, adjustment, true);
-}
-
 int kvm_mmu_module_init(void);
 void kvm_mmu_module_exit(void);
 
@@ -871,7 +935,7 @@ void kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm,
                                      struct kvm_memory_slot *memslot);
 void kvm_mmu_zap_collapsible_sptes(struct kvm *kvm,
-                                       struct kvm_memory_slot *memslot);
+                                  const struct kvm_memory_slot *memslot);
 void kvm_mmu_slot_leaf_clear_dirty(struct kvm *kvm,
                                   struct kvm_memory_slot *memslot);
 void kvm_mmu_slot_largepage_remove_write_access(struct kvm *kvm,
@@ -882,7 +946,7 @@ void kvm_mmu_clear_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
                                   struct kvm_memory_slot *slot,
                                   gfn_t gfn_offset, unsigned long mask);
 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
-void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm);
+void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm, struct kvm_memslots *slots);
 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);
 
@@ -890,7 +954,6 @@ int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu, unsigned long cr3);
 
 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
                          const void *val, int bytes);
-u8 kvm_get_guest_memory_type(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 
 struct kvm_irq_mask_notifier {
        void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
@@ -911,10 +974,12 @@ u64 vcpu_tsc_khz(struct kvm_vcpu *vcpu);
 
 /* control of guest tsc rate supported? */
 extern bool kvm_has_tsc_control;
-/* minimum supported tsc_khz for guests */
-extern u32  kvm_min_guest_tsc_khz;
 /* maximum supported tsc_khz for guests */
 extern u32  kvm_max_guest_tsc_khz;
+/* number of bits of the fractional part of the TSC scaling ratio */
+extern u8   kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits;
+/* maximum allowed value of TSC scaling ratio */
+extern u64  kvm_max_tsc_scaling_ratio;
 
 enum emulation_result {
        EMULATE_DONE,         /* no further processing */
@@ -938,7 +1003,7 @@ static inline int emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu,
 
 void kvm_enable_efer_bits(u64);
 bool kvm_valid_efer(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
-int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr_index, u64 *data);
+int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
 
 struct x86_emulate_ctxt;
@@ -967,7 +1032,7 @@ void kvm_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_set_xcr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 xcr);
 
-int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 *pdata);
+int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
 
 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
@@ -1002,8 +1067,6 @@ void kvm_pic_clear_all(struct kvm_pic *pic, int irq_source_id);
 
 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
 
-int fx_init(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(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
@@ -1112,6 +1175,14 @@ enum {
 #define HF_NMI_MASK            (1 << 3)
 #define HF_IRET_MASK           (1 << 4)
 #define HF_GUEST_MASK          (1 << 5) /* VCPU is in guest-mode */
+#define HF_SMM_MASK            (1 << 6)
+#define HF_SMM_INSIDE_NMI_MASK (1 << 7)
+
+#define __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
+#define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM 2
+
+#define kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu) ((vcpu)->arch.hflags & HF_SMM_MASK ? 1 : 0)
+#define kvm_memslots_for_spte_role(kvm, role) __kvm_memslots(kvm, (role).smm)
 
 /*
  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
@@ -1146,7 +1217,7 @@ int kvm_cpu_has_injectable_intr(struct kvm_vcpu *v);
 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
-void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
+void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
 void kvm_vcpu_reload_apic_access_page(struct kvm_vcpu *vcpu);
 void kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_page(struct kvm *kvm,
                                           unsigned long address);
@@ -1154,6 +1225,9 @@ void kvm_arch_mmu_notifier_invalidate_page(struct kvm *kvm,
 void kvm_define_shared_msr(unsigned index, u32 msr);
 int kvm_set_shared_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
 
+u64 kvm_scale_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 tsc);
+u64 kvm_read_l1_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
+
 unsigned long kvm_get_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu);
 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
 
@@ -1170,16 +1244,18 @@ void kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
 
 int kvm_is_in_guest(void);
 
-void kvm_pmu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
-void kvm_pmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
-void kvm_pmu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
-void kvm_pmu_cpuid_update(struct kvm_vcpu *vcpu);
-bool kvm_pmu_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr);
-int kvm_pmu_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 *data);
-int kvm_pmu_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr_info);
-int kvm_pmu_check_pmc(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned pmc);
-int kvm_pmu_read_pmc(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned pmc, u64 *data);
-void kvm_handle_pmu_event(struct kvm_vcpu *vcpu);
-void kvm_deliver_pmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
+int __x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa, u32 size);
+int x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa, u32 size);
+bool kvm_vcpu_is_reset_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
+bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
+
+bool kvm_intr_is_single_vcpu(struct kvm *kvm, struct kvm_lapic_irq *irq,
+                            struct kvm_vcpu **dest_vcpu);
+
+void kvm_set_msi_irq(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
+                    struct kvm_lapic_irq *irq);
+
+static inline void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
+static inline void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
 
 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */