KVM: opencode gfn_to_page in kvm_vm_fault

kvm_vm_fault is invoked with mmap_sem held in read mode. Since gfn_to_page
will be converted to get_user_pages_fast, which requires this lock NOT
to be held, switch to opencoded get_user_pages.

Signed-off-by: Marcelo Tosatti <mtosatti@redhat.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@redhat.com>

KVM: Device Assignment: Free device structures if IRQ allocation fails

When an IRQ allocation fails, we free up the device structures and
disable the device so that we can unregister the device in the
userspace and not expose it to the guest at all.

Signed-off-by: Amit Shah <amit.shah@redhat.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@redhat.com>

KVM: Device Assignment with VT-d

Based on a patch by: Kay, Allen M <allen.m.kay@intel.com>

This patch enables PCI device assignment based on VT-d support.
When a device is assigned to the guest, the guest memory is pinned and
the mapping is updated in the VT-d IOMMU.

[Amit: Expose KVM_CAP_IOMMU so we can check if an IOMMU is present
and also control enable/disable from userspace]

Signed-off-by: Kay, Allen M <allen.m.kay@intel.com>
Signed-off-by: Weidong Han <weidong.han@intel.com>
Signed-off-by: Ben-Ami Yassour <benami@il.ibm.com>
Signed-off-by: Amit Shah <amit.shah@qumranet.com>
Acked-by: Mark Gross <mgross@linux.intel.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

VT-d: Changes to support KVM

This patch extends the VT-d driver to support KVM

[Ben: fixed memory pinning]
[avi: move dma_remapping.h as well]

Signed-off-by: Kay, Allen M <allen.m.kay@intel.com>
Signed-off-by: Weidong Han <weidong.han@intel.com>
Signed-off-by: Ben-Ami Yassour <benami@il.ibm.com>
Signed-off-by: Amit Shah <amit.shah@qumranet.com>
Acked-by: Mark Gross <mgross@linux.intel.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: x86 emulator: Use DstAcc for 'and'

For instruction 'and al,imm' we use DstAcc instead of doing
the emulation directly into the instruction's opcode.

Signed-off-by: Guillaume Thouvenin <guillaume.thouvenin@ext.bull.net>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: x86 emulator: Add cmp al, imm and cmp ax, imm instructions (ocodes 3c, 3d)

Add decode entries for these opcodes; execution is already implemented.

Signed-off-by: Guillaume Thouvenin <guillaume.thouvenin@ext.bull.net>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: x86 emulator: Add DstAcc operand type

Add DstAcc operand type. That means that there are 4 bits now for
DstMask.

"In the good old days cpus would have only one register that was able to
 fully participate in arithmetic operations, typically called A for
 Accumulator.  The x86 retains this tradition by having special, shorter
 encodings for the A register (like the cmp opcode), and even some
 instructions that only operate on A (like mul).

 SrcAcc and DstAcc would accommodate these instructions by decoding A
 into the corresponding 'struct operand'."
  -- Avi Kivity

Signed-off-by: Guillaume Thouvenin <guillaume.thouvenin@ext.bull.net>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

x86: Move FEATURE_CONTROL bits to msr-index.h

For MSR_IA32_FEATURE_CONTROL is already there.

Signed-off-by: Sheng Yang <sheng.yang@intel.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: VMX: Rename IA32_FEATURE_CONTROL bits

Signed-off-by: Sheng Yang <sheng.yang@intel.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

MAINTAINERS: add entry for the KVM AMD module

Signed-off-by: Joerg Roedel <joerg.roedel@amd.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: x86 emulator: fix jmp r/m64 instruction

jmp r/m64 doesn't require the rex.w prefix to indicate the operand size
is 64 bits.  Set the Stack attribute (even though it doesn't involve the
stack, really) to indicate this.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: VMX: Cleanup stalled INTR_INFO read

Commit 1c0f4f5011829dac96347b5f84ba37c2252e1e08 left a useless access
of VM_ENTRY_INTR_INFO_FIELD in vmx_intr_assist behind. Clean this up.

Signed-off-by: Jan Kiszka <jan.kiszka@siemens.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: ppc: kvmppc_44x_shadow_release() does not require mmap_sem to be locked

And it gets in the way of get_user_pages_fast().

Signed-off-by: Hollis Blanchard <hollisb@us.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: x86: unhalt vcpu0 on reset

Since "KVM: x86: do not execute halted vcpus", HLT by vcpu0 before system
reset by the IO thread will hang the guest.

Mark vcpu as runnable in such case.

Signed-off-by: Marcelo Tosatti <mtosatti@redhat.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: x86 emulator: Add call near absolute instruction (opcode 0xff/2)

Add call near absolute instruction.

Signed-off-by: Mohammed Gamal <m.gamal005@gmail.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: x86: do not execute halted vcpus

Offline or uninitialized vcpu's can be executed if requested to perform
userspace work.

Follow Avi's suggestion to handle halted vcpu's in the main loop,
simplifying kvm_emulate_halt(). Introduce a new vcpu->requests bit to
indicate events that promote state from halted to running.

Also standardize vcpu wake sites.

Signed-off-by: Marcelo Tosatti <mtosatti <at> redhat.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: x86 emulator: Add in/out instructions (opcodes 0xe4-0xe7, 0xec-0xef)

The patch adds in/out instructions to the x86 emulator.

The instruction was encountered while running the BIOS while using
the invalid guest state emulation patch.

Signed-off-by: Mohammed Gamal <m.gamal005@gmail.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Add statistics for guest irq injections

These can help show whether a guest is making progress or not.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: MMU: Modify kvm_shadow_walk.entry to accept u64 addr

EPT is 4 level by default in 32pae(48 bits), but the addr parameter
of kvm_shadow_walk->entry() only accept unsigned long as virtual
address, which is 32bit in 32pae. This result in SHADOW_PT_INDEX()
overflow when try to fetch level 4 index.

Fix it by extend kvm_shadow_walk->entry() to accept 64bit addr in
parameter.

Signed-off-by: Sheng Yang <sheng.yang@intel.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: ia64: Implement kvm_arch_vcpu_ioctl_{set,get}_mpstate

Two ioctl arch functions are added to set vcpu's smp state.

Signed-off-by: Xiantao Zhang <xiantao.zhang@intel.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: x86 emulator: Add std and cld instructions (opcodes 0xfc-0xfd)

This adds the std and cld instructions to the emulator.

Encountered while running the BIOS with invalid guest
state emulation enabled.

Signed-off-by: Mohammed Gamal <m.gamal005@gmail.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: s390: change help text of guest Kconfig

The current help text for CONFIG_S390_GUEST is not very helpful.
Lets add more text.

Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: s390: Make facility bits future-proof

Heiko Carstens pointed out, that its safer to activate working facilities
instead of disabling problematic facilities. The new code uses the host
facility bits and masks it with known good ones.

Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: add MC5_MISC msr read support

Currently KVM implements MC0-MC4_MISC read support. When booting Linux this
results in KVM warnings in the kernel log when the guest tries to read
MC5_MISC. Fix this warnings with this patch.

Signed-off-by: Joerg Roedel <joerg.roedel@amd.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: SVM: No need to unprotect memory during event injection when using npt

No memory is protected anyway.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: MMU: Fix setting the accessed bit on non-speculative sptes

The accessed bit was accidentally turned on in a random flag word, rather
than, the spte itself, which was lucky, since it used the non-EPT compatible
PT_ACCESSED_MASK.

Fix by turning the bit on in the spte and changing it to use the portable
accessed mask.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: MMU: Flush tlbs after clearing write permission when accessing dirty log

Otherwise, the cpu may allow writes to the tracked pages, and we lose
some display bits or fail to migrate correctly.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: MMU: Add locking around kvm_mmu_slot_remove_write_access()

It was generally safe due to slots_lock being held for write, but it wasn't
very nice.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: MMU: Account for npt/ept/realmode page faults

Now that two-dimensional paging is becoming common, account for tdp page
faults.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: x86 emulator: Add mov r, imm instructions (opcodes 0xb0-0xbf)

The emulator only supported one instance of mov r, imm instruction
(opcode 0xb8), this adds the rest of these instructions.

Signed-off-by: Mohammed Gamal <m.gamal005@gmail.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Don't call get_user_pages(.force = 1)

This is esoteric and only needed to break COW on MAP_SHARED mappings.  Since
KVM no longer does these sorts of mappings, breaking COW on them is no longer
necessary.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Allocate guest memory as MAP_PRIVATE, not MAP_SHARED

There is no reason to share internal memory slots with fork()ed instances.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: MMU: Convert the paging mode shadow walk to use the generic walker

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: MMU: Convert direct maps to use the generic shadow walker

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: MMU: Add generic shadow walker

We currently walk the shadow page tables in two places: direct map (for
real mode and two dimensional paging) and paging mode shadow.  Since we
anticipate requiring a third walk (for invlpg), it makes sense to have
a generic facility for shadow walk.

This patch adds such a shadow walker, walks the page tables and calls a
method for every spte encountered.  The method can examine the spte,
modify it, or even instantiate it.  The walk can be aborted by returning
nonzero from the method.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: MMU: Infer shadow root level in direct_map()

In all cases the shadow root level is available in mmu.shadow_root_level,
so there is no need to pass it as a parameter.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: ia64: Enable virtio driver for ia64 in Kconfig

kvm/ia64 uses the virtio drivers to optimize its I/O subsytem.

Signed-off-by: Xiantao Zhang <xiantao.zhang@intel.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: MMU: Unify direct map 4K and large page paths

The two paths are equivalent except for one argument, which is already
available.  Merge the two codepaths.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: MMU: Move SHADOW_PT_INDEX to mmu.c

It is not specific to the paging mode, so can be made global (and reusable).

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: x86 emulator: remove bad ByteOp specifier from NEG descriptor

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: x86 emulator: remove duplicate SrcImm

Signed-off-by: Roel Kluin <roel.kluin@gmail.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Load real mode segments correctly

Real mode segments to not reference the GDT or LDT; they simply compute
base = selector * 16.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: VMX: Change segment dpl at reset to 3

This is more emulation friendly, if not 100% correct.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: VMX: Change cs reset state to be a data segment

Real mode cs is a data segment, not a code segment.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: ia64: add a dummy irq ack notification

Before enabling notify_acked_irq for ia64, leave the related APIs as
nop-op first.

Signed-off-by: Xiantao Zhang <xiantao.zhang@intel.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: make irq ack notifier functions static

sparse says:

arch/x86/kvm/x86.c:107:32: warning: symbol 'kvm_find_assigned_dev' was not declared. Should it be static?
arch/x86/kvm/i8254.c:225:6: warning: symbol 'kvm_pit_ack_irq' was not declared. Should it be static?

Signed-off-by: Harvey Harrison <harvey.harrison@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Use kvm_set_irq to inject interrupts

... instead of using the pic and ioapic variants

Signed-off-by: Amit Shah <amit.shah@qumranet.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: SVM: Fix typo

Fix typo in as-yet unused macro definition.

Signed-off-by: Amit Shah <amit.shah@qumranet.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: VMX: Modify mode switching and vmentry functions

This patch modifies mode switching and vmentry function in order to
drive invalid guest state emulation.

Signed-off-by: Mohammed Gamal <m.gamal005@gmail.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: VMX: Add invalid guest state handler

This adds the invalid guest state handler function which invokes the x86
emulator until getting the guest to a VMX-friendly state.

[avi: leave atomic context if scheduling]
[guillaume: return to atomic context correctly]

Signed-off-by: Laurent Vivier <laurent.vivier@bull.net>
Signed-off-by: Guillaume Thouvenin <guillaume.thouvenin@ext.bull.net>
Signed-off-by: Mohammed Gamal <m.gamal005@gmail.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: VMX: Add module parameter and emulation flag.

The patch adds the module parameter required to enable emulating invalid
guest state, as well as the emulation_required flag used to drive
emulation whenever needed.

Signed-off-by: Mohammed Gamal <m.gamal005@gmail.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: VMX: Add Guest State Validity Checks

This patch adds functions to check whether guest state is VMX compliant.

Signed-off-by: Mohammed Gamal <m.gamal005@gmail.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Device assignment: Check for privileges before assigning irq

Even though we don't share irqs at the moment, we should ensure
regular user processes don't try to allocate system resources.

We check for capability to access IO devices (CAP_SYS_RAWIO) before
we request_irq on behalf of the guest.

Noticed by Avi.

Signed-off-by: Amit Shah <amit.shah@qumranet.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Handle spurious acks for PIT interrupts

Spurious acks can be generated, for example if the PIC is being reset.
Handle those acks gracefully rather than flooding the log with warnings.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: fix i8259 reset irq acking

The irq ack during pic reset has three problems:

- Ignores slave/master PIC, using gsi 0-8 for both.
- Generates an ACK even if the APIC is in control.
- Depends upon IMR being clear, which is broken if the irq was masked
at the time it was generated.

The last one causes the BIOS to hang after the first reboot of
Windows installation, since PIT interrupts stop.

[avi: fix check whether pic interrupts are seen by cpu]

Signed-off-by: Marcelo Tosatti <mtosatti@redhat.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Simplify exception entries by using __ASM_SIZE and _ASM_PTR

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: VMX: Use interrupt queue for !irqchip_in_kernel

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: set debug registers after "schedulable" section

The vcpu thread can be preempted after the guest_debug_pre() callback,
resulting in invalid debug registers on the new vcpu.

Move it inside the non-preemptable section.

Signed-off-by: Marcelo Tosatti <mtosatti@redhat.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: remove unused field from the assigned dev struct

Remove unused field: struct kvm_assigned_pci_dev assigned_dev
from struct: struct kvm_assigned_dev_kernel

Signed-off-by: Ben-Ami Yassour <benami@il.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: VMX: Clean up magic number 0x66 in init_rmode_tss

Signed-off-by: Sheng Yang <sheng.yang@intel.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Reduce stack usage in kvm_pv_mmu_op()

We're in a hot path.  We can't use kmalloc() because
it might impact performance.  So, we just stick the buffer that
we need into the kvm_vcpu_arch structure.  This is used very
often, so it is not really a waste.

We also have to move the buffer structure's definition to the
arch-specific x86 kvm header.

Signed-off-by: Dave Hansen <dave@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Reduce stack usage in kvm_arch_vcpu_ioctl()

[sheng: fix KVM_GET_LAPIC using wrong size]

Signed-off-by: Dave Hansen <dave@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Sheng Yang <sheng.yang@intel.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Reduce stack usage in kvm_vcpu_ioctl()

Signed-off-by: Dave Hansen <dave@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Reduce kvm stack usage in kvm_arch_vm_ioctl()

On my machine with gcc 3.4, kvm uses ~2k of stack in a few
select functions.  This is mostly because gcc fails to
notice that the different case: statements could have their
stack usage combined.  It overflows very nicely if interrupts
happen during one of these large uses.

This patch uses two methods for reducing stack usage.
1. dynamically allocate large objects instead of putting
   on the stack.
2. Use a union{} member for all of the case variables. This
   tricks gcc into combining them all into a single stack
   allocation. (There's also a comment on this)

Signed-off-by: Dave Hansen <dave@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: pci device assignment

Based on a patch from: Amit Shah <amit.shah@qumranet.com>

This patch adds support for handling PCI devices that are assigned to
the guest.

The device to be assigned to the guest is registered in the host kernel
and interrupt delivery is handled.  If a device is already assigned, or
the device driver for it is still loaded on the host, the device
assignment is failed by conveying a -EBUSY reply to the userspace.

Devices that share their interrupt line are not supported at the moment.

By itself, this patch will not make devices work within the guest.
The VT-d extension is required to enable the device to perform DMA.
Another alternative is PVDMA.

Signed-off-by: Amit Shah <amit.shah@qumranet.com>
Signed-off-by: Ben-Ami Yassour <benami@il.ibm.com>
Signed-off-by: Weidong Han <weidong.han@intel.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: direct mmio pfn check

Userspace may specify memory slots that are backed by mmio pages rather than
normal RAM.  In some cases it is not enough to identify these mmio pages
by pfn_valid().  This patch adds checking the PageReserved as well.

Signed-off-by: Ben-Ami Yassour <benami@il.ibm.com>
Signed-off-by: Muli Ben-Yehuda <muli@il.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

x86: KVM guest: use paravirt function to calculate cpu khz

We're currently facing timing problems in guests that do
calibration under heavy load, and then the load vanishes.
This means we'll have a much lower lpj than we actually should,
and delays end up taking less time than they should, which is a
nasty bug.

Solution is to pass on the lpj value from host to guest, and have it
preset.

Signed-off-by: Glauber Costa <gcosta@redhat.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

x86: paravirt: factor out cpu_khz to common code

KVM intends to use paravirt code to calibrate khz. Xen
current code will do just fine. So as a first step, factor out
code to pvclock.c.

Signed-off-by: Glauber Costa <gcosta@redhat.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: PIT: fix injection logic and count

The PIT injection logic is problematic under the following cases:

1) If there is a higher priority vector to be delivered by the time
kvm_pit_timer_intr_post is invoked ps->inject_pending won't be set.
This opens the possibility for missing many PIT event injections (say if
guest executes hlt at this point).

2) ps->inject_pending is racy with more than two vcpus. Since there's no locking
around read/dec of pt->pending, two vcpu's can inject two interrupts for a single
pt->pending count.

Fix 1 by using an irq ack notifier: only reinject when the previous irq
has been acked. Fix 2 with appropriate locking around manipulation of
pending count and irq_ack by the injection / ack paths.

Signed-off-by: Marcelo Tosatti <mtosatti@redhat.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: irq ack notification

Based on a patch from: Ben-Ami Yassour <benami@il.ibm.com>
which was based on a patch from: Amit Shah <amit.shah@qumranet.com>

Notify IRQ acking on PIC/APIC emulation. The previous patch missed two things:

- Edge triggered interrupts on IOAPIC
- PIC reset with IRR/ISR set should be equivalent to ack (LAPIC probably
needs something similar).

Signed-off-by: Marcelo Tosatti <mtosatti@redhat.com>
CC: Amit Shah <amit.shah@qumranet.com>
CC: Ben-Ami Yassour <benami@il.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Add irq ack notifier list

This can be used by kvm subsystems that are interested in when
interrupts are acked, for example time drift compensation.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: powerpc: Map guest userspace with TID=0 mappings

When we use TID=N userspace mappings, we must ensure that kernel mappings have
been destroyed when entering userspace. Using TID=1/TID=0 for kernel/user
mappings and running userspace with PID=0 means that userspace can't access the
kernel mappings, but the kernel can directly access userspace.

The net is that we don't need to flush the TLB on privilege switches, but we do
on guest context switches (which are far more infrequent). Guest boot time
performance improvement: about 30%.

Signed-off-by: Hollis Blanchard <hollisb@us.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: ppc: Write only modified shadow entries into the TLB on exit

Track which TLB entries need to be written, instead of overwriting everything
below the high water mark. Typically only a single guest TLB entry will be
modified in a single exit.

Guest boot time performance improvement: about 15%.

Signed-off-by: Hollis Blanchard <hollisb@us.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: ppc: Stop saving host TLB state

We're saving the host TLB state to memory on every exit, but never using it.
Originally I had thought that we'd want to restore host TLB for heavyweight
exits, but that could actually hurt when context switching to an unrelated host
process (i.e. not qemu).

Since this decreases the performance penalty of all exits, this patch improves
guest boot time by about 15%.

Signed-off-by: Hollis Blanchard <hollisb@us.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: ppc: guest breakpoint support

Allow host userspace to program hardware debug registers to set breakpoints
inside guests.

Signed-off-by: Jerone Young <jyoung5@us.ibm.com>
Signed-off-by: Hollis Blanchard <hollisb@us.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Ignore DEBUGCTL MSRs with no effect

Netware writes to DEBUGCTL and reads from the DEBUGCTL and LAST*IP MSRs
without further checks and is really confused to receive a #GP during that.
To make it happy we should just make them stubs, which is exactly what SVM
already does.

Writes to DEBUGCTL that are vendor-specific are resembled to behave as if the
virtual CPU does not know them.

Signed-off-by: Alexander Graf <agraf@suse.de>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: VMX: Avoid vmwrite(HOST_RSP) when possible

Usually HOST_RSP retains its value across guest entries.  Take advantage
of this and avoid a vmwrite() when this is so.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: ppc: trace powerpc instruction emulation

This patch adds a trace point for the instruction emulation on embedded powerpc
utilizing the KVM_TRACE interface.

Signed-off-by: Christian Ehrhardt <ehrhardt@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: ppc: adds trace points for ppc tlb activity

This patch adds trace points to track powerpc TLB activities using the
KVM_TRACE infrastructure.

Signed-off-by: Jerone Young <jyoung5@us.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Ehrhardt <ehrhardt@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: ppc: enable KVM_TRACE building for powerpc

This patch enables KVM_TRACE to build for PowerPC arch. This means just
adding sections to Kconfig and Makefile.

Signed-off-by: Jerone Young <jyoung5@us.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Ehrhardt <ehrhardt@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: kvmtrace: replace get_cycles with ktime_get v3

The current kvmtrace code uses get_cycles() while the interpretation would be
easier using using nanoseconds. ktime_get() should give at least the same
accuracy as get_cycles on all architectures (even better on 32bit archs) but
at a better unit (e.g. comparable between hosts with different frequencies.

[avi: avoid ktime_t in public header]

Signed-off-by: Christian Ehrhardt <ehrhardt@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: kvmtrace: Remove use of bit fields in kvm trace structure

This patch fixes kvmtrace use on big endian systems. When using bit fields the
compiler will lay data out in the wrong order expected when laid down into a
file.
This fixes it by using one variable instead of using bit fields.

Signed-off-by: Jerone Young <jyoung5@us.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Ehrhardt <ehrhardt@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: SVM: Unify register save/restore across 32 and 64 bit hosts

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: VMX: Unify register save/restore across 32 and 64 bit hosts

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: VMX: Reinject real mode exception

As we execute real mode guests in VM86 mode, exception have to be
reinjected appropriately when the guest triggered them. For this purpose
the patch adopts the real-mode injection pattern used in vmx_inject_irq
to vmx_queue_exception, additionally taking care that the IP is set
correctly for #BP exceptions. Furthermore it extends
handle_rmode_exception to reinject all those exceptions that can be
raised in real mode.

This fixes the execution of himem.exe from FreeDOS and also makes its
debug.com work properly.

Note that guest debugging in real mode is broken now. This has to be
fixed by the scheduled debugging infrastructure rework (will be done
once base patches for QEMU have been accepted).

Signed-off-by: Jan Kiszka <jan.kiszka@web.de>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Consolidate XX_VECTOR defines

Signed-off-by: Jan Kiszka <jan.kiszka@web.de>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Consolidate PIC isr clearing into a function

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: VMX: Remove redundant check in handle_rmode_exception

Since checking for vcpu->arch.rmode.active is already done whenever we
call handle_rmode_exception(), checking it inside the function is redundant.

Signed-off-by: Mohammed Gamal <m.gamal005@gmail.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: VMX: Move interrupt post-processing to vmx_complete_interrupts()

Instead of looking at failed injections in the vm entry path, move
processing to the exit path in vmx_complete_interrupts().  This simplifes
the logic and removes any state that is hidden in vmx registers.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Add a pending interrupt queue

Similar to the exception queue, this hold interrupts that have been
accepted by the virtual processor core but not yet injected.

Not yet used.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: VMX: Fix pending exception processing

The vmx code assumes that IDT-Vectoring can only be set when an exception
is injected due to the exception in question.  That's not true, however:
if the exception is injected correctly, and later another exception occurs
but its delivery is blocked due to a fault, then we will incorrectly assume
the first exception was not delivered.

Fix by unconditionally dequeuing the pending exception, and requeuing it
(or the second exception) if we see it in the IDT-Vectoring field.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Clear exception queue before emulating an instruction

If we're emulating an instruction, either it will succeed, in which case
any previously queued exception will be spurious, or we will requeue the
same exception.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: VMX: Move nmi injection failure processing to vm exit path

Instead of processing nmi injection failure in the vm entry path, move
it to the vm exit path (vm_complete_interrupts()).  This separates nmi
injection from nmi post-processing, and moves the nmi state from the VT
state into vcpu state (new variable nmi_injected specifying an injection
in progress).

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Move NMI IRET fault processing to new vmx_complete_interrupts()

Currently most interrupt exit processing is handled on the entry path,
which is confusing.  Move the NMI IRET fault processing to a new function,
vmx_complete_interrupts(), which is called on the vmexit path.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: MMU: Simplify kvm_mmu_zap_page()

The twisty maze of conditionals can be reduced.

[joerg: fix tlb flushing]

Signed-off-by: Joerg Roedel <joerg.roedel@amd.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: MMU: Separate the code for unlinking a shadow page from its parents

Place into own function, in preparation for further cleanups.

Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Introduce kvm_set_irq to inject interrupts in guests

This function injects an interrupt into the guest given the kvm struct,
the (guest) irq number and the interrupt level.

Signed-off-by: Amit Shah <amit.shah@qumranet.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: Move KVM TRACE DEFINITIONS to common header

Move KVM trace definitions from x86 specific kvm headers to common kvm
headers to create a cross-architecture numbering scheme for trace
events. This means the kvmtrace_format userspace tool won't need to know
which architecture produced the log file being processed.

Signed-off-by: Jerone Young <jyoung5@us.ibm.com>
Signed-off-by: Hollis Blanchard <hollisb@us.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: x86: accessors for guest registers

As suggested by Avi, introduce accessors to read/write guest registers.
This simplifies the ->cache_regs/->decache_regs interface, and improves
register caching which is important for VMX, where the cost of
vmcs_read/vmcs_write is significant.

[avi: fix warnings]

Signed-off-by: Marcelo Tosatti <mtosatti@redhat.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>

KVM: VMX: Rename misnamed msr bits

MSR_IA32_FEATURE_LOCKED is just a bit in fact, which shouldn't be prefixed with
MSR_.  So is MSR_IA32_FEATURE_VMXON_ENABLED.

Signed-off-by: Sheng Yang <sheng.yang@intel.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@qumranet.com>