]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/xen/interface/xen.h
Merge from upstream at 4189ef5d from https://github.com/onetrueawk/awk.git
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / xen / interface / xen.h
1 /******************************************************************************
2  * xen.h
3  * 
4  * Guest OS interface to Xen.
5  * 
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to
8  * deal in the Software without restriction, including without limitation the
9  * rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or
10  * sell copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
12  *
13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14  * all copies or substantial portions of the Software.
15  *
16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
19  * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
21  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
22  * DEALINGS IN THE SOFTWARE.
23  *
24  * Copyright (c) 2004, K A Fraser
25  */
26
27 #ifndef __XEN_PUBLIC_XEN_H__
28 #define __XEN_PUBLIC_XEN_H__
29
30 #include "xen-compat.h"
31
32 #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
33 #include "arch-x86/xen.h"
34 #elif defined(__arm__) || defined (__aarch64__)
35 #include "arch-arm.h"
36 #else
37 #error "Unsupported architecture"
38 #endif
39
40 #ifndef __ASSEMBLY__
41 /* Guest handles for primitive C types. */
42 DEFINE_XEN_GUEST_HANDLE(char);
43 __DEFINE_XEN_GUEST_HANDLE(uchar, unsigned char);
44 DEFINE_XEN_GUEST_HANDLE(int);
45 __DEFINE_XEN_GUEST_HANDLE(uint,  unsigned int);
46 #if __XEN_INTERFACE_VERSION__ < 0x00040300
47 DEFINE_XEN_GUEST_HANDLE(long);
48 __DEFINE_XEN_GUEST_HANDLE(ulong, unsigned long);
49 #endif
50 DEFINE_XEN_GUEST_HANDLE(void);
51
52 DEFINE_XEN_GUEST_HANDLE(uint64_t);
53 DEFINE_XEN_GUEST_HANDLE(xen_pfn_t);
54 DEFINE_XEN_GUEST_HANDLE(xen_ulong_t);
55 #endif
56
57 /*
58  * HYPERCALLS
59  */
60
61 /* `incontents 100 hcalls List of hypercalls
62  * ` enum hypercall_num { // __HYPERVISOR_* => HYPERVISOR_*()
63  */
64
65 #define __HYPERVISOR_set_trap_table        0
66 #define __HYPERVISOR_mmu_update            1
67 #define __HYPERVISOR_set_gdt               2
68 #define __HYPERVISOR_stack_switch          3
69 #define __HYPERVISOR_set_callbacks         4
70 #define __HYPERVISOR_fpu_taskswitch        5
71 #define __HYPERVISOR_sched_op_compat       6 /* compat since 0x00030101 */
72 #define __HYPERVISOR_platform_op           7
73 #define __HYPERVISOR_set_debugreg          8
74 #define __HYPERVISOR_get_debugreg          9
75 #define __HYPERVISOR_update_descriptor    10
76 #define __HYPERVISOR_memory_op            12
77 #define __HYPERVISOR_multicall            13
78 #define __HYPERVISOR_update_va_mapping    14
79 #define __HYPERVISOR_set_timer_op         15
80 #define __HYPERVISOR_event_channel_op_compat 16 /* compat since 0x00030202 */
81 #define __HYPERVISOR_xen_version          17
82 #define __HYPERVISOR_console_io           18
83 #define __HYPERVISOR_physdev_op_compat    19 /* compat since 0x00030202 */
84 #define __HYPERVISOR_grant_table_op       20
85 #define __HYPERVISOR_vm_assist            21
86 #define __HYPERVISOR_update_va_mapping_otherdomain 22
87 #define __HYPERVISOR_iret                 23 /* x86 only */
88 #define __HYPERVISOR_vcpu_op              24
89 #define __HYPERVISOR_set_segment_base     25 /* x86/64 only */
90 #define __HYPERVISOR_mmuext_op            26
91 #define __HYPERVISOR_xsm_op               27
92 #define __HYPERVISOR_nmi_op               28
93 #define __HYPERVISOR_sched_op             29
94 #define __HYPERVISOR_callback_op          30
95 #define __HYPERVISOR_xenoprof_op          31
96 #define __HYPERVISOR_event_channel_op     32
97 #define __HYPERVISOR_physdev_op           33
98 #define __HYPERVISOR_hvm_op               34
99 #define __HYPERVISOR_sysctl               35
100 #define __HYPERVISOR_domctl               36
101 #define __HYPERVISOR_kexec_op             37
102 #define __HYPERVISOR_tmem_op              38
103 #define __HYPERVISOR_xc_reserved_op       39 /* reserved for XenClient */
104 #define __HYPERVISOR_xenpmu_op            40
105
106 /* Architecture-specific hypercall definitions. */
107 #define __HYPERVISOR_arch_0               48
108 #define __HYPERVISOR_arch_1               49
109 #define __HYPERVISOR_arch_2               50
110 #define __HYPERVISOR_arch_3               51
111 #define __HYPERVISOR_arch_4               52
112 #define __HYPERVISOR_arch_5               53
113 #define __HYPERVISOR_arch_6               54
114 #define __HYPERVISOR_arch_7               55
115
116 /* ` } */
117
118 /*
119  * HYPERCALL COMPATIBILITY.
120  */
121
122 /* New sched_op hypercall introduced in 0x00030101. */
123 #if __XEN_INTERFACE_VERSION__ < 0x00030101
124 #undef __HYPERVISOR_sched_op
125 #define __HYPERVISOR_sched_op __HYPERVISOR_sched_op_compat
126 #endif
127
128 /* New event-channel and physdev hypercalls introduced in 0x00030202. */
129 #if __XEN_INTERFACE_VERSION__ < 0x00030202
130 #undef __HYPERVISOR_event_channel_op
131 #define __HYPERVISOR_event_channel_op __HYPERVISOR_event_channel_op_compat
132 #undef __HYPERVISOR_physdev_op
133 #define __HYPERVISOR_physdev_op __HYPERVISOR_physdev_op_compat
134 #endif
135
136 /* New platform_op hypercall introduced in 0x00030204. */
137 #if __XEN_INTERFACE_VERSION__ < 0x00030204
138 #define __HYPERVISOR_dom0_op __HYPERVISOR_platform_op
139 #endif
140
141 /* 
142  * VIRTUAL INTERRUPTS
143  * 
144  * Virtual interrupts that a guest OS may receive from Xen.
145  * 
146  * In the side comments, 'V.' denotes a per-VCPU VIRQ while 'G.' denotes a
147  * global VIRQ. The former can be bound once per VCPU and cannot be re-bound.
148  * The latter can be allocated only once per guest: they must initially be
149  * allocated to VCPU0 but can subsequently be re-bound.
150  */
151 /* ` enum virq { */
152 #define VIRQ_TIMER      0  /* V. Timebase update, and/or requested timeout.  */
153 #define VIRQ_DEBUG      1  /* V. Request guest to dump debug info.           */
154 #define VIRQ_CONSOLE    2  /* G. (DOM0) Bytes received on emergency console. */
155 #define VIRQ_DOM_EXC    3  /* G. (DOM0) Exceptional event for some domain.   */
156 #define VIRQ_TBUF       4  /* G. (DOM0) Trace buffer has records available.  */
157 #define VIRQ_DEBUGGER   6  /* G. (DOM0) A domain has paused for debugging.   */
158 #define VIRQ_XENOPROF   7  /* V. XenOprofile interrupt: new sample available */
159 #define VIRQ_CON_RING   8  /* G. (DOM0) Bytes received on console            */
160 #define VIRQ_PCPU_STATE 9  /* G. (DOM0) PCPU state changed                   */
161 #define VIRQ_MEM_EVENT  10 /* G. (DOM0) A memory event has occured           */
162 #define VIRQ_XC_RESERVED 11 /* G. Reserved for XenClient                     */
163 #define VIRQ_ENOMEM     12 /* G. (DOM0) Low on heap memory       */
164 #define VIRQ_XENPMU     13 /* V.  PMC interrupt                              */
165
166 /* Architecture-specific VIRQ definitions. */
167 #define VIRQ_ARCH_0    16
168 #define VIRQ_ARCH_1    17
169 #define VIRQ_ARCH_2    18
170 #define VIRQ_ARCH_3    19
171 #define VIRQ_ARCH_4    20
172 #define VIRQ_ARCH_5    21
173 #define VIRQ_ARCH_6    22
174 #define VIRQ_ARCH_7    23
175 /* ` } */
176
177 #define NR_VIRQS       24
178
179 /*
180  * ` enum neg_errnoval
181  * ` HYPERVISOR_mmu_update(const struct mmu_update reqs[],
182  * `                       unsigned count, unsigned *done_out,
183  * `                       unsigned foreigndom)
184  * `
185  * @reqs is an array of mmu_update_t structures ((ptr, val) pairs).
186  * @count is the length of the above array.
187  * @pdone is an output parameter indicating number of completed operations
188  * @foreigndom[15:0]: FD, the expected owner of data pages referenced in this
189  *                    hypercall invocation. Can be DOMID_SELF.
190  * @foreigndom[31:16]: PFD, the expected owner of pagetable pages referenced
191  *                     in this hypercall invocation. The value of this field
192  *                     (x) encodes the PFD as follows:
193  *                     x == 0 => PFD == DOMID_SELF
194  *                     x != 0 => PFD == x - 1
195  * 
196  * Sub-commands: ptr[1:0] specifies the appropriate MMU_* command.
197  * -------------
198  * ptr[1:0] == MMU_NORMAL_PT_UPDATE:
199  * Updates an entry in a page table belonging to PFD. If updating an L1 table,
200  * and the new table entry is valid/present, the mapped frame must belong to
201  * FD. If attempting to map an I/O page then the caller assumes the privilege
202  * of the FD.
203  * FD == DOMID_IO: Permit /only/ I/O mappings, at the priv level of the caller.
204  * FD == DOMID_XEN: Map restricted areas of Xen's heap space.
205  * ptr[:2]  -- Machine address of the page-table entry to modify.
206  * val      -- Value to write.
207  *
208  * There also certain implicit requirements when using this hypercall. The
209  * pages that make up a pagetable must be mapped read-only in the guest.
210  * This prevents uncontrolled guest updates to the pagetable. Xen strictly
211  * enforces this, and will disallow any pagetable update which will end up
212  * mapping pagetable page RW, and will disallow using any writable page as a
213  * pagetable. In practice it means that when constructing a page table for a
214  * process, thread, etc, we MUST be very dilligient in following these rules:
215  *  1). Start with top-level page (PGD or in Xen language: L4). Fill out
216  *      the entries.
217  *  2). Keep on going, filling out the upper (PUD or L3), and middle (PMD
218  *      or L2).
219  *  3). Start filling out the PTE table (L1) with the PTE entries. Once
220  *      done, make sure to set each of those entries to RO (so writeable bit
221  *      is unset). Once that has been completed, set the PMD (L2) for this
222  *      PTE table as RO.
223  *  4). When completed with all of the PMD (L2) entries, and all of them have
224  *      been set to RO, make sure to set RO the PUD (L3). Do the same
225  *      operation on PGD (L4) pagetable entries that have a PUD (L3) entry.
226  *  5). Now before you can use those pages (so setting the cr3), you MUST also
227  *      pin them so that the hypervisor can verify the entries. This is done
228  *      via the HYPERVISOR_mmuext_op(MMUEXT_PIN_L4_TABLE, guest physical frame
229  *      number of the PGD (L4)). And this point the HYPERVISOR_mmuext_op(
230  *      MMUEXT_NEW_BASEPTR, guest physical frame number of the PGD (L4)) can be
231  *      issued.
232  * For 32-bit guests, the L4 is not used (as there is less pagetables), so
233  * instead use L3.
234  * At this point the pagetables can be modified using the MMU_NORMAL_PT_UPDATE
235  * hypercall. Also if so desired the OS can also try to write to the PTE
236  * and be trapped by the hypervisor (as the PTE entry is RO).
237  *
238  * To deallocate the pages, the operations are the reverse of the steps
239  * mentioned above. The argument is MMUEXT_UNPIN_TABLE for all levels and the
240  * pagetable MUST not be in use (meaning that the cr3 is not set to it).
241  * 
242  * ptr[1:0] == MMU_MACHPHYS_UPDATE:
243  * Updates an entry in the machine->pseudo-physical mapping table.
244  * ptr[:2]  -- Machine address within the frame whose mapping to modify.
245  *             The frame must belong to the FD, if one is specified.
246  * val      -- Value to write into the mapping entry.
247  * 
248  * ptr[1:0] == MMU_PT_UPDATE_PRESERVE_AD:
249  * As MMU_NORMAL_PT_UPDATE above, but A/D bits currently in the PTE are ORed
250  * with those in @val.
251  *
252  * @val is usually the machine frame number along with some attributes.
253  * The attributes by default follow the architecture defined bits. Meaning that
254  * if this is a X86_64 machine and four page table layout is used, the layout
255  * of val is:
256  *  - 63 if set means No execute (NX)
257  *  - 46-13 the machine frame number
258  *  - 12 available for guest
259  *  - 11 available for guest
260  *  - 10 available for guest
261  *  - 9 available for guest
262  *  - 8 global
263  *  - 7 PAT (PSE is disabled, must use hypercall to make 4MB or 2MB pages)
264  *  - 6 dirty
265  *  - 5 accessed
266  *  - 4 page cached disabled
267  *  - 3 page write through
268  *  - 2 userspace accessible
269  *  - 1 writeable
270  *  - 0 present
271  *
272  *  The one bits that does not fit with the default layout is the PAGE_PSE
273  *  also called PAGE_PAT). The MMUEXT_[UN]MARK_SUPER arguments to the
274  *  HYPERVISOR_mmuext_op serve as mechanism to set a pagetable to be 4MB
275  *  (or 2MB) instead of using the PAGE_PSE bit.
276  *
277  *  The reason that the PAGE_PSE (bit 7) is not being utilized is due to Xen
278  *  using it as the Page Attribute Table (PAT) bit - for details on it please
279  *  refer to Intel SDM 10.12. The PAT allows to set the caching attributes of
280  *  pages instead of using MTRRs.
281  *
282  *  The PAT MSR is as follows (it is a 64-bit value, each entry is 8 bits):
283  *                    PAT4                 PAT0
284  *  +-----+-----+----+----+----+-----+----+----+
285  *  | UC  | UC- | WC | WB | UC | UC- | WC | WB |  <= Linux
286  *  +-----+-----+----+----+----+-----+----+----+
287  *  | UC  | UC- | WT | WB | UC | UC- | WT | WB |  <= BIOS (default when machine boots)
288  *  +-----+-----+----+----+----+-----+----+----+
289  *  | rsv | rsv | WP | WC | UC | UC- | WT | WB |  <= Xen
290  *  +-----+-----+----+----+----+-----+----+----+
291  *
292  *  The lookup of this index table translates to looking up
293  *  Bit 7, Bit 4, and Bit 3 of val entry:
294  *
295  *  PAT/PSE (bit 7) ... PCD (bit 4) .. PWT (bit 3).
296  *
297  *  If all bits are off, then we are using PAT0. If bit 3 turned on,
298  *  then we are using PAT1, if bit 3 and bit 4, then PAT2..
299  *
300  *  As you can see, the Linux PAT1 translates to PAT4 under Xen. Which means
301  *  that if a guest that follows Linux's PAT setup and would like to set Write
302  *  Combined on pages it MUST use PAT4 entry. Meaning that Bit 7 (PAGE_PAT) is
303  *  set. For example, under Linux it only uses PAT0, PAT1, and PAT2 for the
304  *  caching as:
305  *
306  *   WB = none (so PAT0)
307  *   WC = PWT (bit 3 on)
308  *   UC = PWT | PCD (bit 3 and 4 are on).
309  *
310  * To make it work with Xen, it needs to translate the WC bit as so:
311  *
312  *  PWT (so bit 3 on) --> PAT (so bit 7 is on) and clear bit 3
313  *
314  * And to translate back it would:
315  *
316  * PAT (bit 7 on) --> PWT (bit 3 on) and clear bit 7.
317  */
318 #define MMU_NORMAL_PT_UPDATE      0 /* checked '*ptr = val'. ptr is MA.      */
319 #define MMU_MACHPHYS_UPDATE       1 /* ptr = MA of frame to modify entry for */
320 #define MMU_PT_UPDATE_PRESERVE_AD 2 /* atomically: *ptr = val | (*ptr&(A|D)) */
321
322 /*
323  * MMU EXTENDED OPERATIONS
324  *
325  * ` enum neg_errnoval
326  * ` HYPERVISOR_mmuext_op(mmuext_op_t uops[],
327  * `                      unsigned int count,
328  * `                      unsigned int *pdone,
329  * `                      unsigned int foreigndom)
330  */
331 /* HYPERVISOR_mmuext_op() accepts a list of mmuext_op structures.
332  * A foreigndom (FD) can be specified (or DOMID_SELF for none).
333  * Where the FD has some effect, it is described below.
334  *
335  * cmd: MMUEXT_(UN)PIN_*_TABLE
336  * mfn: Machine frame number to be (un)pinned as a p.t. page.
337  *      The frame must belong to the FD, if one is specified.
338  *
339  * cmd: MMUEXT_NEW_BASEPTR
340  * mfn: Machine frame number of new page-table base to install in MMU.
341  *
342  * cmd: MMUEXT_NEW_USER_BASEPTR [x86/64 only]
343  * mfn: Machine frame number of new page-table base to install in MMU
344  *      when in user space.
345  *
346  * cmd: MMUEXT_TLB_FLUSH_LOCAL
347  * No additional arguments. Flushes local TLB.
348  *
349  * cmd: MMUEXT_INVLPG_LOCAL
350  * linear_addr: Linear address to be flushed from the local TLB.
351  *
352  * cmd: MMUEXT_TLB_FLUSH_MULTI
353  * vcpumask: Pointer to bitmap of VCPUs to be flushed.
354  *
355  * cmd: MMUEXT_INVLPG_MULTI
356  * linear_addr: Linear address to be flushed.
357  * vcpumask: Pointer to bitmap of VCPUs to be flushed.
358  *
359  * cmd: MMUEXT_TLB_FLUSH_ALL
360  * No additional arguments. Flushes all VCPUs' TLBs.
361  *
362  * cmd: MMUEXT_INVLPG_ALL
363  * linear_addr: Linear address to be flushed from all VCPUs' TLBs.
364  *
365  * cmd: MMUEXT_FLUSH_CACHE
366  * No additional arguments. Writes back and flushes cache contents.
367  *
368  * cmd: MMUEXT_FLUSH_CACHE_GLOBAL
369  * No additional arguments. Writes back and flushes cache contents
370  * on all CPUs in the system.
371  *
372  * cmd: MMUEXT_SET_LDT
373  * linear_addr: Linear address of LDT base (NB. must be page-aligned).
374  * nr_ents: Number of entries in LDT.
375  *
376  * cmd: MMUEXT_CLEAR_PAGE
377  * mfn: Machine frame number to be cleared.
378  *
379  * cmd: MMUEXT_COPY_PAGE
380  * mfn: Machine frame number of the destination page.
381  * src_mfn: Machine frame number of the source page.
382  *
383  * cmd: MMUEXT_[UN]MARK_SUPER
384  * mfn: Machine frame number of head of superpage to be [un]marked.
385  */
386 /* ` enum mmuext_cmd { */
387 #define MMUEXT_PIN_L1_TABLE      0
388 #define MMUEXT_PIN_L2_TABLE      1
389 #define MMUEXT_PIN_L3_TABLE      2
390 #define MMUEXT_PIN_L4_TABLE      3
391 #define MMUEXT_UNPIN_TABLE       4
392 #define MMUEXT_NEW_BASEPTR       5
393 #define MMUEXT_TLB_FLUSH_LOCAL   6
394 #define MMUEXT_INVLPG_LOCAL      7
395 #define MMUEXT_TLB_FLUSH_MULTI   8
396 #define MMUEXT_INVLPG_MULTI      9
397 #define MMUEXT_TLB_FLUSH_ALL    10
398 #define MMUEXT_INVLPG_ALL       11
399 #define MMUEXT_FLUSH_CACHE      12
400 #define MMUEXT_SET_LDT          13
401 #define MMUEXT_NEW_USER_BASEPTR 15
402 #define MMUEXT_CLEAR_PAGE       16
403 #define MMUEXT_COPY_PAGE        17
404 #define MMUEXT_FLUSH_CACHE_GLOBAL 18
405 #define MMUEXT_MARK_SUPER       19
406 #define MMUEXT_UNMARK_SUPER     20
407 /* ` } */
408
409 #ifndef __ASSEMBLY__
410 struct mmuext_op {
411     unsigned int cmd; /* => enum mmuext_cmd */
412     union {
413         /* [UN]PIN_TABLE, NEW_BASEPTR, NEW_USER_BASEPTR
414          * CLEAR_PAGE, COPY_PAGE, [UN]MARK_SUPER */
415         xen_pfn_t     mfn;
416         /* INVLPG_LOCAL, INVLPG_ALL, SET_LDT */
417         unsigned long linear_addr;
418     } arg1;
419     union {
420         /* SET_LDT */
421         unsigned int nr_ents;
422         /* TLB_FLUSH_MULTI, INVLPG_MULTI */
423 #if __XEN_INTERFACE_VERSION__ >= 0x00030205
424         XEN_GUEST_HANDLE(const_void) vcpumask;
425 #else
426         const void *vcpumask;
427 #endif
428         /* COPY_PAGE */
429         xen_pfn_t src_mfn;
430     } arg2;
431 };
432 typedef struct mmuext_op mmuext_op_t;
433 DEFINE_XEN_GUEST_HANDLE(mmuext_op_t);
434 #endif
435
436 /*
437  * ` enum neg_errnoval
438  * ` HYPERVISOR_update_va_mapping(unsigned long va, u64 val,
439  * `                              enum uvm_flags flags)
440  * `
441  * ` enum neg_errnoval
442  * ` HYPERVISOR_update_va_mapping_otherdomain(unsigned long va, u64 val,
443  * `                                          enum uvm_flags flags,
444  * `                                          domid_t domid)
445  * `
446  * ` @va: The virtual address whose mapping we want to change
447  * ` @val: The new page table entry, must contain a machine address
448  * ` @flags: Control TLB flushes
449  */
450 /* These are passed as 'flags' to update_va_mapping. They can be ORed. */
451 /* When specifying UVMF_MULTI, also OR in a pointer to a CPU bitmap.   */
452 /* UVMF_LOCAL is merely UVMF_MULTI with a NULL bitmap pointer.         */
453 /* ` enum uvm_flags { */
454 #define UVMF_NONE               (0UL<<0) /* No flushing at all.   */
455 #define UVMF_TLB_FLUSH          (1UL<<0) /* Flush entire TLB(s).  */
456 #define UVMF_INVLPG             (2UL<<0) /* Flush only one entry. */
457 #define UVMF_FLUSHTYPE_MASK     (3UL<<0)
458 #define UVMF_MULTI              (0UL<<2) /* Flush subset of TLBs. */
459 #define UVMF_LOCAL              (0UL<<2) /* Flush local TLB.      */
460 #define UVMF_ALL                (1UL<<2) /* Flush all TLBs.       */
461 /* ` } */
462
463 /*
464  * Commands to HYPERVISOR_console_io().
465  */
466 #define CONSOLEIO_write         0
467 #define CONSOLEIO_read          1
468
469 /*
470  * Commands to HYPERVISOR_vm_assist().
471  */
472 #define VMASST_CMD_enable                0
473 #define VMASST_CMD_disable               1
474
475 /* x86/32 guests: simulate full 4GB segment limits. */
476 #define VMASST_TYPE_4gb_segments         0
477
478 /* x86/32 guests: trap (vector 15) whenever above vmassist is used. */
479 #define VMASST_TYPE_4gb_segments_notify  1
480
481 /*
482  * x86 guests: support writes to bottom-level PTEs.
483  * NB1. Page-directory entries cannot be written.
484  * NB2. Guest must continue to remove all writable mappings of PTEs.
485  */
486 #define VMASST_TYPE_writable_pagetables  2
487
488 /* x86/PAE guests: support PDPTs above 4GB. */
489 #define VMASST_TYPE_pae_extended_cr3     3
490
491 /*
492  * x86/64 guests: strictly hide M2P from user mode.
493  * This allows the guest to control respective hypervisor behavior:
494  * - when not set, L4 tables get created with the respective slot blank,
495  *   and whenever the L4 table gets used as a kernel one the missing
496  *   mapping gets inserted,
497  * - when set, L4 tables get created with the respective slot initialized
498  *   as before, and whenever the L4 table gets used as a user one the
499  *   mapping gets zapped.
500  */
501 #define VMASST_TYPE_m2p_strict           32
502
503 #if __XEN_INTERFACE_VERSION__ < 0x00040600
504 #define MAX_VMASST_TYPE                  3
505 #endif
506
507 #ifndef __ASSEMBLY__
508
509 typedef uint16_t domid_t;
510
511 /* Domain ids >= DOMID_FIRST_RESERVED cannot be used for ordinary domains. */
512 #define DOMID_FIRST_RESERVED (0x7FF0U)
513
514 /* DOMID_SELF is used in certain contexts to refer to oneself. */
515 #define DOMID_SELF (0x7FF0U)
516
517 /*
518  * DOMID_IO is used to restrict page-table updates to mapping I/O memory.
519  * Although no Foreign Domain need be specified to map I/O pages, DOMID_IO
520  * is useful to ensure that no mappings to the OS's own heap are accidentally
521  * installed. (e.g., in Linux this could cause havoc as reference counts
522  * aren't adjusted on the I/O-mapping code path).
523  * This only makes sense in MMUEXT_SET_FOREIGNDOM, but in that context can
524  * be specified by any calling domain.
525  */
526 #define DOMID_IO   (0x7FF1U)
527
528 /*
529  * DOMID_XEN is used to allow privileged domains to map restricted parts of
530  * Xen's heap space (e.g., the machine_to_phys table).
531  * This only makes sense in MMUEXT_SET_FOREIGNDOM, and is only permitted if
532  * the caller is privileged.
533  */
534 #define DOMID_XEN  (0x7FF2U)
535
536 /*
537  * DOMID_COW is used as the owner of sharable pages */
538 #define DOMID_COW  (0x7FF3U)
539
540 /* DOMID_INVALID is used to identify pages with unknown owner. */
541 #define DOMID_INVALID (0x7FF4U)
542
543 /* Idle domain. */
544 #define DOMID_IDLE (0x7FFFU)
545
546 /*
547  * Send an array of these to HYPERVISOR_mmu_update().
548  * NB. The fields are natural pointer/address size for this architecture.
549  */
550 struct mmu_update {
551     uint64_t ptr;       /* Machine address of PTE. */
552     uint64_t val;       /* New contents of PTE.    */
553 };
554 typedef struct mmu_update mmu_update_t;
555 DEFINE_XEN_GUEST_HANDLE(mmu_update_t);
556
557 /*
558  * ` enum neg_errnoval
559  * ` HYPERVISOR_multicall(multicall_entry_t call_list[],
560  * `                      uint32_t nr_calls);
561  *
562  * NB. The fields are logically the natural register size for this
563  * architecture. In cases where xen_ulong_t is larger than this then
564  * any unused bits in the upper portion must be zero.
565  */
566 struct multicall_entry {
567     xen_ulong_t op, result;
568     xen_ulong_t args[6];
569 };
570 typedef struct multicall_entry multicall_entry_t;
571 DEFINE_XEN_GUEST_HANDLE(multicall_entry_t);
572
573 #if __XEN_INTERFACE_VERSION__ < 0x00040400
574 /*
575  * Event channel endpoints per domain (when using the 2-level ABI):
576  *  1024 if a long is 32 bits; 4096 if a long is 64 bits.
577  */
578 #define NR_EVENT_CHANNELS EVTCHN_2L_NR_CHANNELS
579 #endif
580
581 struct vcpu_time_info {
582     /*
583      * Updates to the following values are preceded and followed by an
584      * increment of 'version'. The guest can therefore detect updates by
585      * looking for changes to 'version'. If the least-significant bit of
586      * the version number is set then an update is in progress and the guest
587      * must wait to read a consistent set of values.
588      * The correct way to interact with the version number is similar to
589      * Linux's seqlock: see the implementations of read_seqbegin/read_seqretry.
590      */
591     uint32_t version;
592     uint32_t pad0;
593     uint64_t tsc_timestamp;   /* TSC at last update of time vals.  */
594     uint64_t system_time;     /* Time, in nanosecs, since boot.    */
595     /*
596      * Current system time:
597      *   system_time +
598      *   ((((tsc - tsc_timestamp) << tsc_shift) * tsc_to_system_mul) >> 32)
599      * CPU frequency (Hz):
600      *   ((10^9 << 32) / tsc_to_system_mul) >> tsc_shift
601      */
602     uint32_t tsc_to_system_mul;
603     int8_t   tsc_shift;
604     int8_t   pad1[3];
605 }; /* 32 bytes */
606 typedef struct vcpu_time_info vcpu_time_info_t;
607
608 struct vcpu_info {
609     /*
610      * 'evtchn_upcall_pending' is written non-zero by Xen to indicate
611      * a pending notification for a particular VCPU. It is then cleared 
612      * by the guest OS /before/ checking for pending work, thus avoiding
613      * a set-and-check race. Note that the mask is only accessed by Xen
614      * on the CPU that is currently hosting the VCPU. This means that the
615      * pending and mask flags can be updated by the guest without special
616      * synchronisation (i.e., no need for the x86 LOCK prefix).
617      * This may seem suboptimal because if the pending flag is set by
618      * a different CPU then an IPI may be scheduled even when the mask
619      * is set. However, note:
620      *  1. The task of 'interrupt holdoff' is covered by the per-event-
621      *     channel mask bits. A 'noisy' event that is continually being
622      *     triggered can be masked at source at this very precise
623      *     granularity.
624      *  2. The main purpose of the per-VCPU mask is therefore to restrict
625      *     reentrant execution: whether for concurrency control, or to
626      *     prevent unbounded stack usage. Whatever the purpose, we expect
627      *     that the mask will be asserted only for short periods at a time,
628      *     and so the likelihood of a 'spurious' IPI is suitably small.
629      * The mask is read before making an event upcall to the guest: a
630      * non-zero mask therefore guarantees that the VCPU will not receive
631      * an upcall activation. The mask is cleared when the VCPU requests
632      * to block: this avoids wakeup-waiting races.
633      */
634     uint8_t evtchn_upcall_pending;
635 #ifdef XEN_HAVE_PV_UPCALL_MASK
636     uint8_t evtchn_upcall_mask;
637 #else /* XEN_HAVE_PV_UPCALL_MASK */
638     uint8_t pad0;
639 #endif /* XEN_HAVE_PV_UPCALL_MASK */
640     xen_ulong_t evtchn_pending_sel;
641     struct arch_vcpu_info arch;
642     struct vcpu_time_info time;
643 }; /* 64 bytes (x86) */
644 #ifndef __XEN__
645 typedef struct vcpu_info vcpu_info_t;
646 #endif
647
648 /*
649  * `incontents 200 startofday_shared Start-of-day shared data structure
650  * Xen/kernel shared data -- pointer provided in start_info.
651  *
652  * This structure is defined to be both smaller than a page, and the
653  * only data on the shared page, but may vary in actual size even within
654  * compatible Xen versions; guests should not rely on the size
655  * of this structure remaining constant.
656  */
657 struct shared_info {
658     struct vcpu_info vcpu_info[XEN_LEGACY_MAX_VCPUS];
659
660     /*
661      * A domain can create "event channels" on which it can send and receive
662      * asynchronous event notifications. There are three classes of event that
663      * are delivered by this mechanism:
664      *  1. Bi-directional inter- and intra-domain connections. Domains must
665      *     arrange out-of-band to set up a connection (usually by allocating
666      *     an unbound 'listener' port and avertising that via a storage service
667      *     such as xenstore).
668      *  2. Physical interrupts. A domain with suitable hardware-access
669      *     privileges can bind an event-channel port to a physical interrupt
670      *     source.
671      *  3. Virtual interrupts ('events'). A domain can bind an event-channel
672      *     port to a virtual interrupt source, such as the virtual-timer
673      *     device or the emergency console.
674      * 
675      * Event channels are addressed by a "port index". Each channel is
676      * associated with two bits of information:
677      *  1. PENDING -- notifies the domain that there is a pending notification
678      *     to be processed. This bit is cleared by the guest.
679      *  2. MASK -- if this bit is clear then a 0->1 transition of PENDING
680      *     will cause an asynchronous upcall to be scheduled. This bit is only
681      *     updated by the guest. It is read-only within Xen. If a channel
682      *     becomes pending while the channel is masked then the 'edge' is lost
683      *     (i.e., when the channel is unmasked, the guest must manually handle
684      *     pending notifications as no upcall will be scheduled by Xen).
685      * 
686      * To expedite scanning of pending notifications, any 0->1 pending
687      * transition on an unmasked channel causes a corresponding bit in a
688      * per-vcpu selector word to be set. Each bit in the selector covers a
689      * 'C long' in the PENDING bitfield array.
690      */
691     xen_ulong_t evtchn_pending[sizeof(xen_ulong_t) * 8];
692     xen_ulong_t evtchn_mask[sizeof(xen_ulong_t) * 8];
693
694     /*
695      * Wallclock time: updated only by control software. Guests should base
696      * their gettimeofday() syscall on this wallclock-base value.
697      */
698     uint32_t wc_version;      /* Version counter: see vcpu_time_info_t. */
699     uint32_t wc_sec;          /* Secs  00:00:00 UTC, Jan 1, 1970.  */
700     uint32_t wc_nsec;         /* Nsecs 00:00:00 UTC, Jan 1, 1970.  */
701 #if !defined(__i386__)
702     uint32_t wc_sec_hi;
703 # define xen_wc_sec_hi wc_sec_hi
704 #elif !defined(__XEN__) && !defined(__XEN_TOOLS__)
705 # define xen_wc_sec_hi arch.wc_sec_hi
706 #endif
707
708     struct arch_shared_info arch;
709
710 };
711 #ifndef __XEN__
712 typedef struct shared_info shared_info_t;
713 #endif
714
715 /*
716  * `incontents 200 startofday Start-of-day memory layout
717  *
718  *  1. The domain is started within contiguous virtual-memory region.
719  *  2. The contiguous region ends on an aligned 4MB boundary.
720  *  3. This the order of bootstrap elements in the initial virtual region:
721  *      a. relocated kernel image
722  *      b. initial ram disk              [mod_start, mod_len]
723  *         (may be omitted)
724  *      c. list of allocated page frames [mfn_list, nr_pages]
725  *         (unless relocated due to XEN_ELFNOTE_INIT_P2M)
726  *      d. start_info_t structure        [register ESI (x86)]
727  *         in case of dom0 this page contains the console info, too
728  *      e. unless dom0: xenstore ring page
729  *      f. unless dom0: console ring page
730  *      g. bootstrap page tables         [pt_base and CR3 (x86)]
731  *      h. bootstrap stack               [register ESP (x86)]
732  *  4. Bootstrap elements are packed together, but each is 4kB-aligned.
733  *  5. The list of page frames forms a contiguous 'pseudo-physical' memory
734  *     layout for the domain. In particular, the bootstrap virtual-memory
735  *     region is a 1:1 mapping to the first section of the pseudo-physical map.
736  *  6. All bootstrap elements are mapped read-writable for the guest OS. The
737  *     only exception is the bootstrap page table, which is mapped read-only.
738  *  7. There is guaranteed to be at least 512kB padding after the final
739  *     bootstrap element. If necessary, the bootstrap virtual region is
740  *     extended by an extra 4MB to ensure this.
741  *
742  * Note: Prior to 25833:bb85bbccb1c9. ("x86/32-on-64 adjust Dom0 initial page
743  * table layout") a bug caused the pt_base (3.g above) and cr3 to not point
744  * to the start of the guest page tables (it was offset by two pages).
745  * This only manifested itself on 32-on-64 dom0 kernels and not 32-on-64 domU
746  * or 64-bit kernels of any colour. The page tables for a 32-on-64 dom0 got
747  * allocated in the order: 'first L1','first L2', 'first L3', so the offset
748  * to the page table base is by two pages back. The initial domain if it is
749  * 32-bit and runs under a 64-bit hypervisor should _NOT_ use two of the
750  * pages preceding pt_base and mark them as reserved/unused.
751  */
752 #ifdef XEN_HAVE_PV_GUEST_ENTRY
753 struct start_info {
754     /* THE FOLLOWING ARE FILLED IN BOTH ON INITIAL BOOT AND ON RESUME.    */
755     char magic[32];             /* "xen-<version>-<platform>".            */
756     unsigned long nr_pages;     /* Total pages allocated to this domain.  */
757     unsigned long shared_info;  /* MACHINE address of shared info struct. */
758     uint32_t flags;             /* SIF_xxx flags.                         */
759     xen_pfn_t store_mfn;        /* MACHINE page number of shared page.    */
760     uint32_t store_evtchn;      /* Event channel for store communication. */
761     union {
762         struct {
763             xen_pfn_t mfn;      /* MACHINE page number of console page.   */
764             uint32_t  evtchn;   /* Event channel for console page.        */
765         } domU;
766         struct {
767             uint32_t info_off;  /* Offset of console_info struct.         */
768             uint32_t info_size; /* Size of console_info struct from start.*/
769         } dom0;
770     } console;
771     /* THE FOLLOWING ARE ONLY FILLED IN ON INITIAL BOOT (NOT RESUME).     */
772     unsigned long pt_base;      /* VIRTUAL address of page directory.     */
773     unsigned long nr_pt_frames; /* Number of bootstrap p.t. frames.       */
774     unsigned long mfn_list;     /* VIRTUAL address of page-frame list.    */
775     unsigned long mod_start;    /* VIRTUAL address of pre-loaded module   */
776                                 /* (PFN of pre-loaded module if           */
777                                 /*  SIF_MOD_START_PFN set in flags).      */
778     unsigned long mod_len;      /* Size (bytes) of pre-loaded module.     */
779 #define MAX_GUEST_CMDLINE 1024
780     int8_t cmd_line[MAX_GUEST_CMDLINE];
781     /* The pfn range here covers both page table and p->m table frames.   */
782     unsigned long first_p2m_pfn;/* 1st pfn forming initial P->M table.    */
783     unsigned long nr_p2m_frames;/* # of pfns forming initial P->M table.  */
784 };
785 typedef struct start_info start_info_t;
786
787 /* New console union for dom0 introduced in 0x00030203. */
788 #if __XEN_INTERFACE_VERSION__ < 0x00030203
789 #define console_mfn    console.domU.mfn
790 #define console_evtchn console.domU.evtchn
791 #endif
792 #endif /* XEN_HAVE_PV_GUEST_ENTRY */
793
794 /* These flags are passed in the 'flags' field of start_info_t. */
795 #define SIF_PRIVILEGED    (1<<0)  /* Is the domain privileged? */
796 #define SIF_INITDOMAIN    (1<<1)  /* Is this the initial control domain? */
797 #define SIF_MULTIBOOT_MOD (1<<2)  /* Is mod_start a multiboot module? */
798 #define SIF_MOD_START_PFN (1<<3)  /* Is mod_start a PFN? */
799 #define SIF_VIRT_P2M_4TOOLS (1<<4) /* Do Xen tools understand a virt. mapped */
800                                    /* P->M making the 3 level tree obsolete? */
801 #define SIF_PM_MASK       (0xFF<<8) /* reserve 1 byte for xen-pm options */
802
803 /*
804  * A multiboot module is a package containing modules very similar to a
805  * multiboot module array. The only differences are:
806  * - the array of module descriptors is by convention simply at the beginning
807  *   of the multiboot module,
808  * - addresses in the module descriptors are based on the beginning of the
809  *   multiboot module,
810  * - the number of modules is determined by a termination descriptor that has
811  *   mod_start == 0.
812  *
813  * This permits to both build it statically and reference it in a configuration
814  * file, and let the PV guest easily rebase the addresses to virtual addresses
815  * and at the same time count the number of modules.
816  */
817 struct xen_multiboot_mod_list
818 {
819     /* Address of first byte of the module */
820     uint32_t mod_start;
821     /* Address of last byte of the module (inclusive) */
822     uint32_t mod_end;
823     /* Address of zero-terminated command line */
824     uint32_t cmdline;
825     /* Unused, must be zero */
826     uint32_t pad;
827 };
828 /*
829  * `incontents 200 startofday_dom0_console Dom0_console
830  *
831  * The console structure in start_info.console.dom0
832  *
833  * This structure includes a variety of information required to
834  * have a working VGA/VESA console.
835  */
836 typedef struct dom0_vga_console_info {
837     uint8_t video_type; /* DOM0_VGA_CONSOLE_??? */
838 #define XEN_VGATYPE_TEXT_MODE_3 0x03
839 #define XEN_VGATYPE_VESA_LFB    0x23
840 #define XEN_VGATYPE_EFI_LFB     0x70
841
842     union {
843         struct {
844             /* Font height, in pixels. */
845             uint16_t font_height;
846             /* Cursor location (column, row). */
847             uint16_t cursor_x, cursor_y;
848             /* Number of rows and columns (dimensions in characters). */
849             uint16_t rows, columns;
850         } text_mode_3;
851
852         struct {
853             /* Width and height, in pixels. */
854             uint16_t width, height;
855             /* Bytes per scan line. */
856             uint16_t bytes_per_line;
857             /* Bits per pixel. */
858             uint16_t bits_per_pixel;
859             /* LFB physical address, and size (in units of 64kB). */
860             uint32_t lfb_base;
861             uint32_t lfb_size;
862             /* RGB mask offsets and sizes, as defined by VBE 1.2+ */
863             uint8_t  red_pos, red_size;
864             uint8_t  green_pos, green_size;
865             uint8_t  blue_pos, blue_size;
866             uint8_t  rsvd_pos, rsvd_size;
867 #if __XEN_INTERFACE_VERSION__ >= 0x00030206
868             /* VESA capabilities (offset 0xa, VESA command 0x4f00). */
869             uint32_t gbl_caps;
870             /* Mode attributes (offset 0x0, VESA command 0x4f01). */
871             uint16_t mode_attrs;
872 #endif
873         } vesa_lfb;
874     } u;
875 } dom0_vga_console_info_t;
876 #define xen_vga_console_info dom0_vga_console_info
877 #define xen_vga_console_info_t dom0_vga_console_info_t
878
879 typedef uint8_t xen_domain_handle_t[16];
880
881 /* Turn a plain number into a C unsigned long constant. */
882 #define __mk_unsigned_long(x) x ## UL
883 #define mk_unsigned_long(x) __mk_unsigned_long(x)
884
885 __DEFINE_XEN_GUEST_HANDLE(uint8,  uint8_t);
886 __DEFINE_XEN_GUEST_HANDLE(uint16, uint16_t);
887 __DEFINE_XEN_GUEST_HANDLE(uint32, uint32_t);
888 __DEFINE_XEN_GUEST_HANDLE(uint64, uint64_t);
889
890 #else /* __ASSEMBLY__ */
891
892 /* In assembly code we cannot use C numeric constant suffixes. */
893 #define mk_unsigned_long(x) x
894
895 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
896
897 /* Default definitions for macros used by domctl/sysctl. */
898 #if defined(__XEN__) || defined(__XEN_TOOLS__)
899
900 #ifndef int64_aligned_t
901 #define int64_aligned_t int64_t
902 #endif
903 #ifndef uint64_aligned_t
904 #define uint64_aligned_t uint64_t
905 #endif
906 #ifndef XEN_GUEST_HANDLE_64
907 #define XEN_GUEST_HANDLE_64(name) XEN_GUEST_HANDLE(name)
908 #endif
909
910 #ifndef __ASSEMBLY__
911 struct xenctl_bitmap {
912     XEN_GUEST_HANDLE_64(uint8) bitmap;
913     uint32_t nr_bits;
914 };
915 #endif
916
917 #endif /* defined(__XEN__) || defined(__XEN_TOOLS__) */
918
919 #endif /* __XEN_PUBLIC_XEN_H__ */
920
921 /*
922  * Local variables:
923  * mode: C
924  * c-file-style: "BSD"
925  * c-basic-offset: 4
926  * tab-width: 4
927  * indent-tabs-mode: nil
928  * End:
929  */