arch/x86/include/asm/kvm_host.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 /*
   3  * Kernel-based Virtual Machine driver for Linux
   4  *
   5  * This header defines architecture specific interfaces, x86 version
   6  */
   7
   8 #ifndef _ASM_X86_KVM_HOST_H
   9 #define _ASM_X86_KVM_HOST_H
  10
  11 #include <linux/types.h>
  12 #include <linux/mm.h>
  13 #include <linux/mmu_notifier.h>
  14 #include <linux/tracepoint.h>
  15 #include <linux/cpumask.h>
  16 #include <linux/irq_work.h>
  17 #include <linux/irq.h>
  18
  19 #include <linux/kvm.h>
  20 #include <linux/kvm_para.h>
  21 #include <linux/kvm_types.h>
  22 #include <linux/perf_event.h>
  23 #include <linux/pvclock_gtod.h>
  24 #include <linux/clocksource.h>
  25 #include <linux/irqbypass.h>
  26 #include <linux/hyperv.h>
  27
  28 #include <asm/apic.h>
  29 #include <asm/pvclock-abi.h>
  30 #include <asm/desc.h>
  31 #include <asm/mtrr.h>
  32 #include <asm/msr-index.h>
  33 #include <asm/asm.h>
  34 #include <asm/kvm_page_track.h>
  35 #include <asm/kvm_vcpu_regs.h>
  36 #include <asm/hyperv-tlfs.h>
  37
  38 #define __KVM_HAVE_ARCH_VCPU_DEBUGFS
  39
  40 #define KVM_MAX_VCPUS 288
  41 #define KVM_SOFT_MAX_VCPUS 240
  42 #define KVM_MAX_VCPU_ID 1023
  43 /* memory slots that are not exposed to userspace */
  44 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 3
  45
  46 #define KVM_HALT_POLL_NS_DEFAULT 200000
  47
  48 #define KVM_IRQCHIP_NUM_PINS  KVM_IOAPIC_NUM_PINS
  49
  50 #define KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS   (KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_PROTECT_ENABLE | \
  51                                         KVM_DIRTY_LOG_INITIALLY_SET)
  52
  53 #define KVM_BUS_LOCK_DETECTION_VALID_MODE       (KVM_BUS_LOCK_DETECTION_OFF | \
  54                                                  KVM_BUS_LOCK_DETECTION_EXIT)
  55
  56 /* x86-specific vcpu->requests bit members */
  57 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER           KVM_ARCH_REQ(0)
  58 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS       KVM_ARCH_REQ(1)
  59 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT            KVM_ARCH_REQ(2)
  60 #define KVM_REQ_MMU_SYNC                KVM_ARCH_REQ(3)
  61 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(4)
  62 #define KVM_REQ_LOAD_MMU_PGD            KVM_ARCH_REQ(5)
  63 #define KVM_REQ_EVENT                   KVM_ARCH_REQ(6)
  64 #define KVM_REQ_APF_HALT                KVM_ARCH_REQ(7)
  65 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(8)
  66 #define KVM_REQ_NMI                     KVM_ARCH_REQ(9)
  67 #define KVM_REQ_PMU                     KVM_ARCH_REQ(10)
  68 #define KVM_REQ_PMI                     KVM_ARCH_REQ(11)
  69 #define KVM_REQ_SMI                     KVM_ARCH_REQ(12)
  70 #define KVM_REQ_MASTERCLOCK_UPDATE      KVM_ARCH_REQ(13)
  71 #define KVM_REQ_MCLOCK_INPROGRESS \
  72         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(14, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  73 #define KVM_REQ_SCAN_IOAPIC \
  74         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(15, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  75 #define KVM_REQ_GLOBAL_CLOCK_UPDATE     KVM_ARCH_REQ(16)
  76 #define KVM_REQ_APIC_PAGE_RELOAD \
  77         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(17, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  78 #define KVM_REQ_HV_CRASH                KVM_ARCH_REQ(18)
  79 #define KVM_REQ_IOAPIC_EOI_EXIT         KVM_ARCH_REQ(19)
  80 #define KVM_REQ_HV_RESET                KVM_ARCH_REQ(20)
  81 #define KVM_REQ_HV_EXIT                 KVM_ARCH_REQ(21)
  82 #define KVM_REQ_HV_STIMER               KVM_ARCH_REQ(22)
  83 #define KVM_REQ_LOAD_EOI_EXITMAP        KVM_ARCH_REQ(23)
  84 #define KVM_REQ_GET_NESTED_STATE_PAGES  KVM_ARCH_REQ(24)
  85 #define KVM_REQ_APICV_UPDATE \
  86         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(25, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  87 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH_CURRENT       KVM_ARCH_REQ(26)
  88 #define KVM_REQ_HV_TLB_FLUSH \
  89         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(27, KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  90 #define KVM_REQ_APF_READY               KVM_ARCH_REQ(28)
  91 #define KVM_REQ_MSR_FILTER_CHANGED      KVM_ARCH_REQ(29)
  92 #define KVM_REQ_UPDATE_CPU_DIRTY_LOGGING \
  93         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(30, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  94
  95 #define CR0_RESERVED_BITS                                               \
  96         (~(unsigned long)(X86_CR0_PE | X86_CR0_MP | X86_CR0_EM | X86_CR0_TS \
  97                           | X86_CR0_ET | X86_CR0_NE | X86_CR0_WP | X86_CR0_AM \
  98                           | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD | X86_CR0_PG))
  99
 100 #define CR4_RESERVED_BITS                                               \
 101         (~(unsigned long)(X86_CR4_VME | X86_CR4_PVI | X86_CR4_TSD | X86_CR4_DE\
 102                           | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_MCE     \
 103                           | X86_CR4_PGE | X86_CR4_PCE | X86_CR4_OSFXSR | X86_CR4_PCIDE \
 104                           | X86_CR4_OSXSAVE | X86_CR4_SMEP | X86_CR4_FSGSBASE \
 105                           | X86_CR4_OSXMMEXCPT | X86_CR4_LA57 | X86_CR4_VMXE \
 106                           | X86_CR4_SMAP | X86_CR4_PKE | X86_CR4_UMIP))
 107
 108 #define CR8_RESERVED_BITS (~(unsigned long)X86_CR8_TPR)
 109
 110
 111
 112 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
 113 #define VALID_PAGE(x) ((x) != INVALID_PAGE)
 114
 115 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
 116 #define INVALID_GPA (~(gpa_t)0)
 117
 118 /* KVM Hugepage definitions for x86 */
 119 #define KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL  PG_LEVEL_1G
 120 #define KVM_NR_PAGE_SIZES       (KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL - PG_LEVEL_4K + 1)
 121 #define KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x)  (((x) - 1) * 9)
 122 #define KVM_HPAGE_SHIFT(x)      (PAGE_SHIFT + KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x))
 123 #define KVM_HPAGE_SIZE(x)       (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT(x))
 124 #define KVM_HPAGE_MASK(x)       (~(KVM_HPAGE_SIZE(x) - 1))
 125 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE(x)  (KVM_HPAGE_SIZE(x) / PAGE_SIZE)
 126
 127 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
 128 {
 129         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PG_LEVEL_4K) must be 0. */
 130         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
 131                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
 132 }
 133
 134 #define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
 135 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64UL
 136 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 12
 137 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
 138 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
 139 #define KVM_REFILL_PAGES 25
 140 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 256
 141 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
 142 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
 143
 144 #define ASYNC_PF_PER_VCPU 64
 145
 146 enum kvm_reg {
 147         VCPU_REGS_RAX = __VCPU_REGS_RAX,
 148         VCPU_REGS_RCX = __VCPU_REGS_RCX,
 149         VCPU_REGS_RDX = __VCPU_REGS_RDX,
 150         VCPU_REGS_RBX = __VCPU_REGS_RBX,
 151         VCPU_REGS_RSP = __VCPU_REGS_RSP,
 152         VCPU_REGS_RBP = __VCPU_REGS_RBP,
 153         VCPU_REGS_RSI = __VCPU_REGS_RSI,
 154         VCPU_REGS_RDI = __VCPU_REGS_RDI,
 155 #ifdef CONFIG_X86_64
 156         VCPU_REGS_R8  = __VCPU_REGS_R8,
 157         VCPU_REGS_R9  = __VCPU_REGS_R9,
 158         VCPU_REGS_R10 = __VCPU_REGS_R10,
 159         VCPU_REGS_R11 = __VCPU_REGS_R11,
 160         VCPU_REGS_R12 = __VCPU_REGS_R12,
 161         VCPU_REGS_R13 = __VCPU_REGS_R13,
 162         VCPU_REGS_R14 = __VCPU_REGS_R14,
 163         VCPU_REGS_R15 = __VCPU_REGS_R15,
 164 #endif
 165         VCPU_REGS_RIP,
 166         NR_VCPU_REGS,
 167
 168         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
 169         VCPU_EXREG_CR0,
 170         VCPU_EXREG_CR3,
 171         VCPU_EXREG_CR4,
 172         VCPU_EXREG_RFLAGS,
 173         VCPU_EXREG_SEGMENTS,
 174         VCPU_EXREG_EXIT_INFO_1,
 175         VCPU_EXREG_EXIT_INFO_2,
 176 };
 177
 178 enum {
 179         VCPU_SREG_ES,
 180         VCPU_SREG_CS,
 181         VCPU_SREG_SS,
 182         VCPU_SREG_DS,
 183         VCPU_SREG_FS,
 184         VCPU_SREG_GS,
 185         VCPU_SREG_TR,
 186         VCPU_SREG_LDTR,
 187 };
 188
 189 enum exit_fastpath_completion {
 190         EXIT_FASTPATH_NONE,
 191         EXIT_FASTPATH_REENTER_GUEST,
 192         EXIT_FASTPATH_EXIT_HANDLED,
 193 };
 194 typedef enum exit_fastpath_completion fastpath_t;
 195
 196 struct x86_emulate_ctxt;
 197 struct x86_exception;
 198 enum x86_intercept;
 199 enum x86_intercept_stage;
 200
 201 #define KVM_NR_DB_REGS  4
 202
 203 #define DR6_BD          (1 << 13)
 204 #define DR6_BS          (1 << 14)
 205 #define DR6_BT          (1 << 15)
 206 #define DR6_RTM         (1 << 16)
 207 /*
 208  * DR6_ACTIVE_LOW combines fixed-1 and active-low bits.
 209  * We can regard all the bits in DR6_FIXED_1 as active_low bits;
 210  * they will never be 0 for now, but when they are defined
 211  * in the future it will require no code change.
 212  *
 213  * DR6_ACTIVE_LOW is also used as the init/reset value for DR6.
 214  */
 215 #define DR6_ACTIVE_LOW  0xffff0ff0
 216 #define DR6_VOLATILE    0x0001e00f
 217 #define DR6_FIXED_1     (DR6_ACTIVE_LOW & ~DR6_VOLATILE)
 218
 219 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
 220 #define DR7_GE          (1 << 9)
 221 #define DR7_GD          (1 << 13)
 222 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
 223 #define DR7_VOLATILE    0xffff2bff
 224
 225 #define KVM_GUESTDBG_VALID_MASK \
 226         (KVM_GUESTDBG_ENABLE | \
 227         KVM_GUESTDBG_SINGLESTEP | \
 228         KVM_GUESTDBG_USE_HW_BP | \
 229         KVM_GUESTDBG_USE_SW_BP | \
 230         KVM_GUESTDBG_INJECT_BP | \
 231         KVM_GUESTDBG_INJECT_DB)
 232
 233
 234 #define PFERR_PRESENT_BIT 0
 235 #define PFERR_WRITE_BIT 1
 236 #define PFERR_USER_BIT 2
 237 #define PFERR_RSVD_BIT 3
 238 #define PFERR_FETCH_BIT 4
 239 #define PFERR_PK_BIT 5
 240 #define PFERR_SGX_BIT 15
 241 #define PFERR_GUEST_FINAL_BIT 32
 242 #define PFERR_GUEST_PAGE_BIT 33
 243
 244 #define PFERR_PRESENT_MASK (1U << PFERR_PRESENT_BIT)
 245 #define PFERR_WRITE_MASK (1U << PFERR_WRITE_BIT)
 246 #define PFERR_USER_MASK (1U << PFERR_USER_BIT)
 247 #define PFERR_RSVD_MASK (1U << PFERR_RSVD_BIT)
 248 #define PFERR_FETCH_MASK (1U << PFERR_FETCH_BIT)
 249 #define PFERR_PK_MASK (1U << PFERR_PK_BIT)
 250 #define PFERR_SGX_MASK (1U << PFERR_SGX_BIT)
 251 #define PFERR_GUEST_FINAL_MASK (1ULL << PFERR_GUEST_FINAL_BIT)
 252 #define PFERR_GUEST_PAGE_MASK (1ULL << PFERR_GUEST_PAGE_BIT)
 253
 254 #define PFERR_NESTED_GUEST_PAGE (PFERR_GUEST_PAGE_MASK |        \
 255                                  PFERR_WRITE_MASK |             \
 256                                  PFERR_PRESENT_MASK)
 257
 258 /* apic attention bits */
 259 #define KVM_APIC_CHECK_VAPIC    0
 260 /*
 261  * The following bit is set with PV-EOI, unset on EOI.
 262  * We detect PV-EOI changes by guest by comparing
 263  * this bit with PV-EOI in guest memory.
 264  * See the implementation in apic_update_pv_eoi.
 265  */
 266 #define KVM_APIC_PV_EOI_PENDING 1
 267
 268 struct kvm_kernel_irq_routing_entry;
 269
 270 /*
 271  * the pages used as guest page table on soft mmu are tracked by
 272  * kvm_memory_slot.arch.gfn_track which is 16 bits, so the role bits used
 273  * by indirect shadow page can not be more than 15 bits.
 274  *
 275  * Currently, we used 14 bits that are @level, @gpte_is_8_bytes, @quadrant, @access,
 276  * @nxe, @cr0_wp, @smep_andnot_wp and @smap_andnot_wp.
 277  */
 278 union kvm_mmu_page_role {
 279         u32 word;
 280         struct {
 281                 unsigned level:4;
 282                 unsigned gpte_is_8_bytes:1;
 283                 unsigned quadrant:2;
 284                 unsigned direct:1;
 285                 unsigned access:3;
 286                 unsigned invalid:1;
 287                 unsigned nxe:1;
 288                 unsigned cr0_wp:1;
 289                 unsigned smep_andnot_wp:1;
 290                 unsigned smap_andnot_wp:1;
 291                 unsigned ad_disabled:1;
 292                 unsigned guest_mode:1;
 293                 unsigned :6;
 294
 295                 /*
 296                  * This is left at the top of the word so that
 297                  * kvm_memslots_for_spte_role can extract it with a
 298                  * simple shift.  While there is room, give it a whole
 299                  * byte so it is also faster to load it from memory.
 300                  */
 301                 unsigned smm:8;
 302         };
 303 };
 304
 305 union kvm_mmu_extended_role {
 306 /*
 307  * This structure complements kvm_mmu_page_role caching everything needed for
 308  * MMU configuration. If nothing in both these structures changed, MMU
 309  * re-configuration can be skipped. @valid bit is set on first usage so we don't
 310  * treat all-zero structure as valid data.
 311  */
 312         u32 word;
 313         struct {
 314                 unsigned int valid:1;
 315                 unsigned int execonly:1;
 316                 unsigned int cr0_pg:1;
 317                 unsigned int cr4_pae:1;
 318                 unsigned int cr4_pse:1;
 319                 unsigned int cr4_pke:1;
 320                 unsigned int cr4_smap:1;
 321                 unsigned int cr4_smep:1;
 322                 unsigned int maxphyaddr:6;
 323         };
 324 };
 325
 326 union kvm_mmu_role {
 327         u64 as_u64;
 328         struct {
 329                 union kvm_mmu_page_role base;
 330                 union kvm_mmu_extended_role ext;
 331         };
 332 };
 333
 334 struct kvm_rmap_head {
 335         unsigned long val;
 336 };
 337
 338 struct kvm_pio_request {
 339         unsigned long linear_rip;
 340         unsigned long count;
 341         int in;
 342         int port;
 343         int size;
 344 };
 345
 346 #define PT64_ROOT_MAX_LEVEL 5
 347
 348 struct rsvd_bits_validate {
 349         u64 rsvd_bits_mask[2][PT64_ROOT_MAX_LEVEL];
 350         u64 bad_mt_xwr;
 351 };
 352
 353 struct kvm_mmu_root_info {
 354         gpa_t pgd;
 355         hpa_t hpa;
 356 };
 357
 358 #define KVM_MMU_ROOT_INFO_INVALID \
 359         ((struct kvm_mmu_root_info) { .pgd = INVALID_PAGE, .hpa = INVALID_PAGE })
 360
 361 #define KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS 3
 362
 363 #define KVM_HAVE_MMU_RWLOCK
 364
 365 struct kvm_mmu_page;
 366
 367 /*
 368  * x86 supports 4 paging modes (5-level 64-bit, 4-level 64-bit, 3-level 32-bit,
 369  * and 2-level 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the
 370  * current mmu mode.
 371  */
 372 struct kvm_mmu {
 373         unsigned long (*get_guest_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 374         u64 (*get_pdptr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int index);
 375         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa, u32 err,
 376                           bool prefault);
 377         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 378                                   struct x86_exception *fault);
 379         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gva_or_gpa,
 380                             u32 access, struct x86_exception *exception);
 381         gpa_t (*translate_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
 382                                struct x86_exception *exception);
 383         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 384                          struct kvm_mmu_page *sp);
 385         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, hpa_t root_hpa);
 386         hpa_t root_hpa;
 387         gpa_t root_pgd;
 388         union kvm_mmu_role mmu_role;
 389         u8 root_level;
 390         u8 shadow_root_level;
 391         u8 ept_ad;
 392         bool direct_map;
 393         struct kvm_mmu_root_info prev_roots[KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS];
 394
 395         /*
 396          * Bitmap; bit set = permission fault
 397          * Byte index: page fault error code [4:1]
 398          * Bit index: pte permissions in ACC_* format
 399          */
 400         u8 permissions[16];
 401
 402         /*
 403         * The pkru_mask indicates if protection key checks are needed.  It
 404         * consists of 16 domains indexed by page fault error code bits [4:1],
 405         * with PFEC.RSVD replaced by ACC_USER_MASK from the page tables.
 406         * Each domain has 2 bits which are ANDed with AD and WD from PKRU.
 407         */
 408         u32 pkru_mask;
 409
 410         u64 *pae_root;
 411         u64 *lm_root;
 412
 413         /*
 414          * check zero bits on shadow page table entries, these
 415          * bits include not only hardware reserved bits but also
 416          * the bits spte never used.
 417          */
 418         struct rsvd_bits_validate shadow_zero_check;
 419
 420         struct rsvd_bits_validate guest_rsvd_check;
 421
 422         /* Can have large pages at levels 2..last_nonleaf_level-1. */
 423         u8 last_nonleaf_level;
 424
 425         bool nx;
 426
 427         u64 pdptrs[4]; /* pae */
 428 };
 429
 430 struct kvm_tlb_range {
 431         u64 start_gfn;
 432         u64 pages;
 433 };
 434
 435 enum pmc_type {
 436         KVM_PMC_GP = 0,
 437         KVM_PMC_FIXED,
 438 };
 439
 440 struct kvm_pmc {
 441         enum pmc_type type;
 442         u8 idx;
 443         u64 counter;
 444         u64 eventsel;
 445         struct perf_event *perf_event;
 446         struct kvm_vcpu *vcpu;
 447         /*
 448          * eventsel value for general purpose counters,
 449          * ctrl value for fixed counters.
 450          */
 451         u64 current_config;
 452 };
 453
 454 struct kvm_pmu {
 455         unsigned nr_arch_gp_counters;
 456         unsigned nr_arch_fixed_counters;
 457         unsigned available_event_types;
 458         u64 fixed_ctr_ctrl;
 459         u64 global_ctrl;
 460         u64 global_status;
 461         u64 global_ovf_ctrl;
 462         u64 counter_bitmask[2];
 463         u64 global_ctrl_mask;
 464         u64 global_ovf_ctrl_mask;
 465         u64 reserved_bits;
 466         u8 version;
 467         struct kvm_pmc gp_counters[INTEL_PMC_MAX_GENERIC];
 468         struct kvm_pmc fixed_counters[INTEL_PMC_MAX_FIXED];
 469         struct irq_work irq_work;
 470         DECLARE_BITMAP(reprogram_pmi, X86_PMC_IDX_MAX);
 471         DECLARE_BITMAP(all_valid_pmc_idx, X86_PMC_IDX_MAX);
 472         DECLARE_BITMAP(pmc_in_use, X86_PMC_IDX_MAX);
 473
 474         /*
 475          * The gate to release perf_events not marked in
 476          * pmc_in_use only once in a vcpu time slice.
 477          */
 478         bool need_cleanup;
 479
 480         /*
 481          * The total number of programmed perf_events and it helps to avoid
 482          * redundant check before cleanup if guest don't use vPMU at all.
 483          */
 484         u8 event_count;
 485 };
 486
 487 struct kvm_pmu_ops;
 488
 489 enum {
 490         KVM_DEBUGREG_BP_ENABLED = 1,
 491         KVM_DEBUGREG_WONT_EXIT = 2,
 492         KVM_DEBUGREG_RELOAD = 4,
 493 };
 494
 495 struct kvm_mtrr_range {
 496         u64 base;
 497         u64 mask;
 498         struct list_head node;
 499 };
 500
 501 struct kvm_mtrr {
 502         struct kvm_mtrr_range var_ranges[KVM_NR_VAR_MTRR];
 503         mtrr_type fixed_ranges[KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION];
 504         u64 deftype;
 505
 506         struct list_head head;
 507 };
 508
 509 /* Hyper-V SynIC timer */
 510 struct kvm_vcpu_hv_stimer {
 511         struct hrtimer timer;
 512         int index;
 513         union hv_stimer_config config;
 514         u64 count;
 515         u64 exp_time;
 516         struct hv_message msg;
 517         bool msg_pending;
 518 };
 519
 520 /* Hyper-V synthetic interrupt controller (SynIC)*/
 521 struct kvm_vcpu_hv_synic {
 522         u64 version;
 523         u64 control;
 524         u64 msg_page;
 525         u64 evt_page;
 526         atomic64_t sint[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
 527         atomic_t sint_to_gsi[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
 528         DECLARE_BITMAP(auto_eoi_bitmap, 256);
 529         DECLARE_BITMAP(vec_bitmap, 256);
 530         bool active;
 531         bool dont_zero_synic_pages;
 532 };
 533
 534 /* Hyper-V per vcpu emulation context */
 535 struct kvm_vcpu_hv {
 536         struct kvm_vcpu *vcpu;
 537         u32 vp_index;
 538         u64 hv_vapic;
 539         s64 runtime_offset;
 540         struct kvm_vcpu_hv_synic synic;
 541         struct kvm_hyperv_exit exit;
 542         struct kvm_vcpu_hv_stimer stimer[HV_SYNIC_STIMER_COUNT];
 543         DECLARE_BITMAP(stimer_pending_bitmap, HV_SYNIC_STIMER_COUNT);
 544         cpumask_t tlb_flush;
 545 };
 546
 547 /* Xen HVM per vcpu emulation context */
 548 struct kvm_vcpu_xen {
 549         u64 hypercall_rip;
 550         u32 current_runstate;
 551         bool vcpu_info_set;
 552         bool vcpu_time_info_set;
 553         bool runstate_set;
 554         struct gfn_to_hva_cache vcpu_info_cache;
 555         struct gfn_to_hva_cache vcpu_time_info_cache;
 556         struct gfn_to_hva_cache runstate_cache;
 557         u64 last_steal;
 558         u64 runstate_entry_time;
 559         u64 runstate_times[4];
 560 };
 561
 562 struct kvm_vcpu_arch {
 563         /*
 564          * rip and regs accesses must go through
 565          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
 566          */
 567         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
 568         u32 regs_avail;
 569         u32 regs_dirty;
 570
 571         unsigned long cr0;
 572         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
 573         unsigned long cr2;
 574         unsigned long cr3;
 575         unsigned long cr4;
 576         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
 577         unsigned long cr4_guest_rsvd_bits;
 578         unsigned long cr8;
 579         u32 host_pkru;
 580         u32 pkru;
 581         u32 hflags;
 582         u64 efer;
 583         u64 apic_base;
 584         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
 585         bool apicv_active;
 586         bool load_eoi_exitmap_pending;
 587         DECLARE_BITMAP(ioapic_handled_vectors, 256);
 588         unsigned long apic_attention;
 589         int32_t apic_arb_prio;
 590         int mp_state;
 591         u64 ia32_misc_enable_msr;
 592         u64 smbase;
 593         u64 smi_count;
 594         bool tpr_access_reporting;
 595         bool xsaves_enabled;
 596         u64 ia32_xss;
 597         u64 microcode_version;
 598         u64 arch_capabilities;
 599         u64 perf_capabilities;
 600
 601         /*
 602          * Paging state of the vcpu
 603          *
 604          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
 605          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
 606          * handle faults.
 607          */
 608         struct kvm_mmu *mmu;
 609
 610         /* Non-nested MMU for L1 */
 611         struct kvm_mmu root_mmu;
 612
 613         /* L1 MMU when running nested */
 614         struct kvm_mmu guest_mmu;
 615
 616         /*
 617          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
 618          *
 619          * This context will save all necessary information to walk page tables
 620          * of an L2 guest. This context is only initialized for page table
 621          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
 622          * the host.
 623          */
 624         struct kvm_mmu nested_mmu;
 625
 626         /*
 627          * Pointer to the mmu context currently used for
 628          * gva_to_gpa translations.
 629          */
 630         struct kvm_mmu *walk_mmu;
 631
 632         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_list_desc_cache;
 633         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_shadow_page_cache;
 634         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_gfn_array_cache;
 635         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
 636
 637         /*
 638          * QEMU userspace and the guest each have their own FPU state.
 639          * In vcpu_run, we switch between the user and guest FPU contexts.
 640          * While running a VCPU, the VCPU thread will have the guest FPU
 641          * context.
 642          *
 643          * Note that while the PKRU state lives inside the fpu registers,
 644          * it is switched out separately at VMENTER and VMEXIT time. The
 645          * "guest_fpu" state here contains the guest FPU context, with the
 646          * host PRKU bits.
 647          */
 648         struct fpu *user_fpu;
 649         struct fpu *guest_fpu;
 650
 651         u64 xcr0;
 652         u64 guest_supported_xcr0;
 653
 654         struct kvm_pio_request pio;
 655         void *pio_data;
 656         void *guest_ins_data;
 657
 658         u8 event_exit_inst_len;
 659
 660         struct kvm_queued_exception {
 661                 bool pending;
 662                 bool injected;
 663                 bool has_error_code;
 664                 u8 nr;
 665                 u32 error_code;
 666                 unsigned long payload;
 667                 bool has_payload;
 668                 u8 nested_apf;
 669         } exception;
 670
 671         struct kvm_queued_interrupt {
 672                 bool injected;
 673                 bool soft;
 674                 u8 nr;
 675         } interrupt;
 676
 677         int halt_request; /* real mode on Intel only */
 678
 679         int cpuid_nent;
 680         struct kvm_cpuid_entry2 *cpuid_entries;
 681
 682         u64 reserved_gpa_bits;
 683         int maxphyaddr;
 684         int max_tdp_level;
 685
 686         /* emulate context */
 687
 688         struct x86_emulate_ctxt *emulate_ctxt;
 689         bool emulate_regs_need_sync_to_vcpu;
 690         bool emulate_regs_need_sync_from_vcpu;
 691         int (*complete_userspace_io)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 692
 693         gpa_t time;
 694         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
 695         unsigned int hw_tsc_khz;
 696         struct gfn_to_hva_cache pv_time;
 697         bool pv_time_enabled;
 698         /* set guest stopped flag in pvclock flags field */
 699         bool pvclock_set_guest_stopped_request;
 700
 701         struct {
 702                 u8 preempted;
 703                 u64 msr_val;
 704                 u64 last_steal;
 705                 struct gfn_to_pfn_cache cache;
 706         } st;
 707
 708         u64 l1_tsc_offset;
 709         u64 tsc_offset;
 710         u64 last_guest_tsc;
 711         u64 last_host_tsc;
 712         u64 tsc_offset_adjustment;
 713         u64 this_tsc_nsec;
 714         u64 this_tsc_write;
 715         u64 this_tsc_generation;
 716         bool tsc_catchup;
 717         bool tsc_always_catchup;
 718         s8 virtual_tsc_shift;
 719         u32 virtual_tsc_mult;
 720         u32 virtual_tsc_khz;
 721         s64 ia32_tsc_adjust_msr;
 722         u64 msr_ia32_power_ctl;
 723         u64 tsc_scaling_ratio;
 724
 725         atomic_t nmi_queued;  /* unprocessed asynchronous NMIs */
 726         unsigned nmi_pending; /* NMI queued after currently running handler */
 727         bool nmi_injected;    /* Trying to inject an NMI this entry */
 728         bool smi_pending;    /* SMI queued after currently running handler */
 729
 730         struct kvm_mtrr mtrr_state;
 731         u64 pat;
 732
 733         unsigned switch_db_regs;
 734         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
 735         unsigned long dr6;
 736         unsigned long dr7;
 737         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
 738         unsigned long guest_debug_dr7;
 739         u64 msr_platform_info;
 740         u64 msr_misc_features_enables;
 741
 742         u64 mcg_cap;
 743         u64 mcg_status;
 744         u64 mcg_ctl;
 745         u64 mcg_ext_ctl;
 746         u64 *mce_banks;
 747
 748         /* Cache MMIO info */
 749         u64 mmio_gva;
 750         unsigned mmio_access;
 751         gfn_t mmio_gfn;
 752         u64 mmio_gen;
 753
 754         struct kvm_pmu pmu;
 755
 756         /* used for guest single stepping over the given code position */
 757         unsigned long singlestep_rip;
 758
 759         bool hyperv_enabled;
 760         struct kvm_vcpu_hv *hyperv;
 761         struct kvm_vcpu_xen xen;
 762
 763         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
 764
 765         unsigned long last_retry_eip;
 766         unsigned long last_retry_addr;
 767
 768         struct {
 769                 bool halted;
 770                 gfn_t gfns[ASYNC_PF_PER_VCPU];
 771                 struct gfn_to_hva_cache data;
 772                 u64 msr_en_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_EN */
 773                 u64 msr_int_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_INT */
 774                 u16 vec;
 775                 u32 id;
 776                 bool send_user_only;
 777                 u32 host_apf_flags;
 778                 unsigned long nested_apf_token;
 779                 bool delivery_as_pf_vmexit;
 780                 bool pageready_pending;
 781         } apf;
 782
 783         /* OSVW MSRs (AMD only) */
 784         struct {
 785                 u64 length;
 786                 u64 status;
 787         } osvw;
 788
 789         struct {
 790                 u64 msr_val;
 791                 struct gfn_to_hva_cache data;
 792         } pv_eoi;
 793
 794         u64 msr_kvm_poll_control;
 795
 796         /*
 797          * Indicates the guest is trying to write a gfn that contains one or
 798          * more of the PTEs used to translate the write itself, i.e. the access
 799          * is changing its own translation in the guest page tables.  KVM exits
 800          * to userspace if emulation of the faulting instruction fails and this
 801          * flag is set, as KVM cannot make forward progress.
 802          *
 803          * If emulation fails for a write to guest page tables, KVM unprotects
 804          * (zaps) the shadow page for the target gfn and resumes the guest to
 805          * retry the non-emulatable instruction (on hardware).  Unprotecting the
 806          * gfn doesn't allow forward progress for a self-changing access because
 807          * doing so also zaps the translation for the gfn, i.e. retrying the
 808          * instruction will hit a !PRESENT fault, which results in a new shadow
 809          * page and sends KVM back to square one.
 810          */
 811         bool write_fault_to_shadow_pgtable;
 812
 813         /* set at EPT violation at this point */
 814         unsigned long exit_qualification;
 815
 816         /* pv related host specific info */
 817         struct {
 818                 bool pv_unhalted;
 819         } pv;
 820
 821         int pending_ioapic_eoi;
 822         int pending_external_vector;
 823
 824         /* be preempted when it's in kernel-mode(cpl=0) */
 825         bool preempted_in_kernel;
 826
 827         /* Flush the L1 Data cache for L1TF mitigation on VMENTER */
 828         bool l1tf_flush_l1d;
 829
 830         /* Host CPU on which VM-entry was most recently attempted */
 831         unsigned int last_vmentry_cpu;
 832
 833         /* AMD MSRC001_0015 Hardware Configuration */
 834         u64 msr_hwcr;
 835
 836         /* pv related cpuid info */
 837         struct {
 838                 /*
 839                  * value of the eax register in the KVM_CPUID_FEATURES CPUID
 840                  * leaf.
 841                  */
 842                 u32 features;
 843
 844                 /*
 845                  * indicates whether pv emulation should be disabled if features
 846                  * are not present in the guest's cpuid
 847                  */
 848                 bool enforce;
 849         } pv_cpuid;
 850
 851         /* Protected Guests */
 852         bool guest_state_protected;
 853 };
 854
 855 struct kvm_lpage_info {
 856         int disallow_lpage;
 857 };
 858
 859 struct kvm_arch_memory_slot {
 860         struct kvm_rmap_head *rmap[KVM_NR_PAGE_SIZES];
 861         struct kvm_lpage_info *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
 862         unsigned short *gfn_track[KVM_PAGE_TRACK_MAX];
 863 };
 864
 865 /*
 866  * We use as the mode the number of bits allocated in the LDR for the
 867  * logical processor ID.  It happens that these are all powers of two.
 868  * This makes it is very easy to detect cases where the APICs are
 869  * configured for multiple modes; in that case, we cannot use the map and
 870  * hence cannot use kvm_irq_delivery_to_apic_fast either.
 871  */
 872 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_CLUSTER          4
 873 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_FLAT             8
 874 #define KVM_APIC_MODE_X2APIC                16
 875
 876 struct kvm_apic_map {
 877         struct rcu_head rcu;
 878         u8 mode;
 879         u32 max_apic_id;
 880         union {
 881                 struct kvm_lapic *xapic_flat_map[8];
 882                 struct kvm_lapic *xapic_cluster_map[16][4];
 883         };
 884         struct kvm_lapic *phys_map[];
 885 };
 886
 887 /* Hyper-V synthetic debugger (SynDbg)*/
 888 struct kvm_hv_syndbg {
 889         struct {
 890                 u64 control;
 891                 u64 status;
 892                 u64 send_page;
 893                 u64 recv_page;
 894                 u64 pending_page;
 895         } control;
 896         u64 options;
 897 };
 898
 899 /* Current state of Hyper-V TSC page clocksource */
 900 enum hv_tsc_page_status {
 901         /* TSC page was not set up or disabled */
 902         HV_TSC_PAGE_UNSET = 0,
 903         /* TSC page MSR was written by the guest, update pending */
 904         HV_TSC_PAGE_GUEST_CHANGED,
 905         /* TSC page MSR was written by KVM userspace, update pending */
 906         HV_TSC_PAGE_HOST_CHANGED,
 907         /* TSC page was properly set up and is currently active  */
 908         HV_TSC_PAGE_SET,
 909         /* TSC page is currently being updated and therefore is inactive */
 910         HV_TSC_PAGE_UPDATING,
 911         /* TSC page was set up with an inaccessible GPA */
 912         HV_TSC_PAGE_BROKEN,
 913 };
 914
 915 /* Hyper-V emulation context */
 916 struct kvm_hv {
 917         struct mutex hv_lock;
 918         u64 hv_guest_os_id;
 919         u64 hv_hypercall;
 920         u64 hv_tsc_page;
 921         enum hv_tsc_page_status hv_tsc_page_status;
 922
 923         /* Hyper-v based guest crash (NT kernel bugcheck) parameters */
 924         u64 hv_crash_param[HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS];
 925         u64 hv_crash_ctl;
 926
 927         struct ms_hyperv_tsc_page tsc_ref;
 928
 929         struct idr conn_to_evt;
 930
 931         u64 hv_reenlightenment_control;
 932         u64 hv_tsc_emulation_control;
 933         u64 hv_tsc_emulation_status;
 934
 935         /* How many vCPUs have VP index != vCPU index */
 936         atomic_t num_mismatched_vp_indexes;
 937
 938         struct hv_partition_assist_pg *hv_pa_pg;
 939         struct kvm_hv_syndbg hv_syndbg;
 940 };
 941
 942 struct msr_bitmap_range {
 943         u32 flags;
 944         u32 nmsrs;
 945         u32 base;
 946         unsigned long *bitmap;
 947 };
 948
 949 /* Xen emulation context */
 950 struct kvm_xen {
 951         bool long_mode;
 952         bool shinfo_set;
 953         u8 upcall_vector;
 954         struct gfn_to_hva_cache shinfo_cache;
 955 };
 956
 957 enum kvm_irqchip_mode {
 958         KVM_IRQCHIP_NONE,
 959         KVM_IRQCHIP_KERNEL,       /* created with KVM_CREATE_IRQCHIP */
 960         KVM_IRQCHIP_SPLIT,        /* created with KVM_CAP_SPLIT_IRQCHIP */
 961 };
 962
 963 struct kvm_x86_msr_filter {
 964         u8 count;
 965         bool default_allow:1;
 966         struct msr_bitmap_range ranges[16];
 967 };
 968
 969 #define APICV_INHIBIT_REASON_DISABLE    0
 970 #define APICV_INHIBIT_REASON_HYPERV     1
 971 #define APICV_INHIBIT_REASON_NESTED     2
 972 #define APICV_INHIBIT_REASON_IRQWIN     3
 973 #define APICV_INHIBIT_REASON_PIT_REINJ  4
 974 #define APICV_INHIBIT_REASON_X2APIC     5
 975
 976 struct kvm_arch {
 977         unsigned long n_used_mmu_pages;
 978         unsigned long n_requested_mmu_pages;
 979         unsigned long n_max_mmu_pages;
 980         unsigned int indirect_shadow_pages;
 981         u8 mmu_valid_gen;
 982         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
 983         struct list_head active_mmu_pages;
 984         struct list_head zapped_obsolete_pages;
 985         struct list_head lpage_disallowed_mmu_pages;
 986         struct kvm_page_track_notifier_node mmu_sp_tracker;
 987         struct kvm_page_track_notifier_head track_notifier_head;
 988
 989         struct list_head assigned_dev_head;
 990         struct iommu_domain *iommu_domain;
 991         bool iommu_noncoherent;
 992 #define __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
 993         atomic_t noncoherent_dma_count;
 994 #define __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
 995         atomic_t assigned_device_count;
 996         struct kvm_pic *vpic;
 997         struct kvm_ioapic *vioapic;
 998         struct kvm_pit *vpit;
 999         atomic_t vapics_in_nmi_mode;
1000         struct mutex apic_map_lock;
1001         struct kvm_apic_map __rcu *apic_map;
1002         atomic_t apic_map_dirty;
1003
1004         bool apic_access_page_done;
1005         unsigned long apicv_inhibit_reasons;
1006
1007         gpa_t wall_clock;
1008
1009         bool mwait_in_guest;
1010         bool hlt_in_guest;
1011         bool pause_in_guest;
1012         bool cstate_in_guest;
1013
1014         unsigned long irq_sources_bitmap;
1015         s64 kvmclock_offset;
1016         raw_spinlock_t tsc_write_lock;
1017         u64 last_tsc_nsec;
1018         u64 last_tsc_write;
1019         u32 last_tsc_khz;
1020         u64 cur_tsc_nsec;
1021         u64 cur_tsc_write;
1022         u64 cur_tsc_offset;
1023         u64 cur_tsc_generation;
1024         int nr_vcpus_matched_tsc;
1025
1026         spinlock_t pvclock_gtod_sync_lock;
1027         bool use_master_clock;
1028         u64 master_kernel_ns;
1029         u64 master_cycle_now;
1030         struct delayed_work kvmclock_update_work;
1031         struct delayed_work kvmclock_sync_work;
1032
1033         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
1034
1035         /* reads protected by irq_srcu, writes by irq_lock */
1036         struct hlist_head mask_notifier_list;
1037
1038         struct kvm_hv hyperv;
1039         struct kvm_xen xen;
1040
1041         #ifdef CONFIG_KVM_MMU_AUDIT
1042         int audit_point;
1043         #endif
1044
1045         bool backwards_tsc_observed;
1046         bool boot_vcpu_runs_old_kvmclock;
1047         u32 bsp_vcpu_id;
1048
1049         u64 disabled_quirks;
1050         int cpu_dirty_logging_count;
1051
1052         enum kvm_irqchip_mode irqchip_mode;
1053         u8 nr_reserved_ioapic_pins;
1054
1055         bool disabled_lapic_found;
1056
1057         bool x2apic_format;
1058         bool x2apic_broadcast_quirk_disabled;
1059
1060         bool guest_can_read_msr_platform_info;
1061         bool exception_payload_enabled;
1062
1063         bool bus_lock_detection_enabled;
1064
1065         /* Deflect RDMSR and WRMSR to user space when they trigger a #GP */
1066         u32 user_space_msr_mask;
1067         struct kvm_x86_msr_filter __rcu *msr_filter;
1068
1069         /* Guest can access the SGX PROVISIONKEY. */
1070         bool sgx_provisioning_allowed;
1071
1072         struct kvm_pmu_event_filter __rcu *pmu_event_filter;
1073         struct task_struct *nx_lpage_recovery_thread;
1074
1075 #ifdef CONFIG_X86_64
1076         /*
1077          * Whether the TDP MMU is enabled for this VM. This contains a
1078          * snapshot of the TDP MMU module parameter from when the VM was
1079          * created and remains unchanged for the life of the VM. If this is
1080          * true, TDP MMU handler functions will run for various MMU
1081          * operations.
1082          */
1083         bool tdp_mmu_enabled;
1084
1085         /*
1086          * List of struct kvm_mmu_pages being used as roots.
1087          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have
1088          * tdp_mmu_page set.
1089          *
1090          * For reads, this list is protected by:
1091          *      the MMU lock in read mode + RCU or
1092          *      the MMU lock in write mode
1093          *
1094          * For writes, this list is protected by:
1095          *      the MMU lock in read mode + the tdp_mmu_pages_lock or
1096          *      the MMU lock in write mode
1097          *
1098          * Roots will remain in the list until their tdp_mmu_root_count
1099          * drops to zero, at which point the thread that decremented the
1100          * count to zero should removed the root from the list and clean
1101          * it up, freeing the root after an RCU grace period.
1102          */
1103         struct list_head tdp_mmu_roots;
1104
1105         /*
1106          * List of struct kvmp_mmu_pages not being used as roots.
1107          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have
1108          * tdp_mmu_page set and a tdp_mmu_root_count of 0.
1109          */
1110         struct list_head tdp_mmu_pages;
1111
1112         /*
1113          * Protects accesses to the following fields when the MMU lock
1114          * is held in read mode:
1115          *  - tdp_mmu_roots (above)
1116          *  - tdp_mmu_pages (above)
1117          *  - the link field of struct kvm_mmu_pages used by the TDP MMU
1118          *  - lpage_disallowed_mmu_pages
1119          *  - the lpage_disallowed_link field of struct kvm_mmu_pages used
1120          *    by the TDP MMU
1121          * It is acceptable, but not necessary, to acquire this lock when
1122          * the thread holds the MMU lock in write mode.
1123          */
1124         spinlock_t tdp_mmu_pages_lock;
1125 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1126 };
1127
1128 struct kvm_vm_stat {
1129         ulong mmu_shadow_zapped;
1130         ulong mmu_pte_write;
1131         ulong mmu_pde_zapped;
1132         ulong mmu_flooded;
1133         ulong mmu_recycled;
1134         ulong mmu_cache_miss;
1135         ulong mmu_unsync;
1136         ulong remote_tlb_flush;
1137         ulong lpages;
1138         ulong nx_lpage_splits;
1139         ulong max_mmu_page_hash_collisions;
1140 };
1141
1142 struct kvm_vcpu_stat {
1143         u64 pf_fixed;
1144         u64 pf_guest;
1145         u64 tlb_flush;
1146         u64 invlpg;
1147
1148         u64 exits;
1149         u64 io_exits;
1150         u64 mmio_exits;
1151         u64 signal_exits;
1152         u64 irq_window_exits;
1153         u64 nmi_window_exits;
1154         u64 l1d_flush;
1155         u64 halt_exits;
1156         u64 halt_successful_poll;
1157         u64 halt_attempted_poll;
1158         u64 halt_poll_invalid;
1159         u64 halt_wakeup;
1160         u64 request_irq_exits;
1161         u64 irq_exits;
1162         u64 host_state_reload;
1163         u64 fpu_reload;
1164         u64 insn_emulation;
1165         u64 insn_emulation_fail;
1166         u64 hypercalls;
1167         u64 irq_injections;
1168         u64 nmi_injections;
1169         u64 req_event;
1170         u64 halt_poll_success_ns;
1171         u64 halt_poll_fail_ns;
1172         u64 nested_run;
1173         u64 directed_yield_attempted;
1174         u64 directed_yield_successful;
1175 };
1176
1177 struct x86_instruction_info;
1178
1179 struct msr_data {
1180         bool host_initiated;
1181         u32 index;
1182         u64 data;
1183 };
1184
1185 struct kvm_lapic_irq {
1186         u32 vector;
1187         u16 delivery_mode;
1188         u16 dest_mode;
1189         bool level;
1190         u16 trig_mode;
1191         u32 shorthand;
1192         u32 dest_id;
1193         bool msi_redir_hint;
1194 };
1195
1196 static inline u16 kvm_lapic_irq_dest_mode(bool dest_mode_logical)
1197 {
1198         return dest_mode_logical ? APIC_DEST_LOGICAL : APIC_DEST_PHYSICAL;
1199 }
1200
1201 struct kvm_x86_ops {
1202         int (*hardware_enable)(void);
1203         void (*hardware_disable)(void);
1204         void (*hardware_unsetup)(void);
1205         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
1206         bool (*has_emulated_msr)(struct kvm *kvm, u32 index);
1207         void (*vcpu_after_set_cpuid)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1208
1209         unsigned int vm_size;
1210         int (*vm_init)(struct kvm *kvm);
1211         void (*vm_destroy)(struct kvm *kvm);
1212
1213         /* Create, but do not attach this VCPU */
1214         int (*vcpu_create)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1215         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1216         void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1217
1218         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1219         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1220         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1221
1222         void (*update_exception_bitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1223         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1224         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1225         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
1226         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1227                             struct kvm_segment *var, int seg);
1228         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1229         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1230                             struct kvm_segment *var, int seg);
1231         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1232         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1233         bool (*is_valid_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1234         void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1235         int (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1236         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1237         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1238         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1239         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1240         void (*sync_dirty_debug_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1241         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
1242         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
1243         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1244         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1245
1246         void (*tlb_flush_all)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1247         void (*tlb_flush_current)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1248         int  (*tlb_remote_flush)(struct kvm *kvm);
1249         int  (*tlb_remote_flush_with_range)(struct kvm *kvm,
1250                         struct kvm_tlb_range *range);
1251
1252         /*
1253          * Flush any TLB entries associated with the given GVA.
1254          * Does not need to flush GPA->HPA mappings.
1255          * Can potentially get non-canonical addresses through INVLPGs, which
1256          * the implementation may choose to ignore if appropriate.
1257          */
1258         void (*tlb_flush_gva)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t addr);
1259
1260         /*
1261          * Flush any TLB entries created by the guest.  Like tlb_flush_gva(),
1262          * does not need to flush GPA->HPA mappings.
1263          */
1264         void (*tlb_flush_guest)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1265
1266         enum exit_fastpath_completion (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1267         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1268                 enum exit_fastpath_completion exit_fastpath);
1269         int (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1270         void (*update_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1271         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
1272         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1273         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1274                                 unsigned char *hypercall_addr);
1275         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1276         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1277         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1278         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1279         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1280         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1281         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1282         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
1283         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1284         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1285         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
1286         bool (*check_apicv_inhibit_reasons)(ulong bit);
1287         void (*pre_update_apicv_exec_ctrl)(struct kvm *kvm, bool activate);
1288         void (*refresh_apicv_exec_ctrl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1289         void (*hwapic_irr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int max_irr);
1290         void (*hwapic_isr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int isr);
1291         bool (*guest_apic_has_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1292         void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *eoi_exit_bitmap);
1293         void (*set_virtual_apic_mode)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1294         void (*set_apic_access_page_addr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1295         int (*deliver_posted_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vector);
1296         int (*sync_pir_to_irr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1297         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
1298         int (*set_identity_map_addr)(struct kvm *kvm, u64 ident_addr);
1299         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
1300
1301         void (*load_mmu_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu, hpa_t root_hpa,
1302                              int root_level);
1303
1304         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
1305
1306         /* Returns actual tsc_offset set in active VMCS */
1307         u64 (*write_l1_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
1308
1309         /*
1310          * Retrieve somewhat arbitrary exit information.  Intended to be used
1311          * only from within tracepoints to avoid VMREADs when tracing is off.
1312          */
1313         void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *info1, u64 *info2,
1314                               u32 *exit_int_info, u32 *exit_int_info_err_code);
1315
1316         int (*check_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1317                                struct x86_instruction_info *info,
1318                                enum x86_intercept_stage stage,
1319                                struct x86_exception *exception);
1320         void (*handle_exit_irqoff)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1321
1322         void (*request_immediate_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1323
1324         void (*sched_in)(struct kvm_vcpu *kvm, int cpu);
1325
1326         /*
1327          * Size of the CPU's dirty log buffer, i.e. VMX's PML buffer.  A zero
1328          * value indicates CPU dirty logging is unsupported or disabled.
1329          */
1330         int cpu_dirty_log_size;
1331         void (*update_cpu_dirty_logging)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1332
1333         /* pmu operations of sub-arch */
1334         const struct kvm_pmu_ops *pmu_ops;
1335         const struct kvm_x86_nested_ops *nested_ops;
1336
1337         /*
1338          * Architecture specific hooks for vCPU blocking due to
1339          * HLT instruction.
1340          * Returns for .pre_block():
1341          *    - 0 means continue to block the vCPU.
1342          *    - 1 means we cannot block the vCPU since some event
1343          *        happens during this period, such as, 'ON' bit in
1344          *        posted-interrupts descriptor is set.
1345          */
1346         int (*pre_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1347         void (*post_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1348
1349         void (*vcpu_blocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1350         void (*vcpu_unblocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1351
1352         int (*update_pi_irte)(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1353                               uint32_t guest_irq, bool set);
1354         void (*apicv_post_state_restore)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1355         bool (*dy_apicv_has_pending_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1356
1357         int (*set_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 guest_deadline_tsc,
1358                             bool *expired);
1359         void (*cancel_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1360
1361         void (*setup_mce)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1362
1363         int (*smi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1364         int (*pre_enter_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, char *smstate);
1365         int (*pre_leave_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, const char *smstate);
1366         void (*enable_smi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1367
1368         int (*mem_enc_op)(struct kvm *kvm, void __user *argp);
1369         int (*mem_enc_reg_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1370         int (*mem_enc_unreg_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1371         int (*vm_copy_enc_context_from)(struct kvm *kvm, unsigned int source_fd);
1372
1373         int (*get_msr_feature)(struct kvm_msr_entry *entry);
1374
1375         bool (*can_emulate_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu, void *insn, int insn_len);
1376
1377         bool (*apic_init_signal_blocked)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1378         int (*enable_direct_tlbflush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1379
1380         void (*migrate_timers)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1381         void (*msr_filter_changed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1382         int (*complete_emulated_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1383
1384         void (*vcpu_deliver_sipi_vector)(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1385 };
1386
1387 struct kvm_x86_nested_ops {
1388         int (*check_events)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1389         bool (*hv_timer_pending)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1390         void (*triple_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1391         int (*get_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1392                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1393                          unsigned user_data_size);
1394         int (*set_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1395                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1396                          struct kvm_nested_state *kvm_state);
1397         bool (*get_nested_state_pages)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1398         int (*write_log_dirty)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t l2_gpa);
1399
1400         int (*enable_evmcs)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1401                             uint16_t *vmcs_version);
1402         uint16_t (*get_evmcs_version)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1403 };
1404
1405 struct kvm_x86_init_ops {
1406         int (*cpu_has_kvm_support)(void);
1407         int (*disabled_by_bios)(void);
1408         int (*check_processor_compatibility)(void);
1409         int (*hardware_setup)(void);
1410
1411         struct kvm_x86_ops *runtime_ops;
1412 };
1413
1414 struct kvm_arch_async_pf {
1415         u32 token;
1416         gfn_t gfn;
1417         unsigned long cr3;
1418         bool direct_map;
1419 };
1420
1421 extern u64 __read_mostly host_efer;
1422 extern bool __read_mostly allow_smaller_maxphyaddr;
1423 extern struct kvm_x86_ops kvm_x86_ops;
1424
1425 #define KVM_X86_OP(func) \
1426         DECLARE_STATIC_CALL(kvm_x86_##func, *(((struct kvm_x86_ops *)0)->func));
1427 #define KVM_X86_OP_NULL KVM_X86_OP
1428 #include <asm/kvm-x86-ops.h>
1429
1430 static inline void kvm_ops_static_call_update(void)
1431 {
1432 #define KVM_X86_OP(func) \
1433         static_call_update(kvm_x86_##func, kvm_x86_ops.func);
1434 #define KVM_X86_OP_NULL KVM_X86_OP
1435 #include <asm/kvm-x86-ops.h>
1436 }
1437
1438 #define __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
1439 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
1440 {
1441         return __vmalloc(kvm_x86_ops.vm_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO);
1442 }
1443 void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm);
1444
1445 #define __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLB
1446 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlb(struct kvm *kvm)
1447 {
1448         if (kvm_x86_ops.tlb_remote_flush &&
1449             !static_call(kvm_x86_tlb_remote_flush)(kvm))
1450                 return 0;
1451         else
1452                 return -ENOTSUPP;
1453 }
1454
1455 int kvm_mmu_module_init(void);
1456 void kvm_mmu_module_exit(void);
1457
1458 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1459 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
1460 void kvm_mmu_init_vm(struct kvm *kvm);
1461 void kvm_mmu_uninit_vm(struct kvm *kvm);
1462
1463 void kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
1464 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1465                                       struct kvm_memory_slot *memslot,
1466                                       int start_level);
1467 void kvm_mmu_zap_collapsible_sptes(struct kvm *kvm,
1468                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1469 void kvm_mmu_slot_leaf_clear_dirty(struct kvm *kvm,
1470                                    struct kvm_memory_slot *memslot);
1471 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
1472 void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm, u64 gen);
1473 unsigned long kvm_mmu_calculate_default_mmu_pages(struct kvm *kvm);
1474 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned long kvm_nr_mmu_pages);
1475
1476 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu, unsigned long cr3);
1477 bool pdptrs_changed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1478
1479 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
1480                           const void *val, int bytes);
1481
1482 struct kvm_irq_mask_notifier {
1483         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
1484         int irq;
1485         struct hlist_node link;
1486 };
1487
1488 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1489                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1490 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1491                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1492 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
1493                              bool mask);
1494
1495 extern bool tdp_enabled;
1496
1497 u64 vcpu_tsc_khz(struct kvm_vcpu *vcpu);
1498
1499 /* control of guest tsc rate supported? */
1500 extern bool kvm_has_tsc_control;
1501 /* maximum supported tsc_khz for guests */
1502 extern u32  kvm_max_guest_tsc_khz;
1503 /* number of bits of the fractional part of the TSC scaling ratio */
1504 extern u8   kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits;
1505 /* maximum allowed value of TSC scaling ratio */
1506 extern u64  kvm_max_tsc_scaling_ratio;
1507 /* 1ull << kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits */
1508 extern u64  kvm_default_tsc_scaling_ratio;
1509 /* bus lock detection supported? */
1510 extern bool kvm_has_bus_lock_exit;
1511
1512 extern u64 kvm_mce_cap_supported;
1513
1514 /*
1515  * EMULTYPE_NO_DECODE - Set when re-emulating an instruction (after completing
1516  *                      userspace I/O) to indicate that the emulation context
1517  *                      should be reused as is, i.e. skip initialization of
1518  *                      emulation context, instruction fetch and decode.
1519  *
1520  * EMULTYPE_TRAP_UD - Set when emulating an intercepted #UD from hardware.
1521  *                    Indicates that only select instructions (tagged with
1522  *                    EmulateOnUD) should be emulated (to minimize the emulator
1523  *                    attack surface).  See also EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED.
1524  *
1525  * EMULTYPE_SKIP - Set when emulating solely to skip an instruction, i.e. to
1526  *                 decode the instruction length.  For use *only* by
1527  *                 kvm_x86_ops.skip_emulated_instruction() implementations.
1528  *
1529  * EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF - Set when the emulator should resume the guest to
1530  *                           retry native execution under certain conditions,
1531  *                           Can only be set in conjunction with EMULTYPE_PF.
1532  *
1533  * EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED - Set when emulating an intercepted #UD that was
1534  *                           triggered by KVM's magic "force emulation" prefix,
1535  *                           which is opt in via module param (off by default).
1536  *                           Bypasses EmulateOnUD restriction despite emulating
1537  *                           due to an intercepted #UD (see EMULTYPE_TRAP_UD).
1538  *                           Used to test the full emulator from userspace.
1539  *
1540  * EMULTYPE_VMWARE_GP - Set when emulating an intercepted #GP for VMware
1541  *                      backdoor emulation, which is opt in via module param.
1542  *                      VMware backdoor emulation handles select instructions
1543  *                      and reinjects the #GP for all other cases.
1544  *
1545  * EMULTYPE_PF - Set when emulating MMIO by way of an intercepted #PF, in which
1546  *               case the CR2/GPA value pass on the stack is valid.
1547  */
1548 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
1549 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
1550 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
1551 #define EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF     (1 << 3)
1552 #define EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED     (1 << 4)
1553 #define EMULTYPE_VMWARE_GP          (1 << 5)
1554 #define EMULTYPE_PF                 (1 << 6)
1555
1556 int kvm_emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, int emulation_type);
1557 int kvm_emulate_instruction_from_buffer(struct kvm_vcpu *vcpu,
1558                                         void *insn, int insn_len);
1559
1560 void kvm_enable_efer_bits(u64);
1561 bool kvm_valid_efer(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1562 int __kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data, bool host_initiated);
1563 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data);
1564 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 data);
1565 int kvm_emulate_rdmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
1566 int kvm_emulate_wrmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
1567 int kvm_emulate_as_nop(struct kvm_vcpu *vcpu);
1568 int kvm_emulate_invd(struct kvm_vcpu *vcpu);
1569 int kvm_emulate_mwait(struct kvm_vcpu *vcpu);
1570 int kvm_handle_invalid_op(struct kvm_vcpu *vcpu);
1571 int kvm_emulate_monitor(struct kvm_vcpu *vcpu);
1572
1573 int kvm_fast_pio(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port, int in);
1574 int kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
1575 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1576 int kvm_vcpu_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1577 int kvm_emulate_ap_reset_hold(struct kvm_vcpu *vcpu);
1578 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
1579
1580 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
1581 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
1582 void kvm_vcpu_deliver_sipi_vector(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1583
1584 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int idt_index,
1585                     int reason, bool has_error_code, u32 error_code);
1586
1587 void kvm_free_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
1588
1589 void kvm_post_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long old_cr0, unsigned long cr0);
1590 void kvm_post_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long old_cr4, unsigned long cr4);
1591 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1592 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1593 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1594 int kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
1595 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
1596 void kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
1597 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
1598 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
1599 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1600 int kvm_emulate_xsetbv(struct kvm_vcpu *vcpu);
1601
1602 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1603 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1604
1605 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
1606 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1607 int kvm_emulate_rdpmc(struct kvm_vcpu *vcpu);
1608
1609 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1610 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1611 void kvm_queue_exception_p(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, unsigned long payload);
1612 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1613 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1614 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
1615 bool kvm_inject_emulated_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu,
1616                                     struct x86_exception *fault);
1617 int kvm_read_guest_page_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1618                             gfn_t gfn, void *data, int offset, int len,
1619                             u32 access);
1620 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
1621 bool kvm_require_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
1622
1623 static inline int __kvm_irq_line_state(unsigned long *irq_state,
1624                                        int irq_source_id, int level)
1625 {
1626         /* Logical OR for level trig interrupt */
1627         if (level)
1628                 __set_bit(irq_source_id, irq_state);
1629         else
1630                 __clear_bit(irq_source_id, irq_state);
1631
1632         return !!(*irq_state);
1633 }
1634
1635 #define KVM_MMU_ROOT_CURRENT            BIT(0)
1636 #define KVM_MMU_ROOT_PREVIOUS(i)        BIT(1+i)
1637 #define KVM_MMU_ROOTS_ALL               (~0UL)
1638
1639 int kvm_pic_set_irq(struct kvm_pic *pic, int irq, int irq_source_id, int level);
1640 void kvm_pic_clear_all(struct kvm_pic *pic, int irq_source_id);
1641
1642 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
1643
1644 void kvm_update_dr7(struct kvm_vcpu *vcpu);
1645
1646 int kvm_mmu_unprotect_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1647 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
1648 void kvm_mmu_free_roots(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1649                         ulong roots_to_free);
1650 gpa_t translate_nested_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
1651                            struct x86_exception *exception);
1652 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1653                               struct x86_exception *exception);
1654 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1655                                struct x86_exception *exception);
1656 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1657                                struct x86_exception *exception);
1658 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1659                                 struct x86_exception *exception);
1660
1661 bool kvm_apicv_activated(struct kvm *kvm);
1662 void kvm_apicv_init(struct kvm *kvm, bool enable);
1663 void kvm_vcpu_update_apicv(struct kvm_vcpu *vcpu);
1664 void kvm_request_apicv_update(struct kvm *kvm, bool activate,
1665                               unsigned long bit);
1666
1667 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
1668
1669 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa, u64 error_code,
1670                        void *insn, int insn_len);
1671 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1672 void kvm_mmu_invalidate_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1673                             gva_t gva, hpa_t root_hpa);
1674 void kvm_mmu_invpcid_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned long pcid);
1675 void kvm_mmu_new_pgd(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t new_pgd, bool skip_tlb_flush,
1676                      bool skip_mmu_sync);
1677
1678 void kvm_configure_mmu(bool enable_tdp, int tdp_max_root_level,
1679                        int tdp_huge_page_level);
1680
1681 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
1682 {
1683         u16 ldt;
1684         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
1685         return ldt;
1686 }
1687
1688 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
1689 {
1690         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
1691 }
1692
1693 #ifdef CONFIG_X86_64
1694 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
1695 {
1696         u64 value;
1697
1698         rdmsrl(msr, value);
1699         return value;
1700 }
1701 #endif
1702
1703 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
1704 {
1705         return 0x600; /* P6 family */
1706 }
1707
1708 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
1709 {
1710         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
1711 }
1712
1713 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
1714 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
1715 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
1716 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
1717 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
1718         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
1719
1720 enum {
1721         TASK_SWITCH_CALL = 0,
1722         TASK_SWITCH_IRET = 1,
1723         TASK_SWITCH_JMP = 2,
1724         TASK_SWITCH_GATE = 3,
1725 };
1726
1727 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
1728 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
1729 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
1730 #define HF_GUEST_MASK           (1 << 5) /* VCPU is in guest-mode */
1731 #define HF_SMM_MASK             (1 << 6)
1732 #define HF_SMM_INSIDE_NMI_MASK  (1 << 7)
1733
1734 #define __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
1735 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM 2
1736
1737 #define kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu) ((vcpu)->arch.hflags & HF_SMM_MASK ? 1 : 0)
1738 #define kvm_memslots_for_spte_role(kvm, role) __kvm_memslots(kvm, (role).smm)
1739
1740 asmlinkage void kvm_spurious_fault(void);
1741
1742 /*
1743  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
1744  * reboot turns off virtualization while processes are running.
1745  * Usually after catching the fault we just panic; during reboot
1746  * instead the instruction is ignored.
1747  */
1748 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn)                              \
1749         "666: \n\t"                                                     \
1750         insn "\n\t"                                                     \
1751         "jmp    668f \n\t"                                              \
1752         "667: \n\t"                                                     \
1753         "1: \n\t"                                                       \
1754         ".pushsection .discard.instr_begin \n\t"                        \
1755         ".long 1b - . \n\t"                                             \
1756         ".popsection \n\t"                                              \
1757         "call   kvm_spurious_fault \n\t"                                \
1758         "1: \n\t"                                                       \
1759         ".pushsection .discard.instr_end \n\t"                          \
1760         ".long 1b - . \n\t"                                             \
1761         ".popsection \n\t"                                              \
1762         "668: \n\t"                                                     \
1763         _ASM_EXTABLE(666b, 667b)
1764
1765 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
1766
1767 int kvm_cpu_has_injectable_intr(struct kvm_vcpu *v);
1768 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1769 int kvm_cpu_has_extint(struct kvm_vcpu *v);
1770 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1771 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
1772 void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1773 void kvm_vcpu_reload_apic_access_page(struct kvm_vcpu *vcpu);
1774
1775 int kvm_pv_send_ipi(struct kvm *kvm, unsigned long ipi_bitmap_low,
1776                     unsigned long ipi_bitmap_high, u32 min,
1777                     unsigned long icr, int op_64_bit);
1778
1779 void kvm_define_user_return_msr(unsigned index, u32 msr);
1780 int kvm_set_user_return_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
1781
1782 u64 kvm_scale_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 tsc);
1783 u64 kvm_read_l1_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
1784
1785 unsigned long kvm_get_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu);
1786 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
1787
1788 void kvm_make_mclock_inprogress_request(struct kvm *kvm);
1789 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
1790 void kvm_make_scan_ioapic_request_mask(struct kvm *kvm,
1791                                        unsigned long *vcpu_bitmap);
1792
1793 bool kvm_arch_async_page_not_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1794                                      struct kvm_async_pf *work);
1795 void kvm_arch_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1796                                  struct kvm_async_pf *work);
1797 void kvm_arch_async_page_ready(struct kvm_vcpu *vcpu,
1798                                struct kvm_async_pf *work);
1799 void kvm_arch_async_page_present_queued(struct kvm_vcpu *vcpu);
1800 bool kvm_arch_can_dequeue_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu);
1801 extern bool kvm_find_async_pf_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1802
1803 int kvm_skip_emulated_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu);
1804 int kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1805 void __kvm_request_immediate_exit(struct kvm_vcpu *vcpu);
1806
1807 int kvm_is_in_guest(void);
1808
1809 void __user *__x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa,
1810                                      u32 size);
1811 bool kvm_vcpu_is_reset_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1812 bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1813
1814 bool kvm_intr_is_single_vcpu(struct kvm *kvm, struct kvm_lapic_irq *irq,
1815                              struct kvm_vcpu **dest_vcpu);
1816
1817 void kvm_set_msi_irq(struct kvm *kvm, struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1818                      struct kvm_lapic_irq *irq);
1819
1820 static inline bool kvm_irq_is_postable(struct kvm_lapic_irq *irq)
1821 {
1822         /* We can only post Fixed and LowPrio IRQs */
1823         return (irq->delivery_mode == APIC_DM_FIXED ||
1824                 irq->delivery_mode == APIC_DM_LOWEST);
1825 }
1826
1827 static inline void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1828 {
1829         static_call_cond(kvm_x86_vcpu_blocking)(vcpu);
1830 }
1831
1832 static inline void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1833 {
1834         static_call_cond(kvm_x86_vcpu_unblocking)(vcpu);
1835 }
1836
1837 static inline void kvm_arch_vcpu_block_finish(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
1838
1839 static inline int kvm_cpu_get_apicid(int mps_cpu)
1840 {
1841 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1842         return default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
1843 #else
1844         WARN_ON_ONCE(1);
1845         return BAD_APICID;
1846 #endif
1847 }
1848
1849 #define put_smstate(type, buf, offset, val)                      \
1850         *(type *)((buf) + (offset) - 0x7e00) = val
1851
1852 #define GET_SMSTATE(type, buf, offset)          \
1853         (*(type *)((buf) + (offset) - 0x7e00))
1854
1855 int kvm_cpu_dirty_log_size(void);
1856
1857 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */