Merge branch irq/misc-5.17 into irq/irqchip-next
[linux-2.6-microblaze.git] / 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 1024
41
42 /*
43  * In x86, the VCPU ID corresponds to the APIC ID, and APIC IDs
44  * might be larger than the actual number of VCPUs because the
45  * APIC ID encodes CPU topology information.
46  *
47  * In the worst case, we'll need less than one extra bit for the
48  * Core ID, and less than one extra bit for the Package (Die) ID,
49  * so ratio of 4 should be enough.
50  */
51 #define KVM_VCPU_ID_RATIO 4
52 #define KVM_MAX_VCPU_IDS (KVM_MAX_VCPUS * KVM_VCPU_ID_RATIO)
53
54 /* memory slots that are not exposed to userspace */
55 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 3
56
57 #define KVM_HALT_POLL_NS_DEFAULT 200000
58
59 #define KVM_IRQCHIP_NUM_PINS  KVM_IOAPIC_NUM_PINS
60
61 #define KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS   (KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_PROTECT_ENABLE | \
62                                         KVM_DIRTY_LOG_INITIALLY_SET)
63
64 #define KVM_BUS_LOCK_DETECTION_VALID_MODE       (KVM_BUS_LOCK_DETECTION_OFF | \
65                                                  KVM_BUS_LOCK_DETECTION_EXIT)
66
67 /* x86-specific vcpu->requests bit members */
68 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER           KVM_ARCH_REQ(0)
69 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS       KVM_ARCH_REQ(1)
70 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT            KVM_ARCH_REQ(2)
71 #define KVM_REQ_MMU_SYNC                KVM_ARCH_REQ(3)
72 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(4)
73 #define KVM_REQ_LOAD_MMU_PGD            KVM_ARCH_REQ(5)
74 #define KVM_REQ_EVENT                   KVM_ARCH_REQ(6)
75 #define KVM_REQ_APF_HALT                KVM_ARCH_REQ(7)
76 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(8)
77 #define KVM_REQ_NMI                     KVM_ARCH_REQ(9)
78 #define KVM_REQ_PMU                     KVM_ARCH_REQ(10)
79 #define KVM_REQ_PMI                     KVM_ARCH_REQ(11)
80 #define KVM_REQ_SMI                     KVM_ARCH_REQ(12)
81 #define KVM_REQ_MASTERCLOCK_UPDATE      KVM_ARCH_REQ(13)
82 #define KVM_REQ_MCLOCK_INPROGRESS \
83         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(14, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
84 #define KVM_REQ_SCAN_IOAPIC \
85         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(15, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
86 #define KVM_REQ_GLOBAL_CLOCK_UPDATE     KVM_ARCH_REQ(16)
87 #define KVM_REQ_APIC_PAGE_RELOAD \
88         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(17, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
89 #define KVM_REQ_HV_CRASH                KVM_ARCH_REQ(18)
90 #define KVM_REQ_IOAPIC_EOI_EXIT         KVM_ARCH_REQ(19)
91 #define KVM_REQ_HV_RESET                KVM_ARCH_REQ(20)
92 #define KVM_REQ_HV_EXIT                 KVM_ARCH_REQ(21)
93 #define KVM_REQ_HV_STIMER               KVM_ARCH_REQ(22)
94 #define KVM_REQ_LOAD_EOI_EXITMAP        KVM_ARCH_REQ(23)
95 #define KVM_REQ_GET_NESTED_STATE_PAGES  KVM_ARCH_REQ(24)
96 #define KVM_REQ_APICV_UPDATE \
97         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(25, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
98 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH_CURRENT       KVM_ARCH_REQ(26)
99 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH_GUEST \
100         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(27, KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
101 #define KVM_REQ_APF_READY               KVM_ARCH_REQ(28)
102 #define KVM_REQ_MSR_FILTER_CHANGED      KVM_ARCH_REQ(29)
103 #define KVM_REQ_UPDATE_CPU_DIRTY_LOGGING \
104         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(30, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
105
106 #define CR0_RESERVED_BITS                                               \
107         (~(unsigned long)(X86_CR0_PE | X86_CR0_MP | X86_CR0_EM | X86_CR0_TS \
108                           | X86_CR0_ET | X86_CR0_NE | X86_CR0_WP | X86_CR0_AM \
109                           | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD | X86_CR0_PG))
110
111 #define CR4_RESERVED_BITS                                               \
112         (~(unsigned long)(X86_CR4_VME | X86_CR4_PVI | X86_CR4_TSD | X86_CR4_DE\
113                           | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_MCE     \
114                           | X86_CR4_PGE | X86_CR4_PCE | X86_CR4_OSFXSR | X86_CR4_PCIDE \
115                           | X86_CR4_OSXSAVE | X86_CR4_SMEP | X86_CR4_FSGSBASE \
116                           | X86_CR4_OSXMMEXCPT | X86_CR4_LA57 | X86_CR4_VMXE \
117                           | X86_CR4_SMAP | X86_CR4_PKE | X86_CR4_UMIP))
118
119 #define CR8_RESERVED_BITS (~(unsigned long)X86_CR8_TPR)
120
121
122
123 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
124 #define VALID_PAGE(x) ((x) != INVALID_PAGE)
125
126 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
127 #define INVALID_GPA (~(gpa_t)0)
128
129 /* KVM Hugepage definitions for x86 */
130 #define KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL  PG_LEVEL_1G
131 #define KVM_NR_PAGE_SIZES       (KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL - PG_LEVEL_4K + 1)
132 #define KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x)  (((x) - 1) * 9)
133 #define KVM_HPAGE_SHIFT(x)      (PAGE_SHIFT + KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x))
134 #define KVM_HPAGE_SIZE(x)       (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT(x))
135 #define KVM_HPAGE_MASK(x)       (~(KVM_HPAGE_SIZE(x) - 1))
136 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE(x)  (KVM_HPAGE_SIZE(x) / PAGE_SIZE)
137
138 #define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
139 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64UL
140 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 12
141 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
142 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
143 #define KVM_REFILL_PAGES 25
144 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 256
145 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
146 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
147
148 #define ASYNC_PF_PER_VCPU 64
149
150 enum kvm_reg {
151         VCPU_REGS_RAX = __VCPU_REGS_RAX,
152         VCPU_REGS_RCX = __VCPU_REGS_RCX,
153         VCPU_REGS_RDX = __VCPU_REGS_RDX,
154         VCPU_REGS_RBX = __VCPU_REGS_RBX,
155         VCPU_REGS_RSP = __VCPU_REGS_RSP,
156         VCPU_REGS_RBP = __VCPU_REGS_RBP,
157         VCPU_REGS_RSI = __VCPU_REGS_RSI,
158         VCPU_REGS_RDI = __VCPU_REGS_RDI,
159 #ifdef CONFIG_X86_64
160         VCPU_REGS_R8  = __VCPU_REGS_R8,
161         VCPU_REGS_R9  = __VCPU_REGS_R9,
162         VCPU_REGS_R10 = __VCPU_REGS_R10,
163         VCPU_REGS_R11 = __VCPU_REGS_R11,
164         VCPU_REGS_R12 = __VCPU_REGS_R12,
165         VCPU_REGS_R13 = __VCPU_REGS_R13,
166         VCPU_REGS_R14 = __VCPU_REGS_R14,
167         VCPU_REGS_R15 = __VCPU_REGS_R15,
168 #endif
169         VCPU_REGS_RIP,
170         NR_VCPU_REGS,
171
172         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
173         VCPU_EXREG_CR0,
174         VCPU_EXREG_CR3,
175         VCPU_EXREG_CR4,
176         VCPU_EXREG_RFLAGS,
177         VCPU_EXREG_SEGMENTS,
178         VCPU_EXREG_EXIT_INFO_1,
179         VCPU_EXREG_EXIT_INFO_2,
180 };
181
182 enum {
183         VCPU_SREG_ES,
184         VCPU_SREG_CS,
185         VCPU_SREG_SS,
186         VCPU_SREG_DS,
187         VCPU_SREG_FS,
188         VCPU_SREG_GS,
189         VCPU_SREG_TR,
190         VCPU_SREG_LDTR,
191 };
192
193 enum exit_fastpath_completion {
194         EXIT_FASTPATH_NONE,
195         EXIT_FASTPATH_REENTER_GUEST,
196         EXIT_FASTPATH_EXIT_HANDLED,
197 };
198 typedef enum exit_fastpath_completion fastpath_t;
199
200 struct x86_emulate_ctxt;
201 struct x86_exception;
202 enum x86_intercept;
203 enum x86_intercept_stage;
204
205 #define KVM_NR_DB_REGS  4
206
207 #define DR6_BUS_LOCK   (1 << 11)
208 #define DR6_BD          (1 << 13)
209 #define DR6_BS          (1 << 14)
210 #define DR6_BT          (1 << 15)
211 #define DR6_RTM         (1 << 16)
212 /*
213  * DR6_ACTIVE_LOW combines fixed-1 and active-low bits.
214  * We can regard all the bits in DR6_FIXED_1 as active_low bits;
215  * they will never be 0 for now, but when they are defined
216  * in the future it will require no code change.
217  *
218  * DR6_ACTIVE_LOW is also used as the init/reset value for DR6.
219  */
220 #define DR6_ACTIVE_LOW  0xffff0ff0
221 #define DR6_VOLATILE    0x0001e80f
222 #define DR6_FIXED_1     (DR6_ACTIVE_LOW & ~DR6_VOLATILE)
223
224 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
225 #define DR7_GE          (1 << 9)
226 #define DR7_GD          (1 << 13)
227 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
228 #define DR7_VOLATILE    0xffff2bff
229
230 #define KVM_GUESTDBG_VALID_MASK \
231         (KVM_GUESTDBG_ENABLE | \
232         KVM_GUESTDBG_SINGLESTEP | \
233         KVM_GUESTDBG_USE_HW_BP | \
234         KVM_GUESTDBG_USE_SW_BP | \
235         KVM_GUESTDBG_INJECT_BP | \
236         KVM_GUESTDBG_INJECT_DB | \
237         KVM_GUESTDBG_BLOCKIRQ)
238
239
240 #define PFERR_PRESENT_BIT 0
241 #define PFERR_WRITE_BIT 1
242 #define PFERR_USER_BIT 2
243 #define PFERR_RSVD_BIT 3
244 #define PFERR_FETCH_BIT 4
245 #define PFERR_PK_BIT 5
246 #define PFERR_SGX_BIT 15
247 #define PFERR_GUEST_FINAL_BIT 32
248 #define PFERR_GUEST_PAGE_BIT 33
249
250 #define PFERR_PRESENT_MASK (1U << PFERR_PRESENT_BIT)
251 #define PFERR_WRITE_MASK (1U << PFERR_WRITE_BIT)
252 #define PFERR_USER_MASK (1U << PFERR_USER_BIT)
253 #define PFERR_RSVD_MASK (1U << PFERR_RSVD_BIT)
254 #define PFERR_FETCH_MASK (1U << PFERR_FETCH_BIT)
255 #define PFERR_PK_MASK (1U << PFERR_PK_BIT)
256 #define PFERR_SGX_MASK (1U << PFERR_SGX_BIT)
257 #define PFERR_GUEST_FINAL_MASK (1ULL << PFERR_GUEST_FINAL_BIT)
258 #define PFERR_GUEST_PAGE_MASK (1ULL << PFERR_GUEST_PAGE_BIT)
259
260 #define PFERR_NESTED_GUEST_PAGE (PFERR_GUEST_PAGE_MASK |        \
261                                  PFERR_WRITE_MASK |             \
262                                  PFERR_PRESENT_MASK)
263
264 /* apic attention bits */
265 #define KVM_APIC_CHECK_VAPIC    0
266 /*
267  * The following bit is set with PV-EOI, unset on EOI.
268  * We detect PV-EOI changes by guest by comparing
269  * this bit with PV-EOI in guest memory.
270  * See the implementation in apic_update_pv_eoi.
271  */
272 #define KVM_APIC_PV_EOI_PENDING 1
273
274 struct kvm_kernel_irq_routing_entry;
275
276 /*
277  * kvm_mmu_page_role tracks the properties of a shadow page (where shadow page
278  * also includes TDP pages) to determine whether or not a page can be used in
279  * the given MMU context.  This is a subset of the overall kvm_mmu_role to
280  * minimize the size of kvm_memory_slot.arch.gfn_track, i.e. allows allocating
281  * 2 bytes per gfn instead of 4 bytes per gfn.
282  *
283  * Indirect upper-level shadow pages are tracked for write-protection via
284  * gfn_track.  As above, gfn_track is a 16 bit counter, so KVM must not create
285  * more than 2^16-1 upper-level shadow pages at a single gfn, otherwise
286  * gfn_track will overflow and explosions will ensure.
287  *
288  * A unique shadow page (SP) for a gfn is created if and only if an existing SP
289  * cannot be reused.  The ability to reuse a SP is tracked by its role, which
290  * incorporates various mode bits and properties of the SP.  Roughly speaking,
291  * the number of unique SPs that can theoretically be created is 2^n, where n
292  * is the number of bits that are used to compute the role.
293  *
294  * But, even though there are 18 bits in the mask below, not all combinations
295  * of modes and flags are possible.  The maximum number of possible upper-level
296  * shadow pages for a single gfn is in the neighborhood of 2^13.
297  *
298  *   - invalid shadow pages are not accounted.
299  *   - level is effectively limited to four combinations, not 16 as the number
300  *     bits would imply, as 4k SPs are not tracked (allowed to go unsync).
301  *   - level is effectively unused for non-PAE paging because there is exactly
302  *     one upper level (see 4k SP exception above).
303  *   - quadrant is used only for non-PAE paging and is exclusive with
304  *     gpte_is_8_bytes.
305  *   - execonly and ad_disabled are used only for nested EPT, which makes it
306  *     exclusive with quadrant.
307  */
308 union kvm_mmu_page_role {
309         u32 word;
310         struct {
311                 unsigned level:4;
312                 unsigned gpte_is_8_bytes:1;
313                 unsigned quadrant:2;
314                 unsigned direct:1;
315                 unsigned access:3;
316                 unsigned invalid:1;
317                 unsigned efer_nx:1;
318                 unsigned cr0_wp:1;
319                 unsigned smep_andnot_wp:1;
320                 unsigned smap_andnot_wp:1;
321                 unsigned ad_disabled:1;
322                 unsigned guest_mode:1;
323                 unsigned :6;
324
325                 /*
326                  * This is left at the top of the word so that
327                  * kvm_memslots_for_spte_role can extract it with a
328                  * simple shift.  While there is room, give it a whole
329                  * byte so it is also faster to load it from memory.
330                  */
331                 unsigned smm:8;
332         };
333 };
334
335 /*
336  * kvm_mmu_extended_role complements kvm_mmu_page_role, tracking properties
337  * relevant to the current MMU configuration.   When loading CR0, CR4, or EFER,
338  * including on nested transitions, if nothing in the full role changes then
339  * MMU re-configuration can be skipped. @valid bit is set on first usage so we
340  * don't treat all-zero structure as valid data.
341  *
342  * The properties that are tracked in the extended role but not the page role
343  * are for things that either (a) do not affect the validity of the shadow page
344  * or (b) are indirectly reflected in the shadow page's role.  For example,
345  * CR4.PKE only affects permission checks for software walks of the guest page
346  * tables (because KVM doesn't support Protection Keys with shadow paging), and
347  * CR0.PG, CR4.PAE, and CR4.PSE are indirectly reflected in role.level.
348  *
349  * Note, SMEP and SMAP are not redundant with sm*p_andnot_wp in the page role.
350  * If CR0.WP=1, KVM can reuse shadow pages for the guest regardless of SMEP and
351  * SMAP, but the MMU's permission checks for software walks need to be SMEP and
352  * SMAP aware regardless of CR0.WP.
353  */
354 union kvm_mmu_extended_role {
355         u32 word;
356         struct {
357                 unsigned int valid:1;
358                 unsigned int execonly:1;
359                 unsigned int cr0_pg:1;
360                 unsigned int cr4_pae:1;
361                 unsigned int cr4_pse:1;
362                 unsigned int cr4_pke:1;
363                 unsigned int cr4_smap:1;
364                 unsigned int cr4_smep:1;
365                 unsigned int cr4_la57:1;
366                 unsigned int efer_lma:1;
367         };
368 };
369
370 union kvm_mmu_role {
371         u64 as_u64;
372         struct {
373                 union kvm_mmu_page_role base;
374                 union kvm_mmu_extended_role ext;
375         };
376 };
377
378 struct kvm_rmap_head {
379         unsigned long val;
380 };
381
382 struct kvm_pio_request {
383         unsigned long linear_rip;
384         unsigned long count;
385         int in;
386         int port;
387         int size;
388 };
389
390 #define PT64_ROOT_MAX_LEVEL 5
391
392 struct rsvd_bits_validate {
393         u64 rsvd_bits_mask[2][PT64_ROOT_MAX_LEVEL];
394         u64 bad_mt_xwr;
395 };
396
397 struct kvm_mmu_root_info {
398         gpa_t pgd;
399         hpa_t hpa;
400 };
401
402 #define KVM_MMU_ROOT_INFO_INVALID \
403         ((struct kvm_mmu_root_info) { .pgd = INVALID_PAGE, .hpa = INVALID_PAGE })
404
405 #define KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS 3
406
407 #define KVM_HAVE_MMU_RWLOCK
408
409 struct kvm_mmu_page;
410 struct kvm_page_fault;
411
412 /*
413  * x86 supports 4 paging modes (5-level 64-bit, 4-level 64-bit, 3-level 32-bit,
414  * and 2-level 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the
415  * current mmu mode.
416  */
417 struct kvm_mmu {
418         unsigned long (*get_guest_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu);
419         u64 (*get_pdptr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int index);
420         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_page_fault *fault);
421         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
422                                   struct x86_exception *fault);
423         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gva_or_gpa,
424                             u32 access, struct x86_exception *exception);
425         gpa_t (*translate_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
426                                struct x86_exception *exception);
427         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
428                          struct kvm_mmu_page *sp);
429         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, hpa_t root_hpa);
430         hpa_t root_hpa;
431         gpa_t root_pgd;
432         union kvm_mmu_role mmu_role;
433         u8 root_level;
434         u8 shadow_root_level;
435         u8 ept_ad;
436         bool direct_map;
437         struct kvm_mmu_root_info prev_roots[KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS];
438
439         /*
440          * Bitmap; bit set = permission fault
441          * Byte index: page fault error code [4:1]
442          * Bit index: pte permissions in ACC_* format
443          */
444         u8 permissions[16];
445
446         /*
447         * The pkru_mask indicates if protection key checks are needed.  It
448         * consists of 16 domains indexed by page fault error code bits [4:1],
449         * with PFEC.RSVD replaced by ACC_USER_MASK from the page tables.
450         * Each domain has 2 bits which are ANDed with AD and WD from PKRU.
451         */
452         u32 pkru_mask;
453
454         u64 *pae_root;
455         u64 *pml4_root;
456         u64 *pml5_root;
457
458         /*
459          * check zero bits on shadow page table entries, these
460          * bits include not only hardware reserved bits but also
461          * the bits spte never used.
462          */
463         struct rsvd_bits_validate shadow_zero_check;
464
465         struct rsvd_bits_validate guest_rsvd_check;
466
467         u64 pdptrs[4]; /* pae */
468 };
469
470 struct kvm_tlb_range {
471         u64 start_gfn;
472         u64 pages;
473 };
474
475 enum pmc_type {
476         KVM_PMC_GP = 0,
477         KVM_PMC_FIXED,
478 };
479
480 struct kvm_pmc {
481         enum pmc_type type;
482         u8 idx;
483         u64 counter;
484         u64 eventsel;
485         struct perf_event *perf_event;
486         struct kvm_vcpu *vcpu;
487         /*
488          * eventsel value for general purpose counters,
489          * ctrl value for fixed counters.
490          */
491         u64 current_config;
492         bool is_paused;
493 };
494
495 struct kvm_pmu {
496         unsigned nr_arch_gp_counters;
497         unsigned nr_arch_fixed_counters;
498         unsigned available_event_types;
499         u64 fixed_ctr_ctrl;
500         u64 global_ctrl;
501         u64 global_status;
502         u64 counter_bitmask[2];
503         u64 global_ctrl_mask;
504         u64 global_ovf_ctrl_mask;
505         u64 reserved_bits;
506         u8 version;
507         struct kvm_pmc gp_counters[INTEL_PMC_MAX_GENERIC];
508         struct kvm_pmc fixed_counters[INTEL_PMC_MAX_FIXED];
509         struct irq_work irq_work;
510         DECLARE_BITMAP(reprogram_pmi, X86_PMC_IDX_MAX);
511         DECLARE_BITMAP(all_valid_pmc_idx, X86_PMC_IDX_MAX);
512         DECLARE_BITMAP(pmc_in_use, X86_PMC_IDX_MAX);
513
514         /*
515          * The gate to release perf_events not marked in
516          * pmc_in_use only once in a vcpu time slice.
517          */
518         bool need_cleanup;
519
520         /*
521          * The total number of programmed perf_events and it helps to avoid
522          * redundant check before cleanup if guest don't use vPMU at all.
523          */
524         u8 event_count;
525 };
526
527 struct kvm_pmu_ops;
528
529 enum {
530         KVM_DEBUGREG_BP_ENABLED = 1,
531         KVM_DEBUGREG_WONT_EXIT = 2,
532 };
533
534 struct kvm_mtrr_range {
535         u64 base;
536         u64 mask;
537         struct list_head node;
538 };
539
540 struct kvm_mtrr {
541         struct kvm_mtrr_range var_ranges[KVM_NR_VAR_MTRR];
542         mtrr_type fixed_ranges[KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION];
543         u64 deftype;
544
545         struct list_head head;
546 };
547
548 /* Hyper-V SynIC timer */
549 struct kvm_vcpu_hv_stimer {
550         struct hrtimer timer;
551         int index;
552         union hv_stimer_config config;
553         u64 count;
554         u64 exp_time;
555         struct hv_message msg;
556         bool msg_pending;
557 };
558
559 /* Hyper-V synthetic interrupt controller (SynIC)*/
560 struct kvm_vcpu_hv_synic {
561         u64 version;
562         u64 control;
563         u64 msg_page;
564         u64 evt_page;
565         atomic64_t sint[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
566         atomic_t sint_to_gsi[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
567         DECLARE_BITMAP(auto_eoi_bitmap, 256);
568         DECLARE_BITMAP(vec_bitmap, 256);
569         bool active;
570         bool dont_zero_synic_pages;
571 };
572
573 /* Hyper-V per vcpu emulation context */
574 struct kvm_vcpu_hv {
575         struct kvm_vcpu *vcpu;
576         u32 vp_index;
577         u64 hv_vapic;
578         s64 runtime_offset;
579         struct kvm_vcpu_hv_synic synic;
580         struct kvm_hyperv_exit exit;
581         struct kvm_vcpu_hv_stimer stimer[HV_SYNIC_STIMER_COUNT];
582         DECLARE_BITMAP(stimer_pending_bitmap, HV_SYNIC_STIMER_COUNT);
583         bool enforce_cpuid;
584         struct {
585                 u32 features_eax; /* HYPERV_CPUID_FEATURES.EAX */
586                 u32 features_ebx; /* HYPERV_CPUID_FEATURES.EBX */
587                 u32 features_edx; /* HYPERV_CPUID_FEATURES.EDX */
588                 u32 enlightenments_eax; /* HYPERV_CPUID_ENLIGHTMENT_INFO.EAX */
589                 u32 enlightenments_ebx; /* HYPERV_CPUID_ENLIGHTMENT_INFO.EBX */
590                 u32 syndbg_cap_eax; /* HYPERV_CPUID_SYNDBG_PLATFORM_CAPABILITIES.EAX */
591         } cpuid_cache;
592 };
593
594 /* Xen HVM per vcpu emulation context */
595 struct kvm_vcpu_xen {
596         u64 hypercall_rip;
597         u32 current_runstate;
598         bool vcpu_info_set;
599         bool vcpu_time_info_set;
600         bool runstate_set;
601         struct gfn_to_hva_cache vcpu_info_cache;
602         struct gfn_to_hva_cache vcpu_time_info_cache;
603         struct gfn_to_hva_cache runstate_cache;
604         u64 last_steal;
605         u64 runstate_entry_time;
606         u64 runstate_times[4];
607 };
608
609 struct kvm_vcpu_arch {
610         /*
611          * rip and regs accesses must go through
612          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
613          */
614         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
615         u32 regs_avail;
616         u32 regs_dirty;
617
618         unsigned long cr0;
619         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
620         unsigned long cr2;
621         unsigned long cr3;
622         unsigned long cr4;
623         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
624         unsigned long cr4_guest_rsvd_bits;
625         unsigned long cr8;
626         u32 host_pkru;
627         u32 pkru;
628         u32 hflags;
629         u64 efer;
630         u64 apic_base;
631         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
632         bool apicv_active;
633         bool load_eoi_exitmap_pending;
634         DECLARE_BITMAP(ioapic_handled_vectors, 256);
635         unsigned long apic_attention;
636         int32_t apic_arb_prio;
637         int mp_state;
638         u64 ia32_misc_enable_msr;
639         u64 smbase;
640         u64 smi_count;
641         bool tpr_access_reporting;
642         bool xsaves_enabled;
643         u64 ia32_xss;
644         u64 microcode_version;
645         u64 arch_capabilities;
646         u64 perf_capabilities;
647
648         /*
649          * Paging state of the vcpu
650          *
651          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
652          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
653          * handle faults.
654          */
655         struct kvm_mmu *mmu;
656
657         /* Non-nested MMU for L1 */
658         struct kvm_mmu root_mmu;
659
660         /* L1 MMU when running nested */
661         struct kvm_mmu guest_mmu;
662
663         /*
664          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
665          *
666          * This context will save all necessary information to walk page tables
667          * of an L2 guest. This context is only initialized for page table
668          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
669          * the host.
670          */
671         struct kvm_mmu nested_mmu;
672
673         /*
674          * Pointer to the mmu context currently used for
675          * gva_to_gpa translations.
676          */
677         struct kvm_mmu *walk_mmu;
678
679         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_list_desc_cache;
680         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_shadow_page_cache;
681         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_gfn_array_cache;
682         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
683
684         /*
685          * QEMU userspace and the guest each have their own FPU state.
686          * In vcpu_run, we switch between the user and guest FPU contexts.
687          * While running a VCPU, the VCPU thread will have the guest FPU
688          * context.
689          *
690          * Note that while the PKRU state lives inside the fpu registers,
691          * it is switched out separately at VMENTER and VMEXIT time. The
692          * "guest_fpstate" state here contains the guest FPU context, with the
693          * host PRKU bits.
694          */
695         struct fpu_guest guest_fpu;
696
697         u64 xcr0;
698         u64 guest_supported_xcr0;
699
700         struct kvm_pio_request pio;
701         void *pio_data;
702         void *sev_pio_data;
703         unsigned sev_pio_count;
704
705         u8 event_exit_inst_len;
706
707         struct kvm_queued_exception {
708                 bool pending;
709                 bool injected;
710                 bool has_error_code;
711                 u8 nr;
712                 u32 error_code;
713                 unsigned long payload;
714                 bool has_payload;
715                 u8 nested_apf;
716         } exception;
717
718         struct kvm_queued_interrupt {
719                 bool injected;
720                 bool soft;
721                 u8 nr;
722         } interrupt;
723
724         int halt_request; /* real mode on Intel only */
725
726         int cpuid_nent;
727         struct kvm_cpuid_entry2 *cpuid_entries;
728         u32 kvm_cpuid_base;
729
730         u64 reserved_gpa_bits;
731         int maxphyaddr;
732
733         /* emulate context */
734
735         struct x86_emulate_ctxt *emulate_ctxt;
736         bool emulate_regs_need_sync_to_vcpu;
737         bool emulate_regs_need_sync_from_vcpu;
738         int (*complete_userspace_io)(struct kvm_vcpu *vcpu);
739
740         gpa_t time;
741         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
742         unsigned int hw_tsc_khz;
743         struct gfn_to_hva_cache pv_time;
744         bool pv_time_enabled;
745         /* set guest stopped flag in pvclock flags field */
746         bool pvclock_set_guest_stopped_request;
747
748         struct {
749                 u8 preempted;
750                 u64 msr_val;
751                 u64 last_steal;
752                 struct gfn_to_hva_cache cache;
753         } st;
754
755         u64 l1_tsc_offset;
756         u64 tsc_offset; /* current tsc offset */
757         u64 last_guest_tsc;
758         u64 last_host_tsc;
759         u64 tsc_offset_adjustment;
760         u64 this_tsc_nsec;
761         u64 this_tsc_write;
762         u64 this_tsc_generation;
763         bool tsc_catchup;
764         bool tsc_always_catchup;
765         s8 virtual_tsc_shift;
766         u32 virtual_tsc_mult;
767         u32 virtual_tsc_khz;
768         s64 ia32_tsc_adjust_msr;
769         u64 msr_ia32_power_ctl;
770         u64 l1_tsc_scaling_ratio;
771         u64 tsc_scaling_ratio; /* current scaling ratio */
772
773         atomic_t nmi_queued;  /* unprocessed asynchronous NMIs */
774         unsigned nmi_pending; /* NMI queued after currently running handler */
775         bool nmi_injected;    /* Trying to inject an NMI this entry */
776         bool smi_pending;    /* SMI queued after currently running handler */
777
778         struct kvm_mtrr mtrr_state;
779         u64 pat;
780
781         unsigned switch_db_regs;
782         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
783         unsigned long dr6;
784         unsigned long dr7;
785         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
786         unsigned long guest_debug_dr7;
787         u64 msr_platform_info;
788         u64 msr_misc_features_enables;
789
790         u64 mcg_cap;
791         u64 mcg_status;
792         u64 mcg_ctl;
793         u64 mcg_ext_ctl;
794         u64 *mce_banks;
795
796         /* Cache MMIO info */
797         u64 mmio_gva;
798         unsigned mmio_access;
799         gfn_t mmio_gfn;
800         u64 mmio_gen;
801
802         struct kvm_pmu pmu;
803
804         /* used for guest single stepping over the given code position */
805         unsigned long singlestep_rip;
806
807         bool hyperv_enabled;
808         struct kvm_vcpu_hv *hyperv;
809         struct kvm_vcpu_xen xen;
810
811         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
812
813         unsigned long last_retry_eip;
814         unsigned long last_retry_addr;
815
816         struct {
817                 bool halted;
818                 gfn_t gfns[ASYNC_PF_PER_VCPU];
819                 struct gfn_to_hva_cache data;
820                 u64 msr_en_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_EN */
821                 u64 msr_int_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_INT */
822                 u16 vec;
823                 u32 id;
824                 bool send_user_only;
825                 u32 host_apf_flags;
826                 unsigned long nested_apf_token;
827                 bool delivery_as_pf_vmexit;
828                 bool pageready_pending;
829         } apf;
830
831         /* OSVW MSRs (AMD only) */
832         struct {
833                 u64 length;
834                 u64 status;
835         } osvw;
836
837         struct {
838                 u64 msr_val;
839                 struct gfn_to_hva_cache data;
840         } pv_eoi;
841
842         u64 msr_kvm_poll_control;
843
844         /*
845          * Indicates the guest is trying to write a gfn that contains one or
846          * more of the PTEs used to translate the write itself, i.e. the access
847          * is changing its own translation in the guest page tables.  KVM exits
848          * to userspace if emulation of the faulting instruction fails and this
849          * flag is set, as KVM cannot make forward progress.
850          *
851          * If emulation fails for a write to guest page tables, KVM unprotects
852          * (zaps) the shadow page for the target gfn and resumes the guest to
853          * retry the non-emulatable instruction (on hardware).  Unprotecting the
854          * gfn doesn't allow forward progress for a self-changing access because
855          * doing so also zaps the translation for the gfn, i.e. retrying the
856          * instruction will hit a !PRESENT fault, which results in a new shadow
857          * page and sends KVM back to square one.
858          */
859         bool write_fault_to_shadow_pgtable;
860
861         /* set at EPT violation at this point */
862         unsigned long exit_qualification;
863
864         /* pv related host specific info */
865         struct {
866                 bool pv_unhalted;
867         } pv;
868
869         int pending_ioapic_eoi;
870         int pending_external_vector;
871
872         /* be preempted when it's in kernel-mode(cpl=0) */
873         bool preempted_in_kernel;
874
875         /* Flush the L1 Data cache for L1TF mitigation on VMENTER */
876         bool l1tf_flush_l1d;
877
878         /* Host CPU on which VM-entry was most recently attempted */
879         int last_vmentry_cpu;
880
881         /* AMD MSRC001_0015 Hardware Configuration */
882         u64 msr_hwcr;
883
884         /* pv related cpuid info */
885         struct {
886                 /*
887                  * value of the eax register in the KVM_CPUID_FEATURES CPUID
888                  * leaf.
889                  */
890                 u32 features;
891
892                 /*
893                  * indicates whether pv emulation should be disabled if features
894                  * are not present in the guest's cpuid
895                  */
896                 bool enforce;
897         } pv_cpuid;
898
899         /* Protected Guests */
900         bool guest_state_protected;
901
902         /*
903          * Set when PDPTS were loaded directly by the userspace without
904          * reading the guest memory
905          */
906         bool pdptrs_from_userspace;
907
908 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
909         hpa_t hv_root_tdp;
910 #endif
911 };
912
913 struct kvm_lpage_info {
914         int disallow_lpage;
915 };
916
917 struct kvm_arch_memory_slot {
918         struct kvm_rmap_head *rmap[KVM_NR_PAGE_SIZES];
919         struct kvm_lpage_info *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
920         unsigned short *gfn_track[KVM_PAGE_TRACK_MAX];
921 };
922
923 /*
924  * We use as the mode the number of bits allocated in the LDR for the
925  * logical processor ID.  It happens that these are all powers of two.
926  * This makes it is very easy to detect cases where the APICs are
927  * configured for multiple modes; in that case, we cannot use the map and
928  * hence cannot use kvm_irq_delivery_to_apic_fast either.
929  */
930 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_CLUSTER          4
931 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_FLAT             8
932 #define KVM_APIC_MODE_X2APIC                16
933
934 struct kvm_apic_map {
935         struct rcu_head rcu;
936         u8 mode;
937         u32 max_apic_id;
938         union {
939                 struct kvm_lapic *xapic_flat_map[8];
940                 struct kvm_lapic *xapic_cluster_map[16][4];
941         };
942         struct kvm_lapic *phys_map[];
943 };
944
945 /* Hyper-V synthetic debugger (SynDbg)*/
946 struct kvm_hv_syndbg {
947         struct {
948                 u64 control;
949                 u64 status;
950                 u64 send_page;
951                 u64 recv_page;
952                 u64 pending_page;
953         } control;
954         u64 options;
955 };
956
957 /* Current state of Hyper-V TSC page clocksource */
958 enum hv_tsc_page_status {
959         /* TSC page was not set up or disabled */
960         HV_TSC_PAGE_UNSET = 0,
961         /* TSC page MSR was written by the guest, update pending */
962         HV_TSC_PAGE_GUEST_CHANGED,
963         /* TSC page MSR was written by KVM userspace, update pending */
964         HV_TSC_PAGE_HOST_CHANGED,
965         /* TSC page was properly set up and is currently active  */
966         HV_TSC_PAGE_SET,
967         /* TSC page is currently being updated and therefore is inactive */
968         HV_TSC_PAGE_UPDATING,
969         /* TSC page was set up with an inaccessible GPA */
970         HV_TSC_PAGE_BROKEN,
971 };
972
973 /* Hyper-V emulation context */
974 struct kvm_hv {
975         struct mutex hv_lock;
976         u64 hv_guest_os_id;
977         u64 hv_hypercall;
978         u64 hv_tsc_page;
979         enum hv_tsc_page_status hv_tsc_page_status;
980
981         /* Hyper-v based guest crash (NT kernel bugcheck) parameters */
982         u64 hv_crash_param[HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS];
983         u64 hv_crash_ctl;
984
985         struct ms_hyperv_tsc_page tsc_ref;
986
987         struct idr conn_to_evt;
988
989         u64 hv_reenlightenment_control;
990         u64 hv_tsc_emulation_control;
991         u64 hv_tsc_emulation_status;
992
993         /* How many vCPUs have VP index != vCPU index */
994         atomic_t num_mismatched_vp_indexes;
995
996         /*
997          * How many SynICs use 'AutoEOI' feature
998          * (protected by arch.apicv_update_lock)
999          */
1000         unsigned int synic_auto_eoi_used;
1001
1002         struct hv_partition_assist_pg *hv_pa_pg;
1003         struct kvm_hv_syndbg hv_syndbg;
1004 };
1005
1006 struct msr_bitmap_range {
1007         u32 flags;
1008         u32 nmsrs;
1009         u32 base;
1010         unsigned long *bitmap;
1011 };
1012
1013 /* Xen emulation context */
1014 struct kvm_xen {
1015         bool long_mode;
1016         u8 upcall_vector;
1017         gfn_t shinfo_gfn;
1018 };
1019
1020 enum kvm_irqchip_mode {
1021         KVM_IRQCHIP_NONE,
1022         KVM_IRQCHIP_KERNEL,       /* created with KVM_CREATE_IRQCHIP */
1023         KVM_IRQCHIP_SPLIT,        /* created with KVM_CAP_SPLIT_IRQCHIP */
1024 };
1025
1026 struct kvm_x86_msr_filter {
1027         u8 count;
1028         bool default_allow:1;
1029         struct msr_bitmap_range ranges[16];
1030 };
1031
1032 #define APICV_INHIBIT_REASON_DISABLE    0
1033 #define APICV_INHIBIT_REASON_HYPERV     1
1034 #define APICV_INHIBIT_REASON_NESTED     2
1035 #define APICV_INHIBIT_REASON_IRQWIN     3
1036 #define APICV_INHIBIT_REASON_PIT_REINJ  4
1037 #define APICV_INHIBIT_REASON_X2APIC     5
1038 #define APICV_INHIBIT_REASON_BLOCKIRQ   6
1039 #define APICV_INHIBIT_REASON_ABSENT     7
1040
1041 struct kvm_arch {
1042         unsigned long n_used_mmu_pages;
1043         unsigned long n_requested_mmu_pages;
1044         unsigned long n_max_mmu_pages;
1045         unsigned int indirect_shadow_pages;
1046         u8 mmu_valid_gen;
1047         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
1048         struct list_head active_mmu_pages;
1049         struct list_head zapped_obsolete_pages;
1050         struct list_head lpage_disallowed_mmu_pages;
1051         struct kvm_page_track_notifier_node mmu_sp_tracker;
1052         struct kvm_page_track_notifier_head track_notifier_head;
1053         /*
1054          * Protects marking pages unsync during page faults, as TDP MMU page
1055          * faults only take mmu_lock for read.  For simplicity, the unsync
1056          * pages lock is always taken when marking pages unsync regardless of
1057          * whether mmu_lock is held for read or write.
1058          */
1059         spinlock_t mmu_unsync_pages_lock;
1060
1061         struct list_head assigned_dev_head;
1062         struct iommu_domain *iommu_domain;
1063         bool iommu_noncoherent;
1064 #define __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
1065         atomic_t noncoherent_dma_count;
1066 #define __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
1067         atomic_t assigned_device_count;
1068         struct kvm_pic *vpic;
1069         struct kvm_ioapic *vioapic;
1070         struct kvm_pit *vpit;
1071         atomic_t vapics_in_nmi_mode;
1072         struct mutex apic_map_lock;
1073         struct kvm_apic_map __rcu *apic_map;
1074         atomic_t apic_map_dirty;
1075
1076         /* Protects apic_access_memslot_enabled and apicv_inhibit_reasons */
1077         struct rw_semaphore apicv_update_lock;
1078
1079         bool apic_access_memslot_enabled;
1080         unsigned long apicv_inhibit_reasons;
1081
1082         gpa_t wall_clock;
1083
1084         bool mwait_in_guest;
1085         bool hlt_in_guest;
1086         bool pause_in_guest;
1087         bool cstate_in_guest;
1088
1089         unsigned long irq_sources_bitmap;
1090         s64 kvmclock_offset;
1091
1092         /*
1093          * This also protects nr_vcpus_matched_tsc which is read from a
1094          * preemption-disabled region, so it must be a raw spinlock.
1095          */
1096         raw_spinlock_t tsc_write_lock;
1097         u64 last_tsc_nsec;
1098         u64 last_tsc_write;
1099         u32 last_tsc_khz;
1100         u64 last_tsc_offset;
1101         u64 cur_tsc_nsec;
1102         u64 cur_tsc_write;
1103         u64 cur_tsc_offset;
1104         u64 cur_tsc_generation;
1105         int nr_vcpus_matched_tsc;
1106
1107         seqcount_raw_spinlock_t pvclock_sc;
1108         bool use_master_clock;
1109         u64 master_kernel_ns;
1110         u64 master_cycle_now;
1111         struct delayed_work kvmclock_update_work;
1112         struct delayed_work kvmclock_sync_work;
1113
1114         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
1115
1116         /* reads protected by irq_srcu, writes by irq_lock */
1117         struct hlist_head mask_notifier_list;
1118
1119         struct kvm_hv hyperv;
1120         struct kvm_xen xen;
1121
1122         #ifdef CONFIG_KVM_MMU_AUDIT
1123         int audit_point;
1124         #endif
1125
1126         bool backwards_tsc_observed;
1127         bool boot_vcpu_runs_old_kvmclock;
1128         u32 bsp_vcpu_id;
1129
1130         u64 disabled_quirks;
1131         int cpu_dirty_logging_count;
1132
1133         enum kvm_irqchip_mode irqchip_mode;
1134         u8 nr_reserved_ioapic_pins;
1135
1136         bool disabled_lapic_found;
1137
1138         bool x2apic_format;
1139         bool x2apic_broadcast_quirk_disabled;
1140
1141         bool guest_can_read_msr_platform_info;
1142         bool exception_payload_enabled;
1143
1144         bool bus_lock_detection_enabled;
1145         /*
1146          * If exit_on_emulation_error is set, and the in-kernel instruction
1147          * emulator fails to emulate an instruction, allow userspace
1148          * the opportunity to look at it.
1149          */
1150         bool exit_on_emulation_error;
1151
1152         /* Deflect RDMSR and WRMSR to user space when they trigger a #GP */
1153         u32 user_space_msr_mask;
1154         struct kvm_x86_msr_filter __rcu *msr_filter;
1155
1156         u32 hypercall_exit_enabled;
1157
1158         /* Guest can access the SGX PROVISIONKEY. */
1159         bool sgx_provisioning_allowed;
1160
1161         struct kvm_pmu_event_filter __rcu *pmu_event_filter;
1162         struct task_struct *nx_lpage_recovery_thread;
1163
1164 #ifdef CONFIG_X86_64
1165         /*
1166          * Whether the TDP MMU is enabled for this VM. This contains a
1167          * snapshot of the TDP MMU module parameter from when the VM was
1168          * created and remains unchanged for the life of the VM. If this is
1169          * true, TDP MMU handler functions will run for various MMU
1170          * operations.
1171          */
1172         bool tdp_mmu_enabled;
1173
1174         /*
1175          * List of struct kvm_mmu_pages being used as roots.
1176          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have
1177          * tdp_mmu_page set.
1178          *
1179          * For reads, this list is protected by:
1180          *      the MMU lock in read mode + RCU or
1181          *      the MMU lock in write mode
1182          *
1183          * For writes, this list is protected by:
1184          *      the MMU lock in read mode + the tdp_mmu_pages_lock or
1185          *      the MMU lock in write mode
1186          *
1187          * Roots will remain in the list until their tdp_mmu_root_count
1188          * drops to zero, at which point the thread that decremented the
1189          * count to zero should removed the root from the list and clean
1190          * it up, freeing the root after an RCU grace period.
1191          */
1192         struct list_head tdp_mmu_roots;
1193
1194         /*
1195          * List of struct kvmp_mmu_pages not being used as roots.
1196          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have
1197          * tdp_mmu_page set and a tdp_mmu_root_count of 0.
1198          */
1199         struct list_head tdp_mmu_pages;
1200
1201         /*
1202          * Protects accesses to the following fields when the MMU lock
1203          * is held in read mode:
1204          *  - tdp_mmu_roots (above)
1205          *  - tdp_mmu_pages (above)
1206          *  - the link field of struct kvm_mmu_pages used by the TDP MMU
1207          *  - lpage_disallowed_mmu_pages
1208          *  - the lpage_disallowed_link field of struct kvm_mmu_pages used
1209          *    by the TDP MMU
1210          * It is acceptable, but not necessary, to acquire this lock when
1211          * the thread holds the MMU lock in write mode.
1212          */
1213         spinlock_t tdp_mmu_pages_lock;
1214 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1215
1216         /*
1217          * If set, at least one shadow root has been allocated. This flag
1218          * is used as one input when determining whether certain memslot
1219          * related allocations are necessary.
1220          */
1221         bool shadow_root_allocated;
1222
1223 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
1224         hpa_t   hv_root_tdp;
1225         spinlock_t hv_root_tdp_lock;
1226 #endif
1227 };
1228
1229 struct kvm_vm_stat {
1230         struct kvm_vm_stat_generic generic;
1231         u64 mmu_shadow_zapped;
1232         u64 mmu_pte_write;
1233         u64 mmu_pde_zapped;
1234         u64 mmu_flooded;
1235         u64 mmu_recycled;
1236         u64 mmu_cache_miss;
1237         u64 mmu_unsync;
1238         union {
1239                 struct {
1240                         atomic64_t pages_4k;
1241                         atomic64_t pages_2m;
1242                         atomic64_t pages_1g;
1243                 };
1244                 atomic64_t pages[KVM_NR_PAGE_SIZES];
1245         };
1246         u64 nx_lpage_splits;
1247         u64 max_mmu_page_hash_collisions;
1248         u64 max_mmu_rmap_size;
1249 };
1250
1251 struct kvm_vcpu_stat {
1252         struct kvm_vcpu_stat_generic generic;
1253         u64 pf_fixed;
1254         u64 pf_guest;
1255         u64 tlb_flush;
1256         u64 invlpg;
1257
1258         u64 exits;
1259         u64 io_exits;
1260         u64 mmio_exits;
1261         u64 signal_exits;
1262         u64 irq_window_exits;
1263         u64 nmi_window_exits;
1264         u64 l1d_flush;
1265         u64 halt_exits;
1266         u64 request_irq_exits;
1267         u64 irq_exits;
1268         u64 host_state_reload;
1269         u64 fpu_reload;
1270         u64 insn_emulation;
1271         u64 insn_emulation_fail;
1272         u64 hypercalls;
1273         u64 irq_injections;
1274         u64 nmi_injections;
1275         u64 req_event;
1276         u64 nested_run;
1277         u64 directed_yield_attempted;
1278         u64 directed_yield_successful;
1279         u64 guest_mode;
1280 };
1281
1282 struct x86_instruction_info;
1283
1284 struct msr_data {
1285         bool host_initiated;
1286         u32 index;
1287         u64 data;
1288 };
1289
1290 struct kvm_lapic_irq {
1291         u32 vector;
1292         u16 delivery_mode;
1293         u16 dest_mode;
1294         bool level;
1295         u16 trig_mode;
1296         u32 shorthand;
1297         u32 dest_id;
1298         bool msi_redir_hint;
1299 };
1300
1301 static inline u16 kvm_lapic_irq_dest_mode(bool dest_mode_logical)
1302 {
1303         return dest_mode_logical ? APIC_DEST_LOGICAL : APIC_DEST_PHYSICAL;
1304 }
1305
1306 struct kvm_x86_ops {
1307         const char *name;
1308
1309         int (*hardware_enable)(void);
1310         void (*hardware_disable)(void);
1311         void (*hardware_unsetup)(void);
1312         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
1313         bool (*has_emulated_msr)(struct kvm *kvm, u32 index);
1314         void (*vcpu_after_set_cpuid)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1315
1316         unsigned int vm_size;
1317         int (*vm_init)(struct kvm *kvm);
1318         void (*vm_destroy)(struct kvm *kvm);
1319
1320         /* Create, but do not attach this VCPU */
1321         int (*vcpu_create)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1322         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1323         void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1324
1325         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1326         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1327         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1328
1329         void (*update_exception_bitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1330         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1331         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1332         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
1333         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1334                             struct kvm_segment *var, int seg);
1335         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1336         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1337                             struct kvm_segment *var, int seg);
1338         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1339         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1340         bool (*is_valid_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1341         void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1342         int (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1343         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1344         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1345         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1346         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1347         void (*sync_dirty_debug_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1348         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
1349         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
1350         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1351         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1352
1353         void (*tlb_flush_all)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1354         void (*tlb_flush_current)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1355         int  (*tlb_remote_flush)(struct kvm *kvm);
1356         int  (*tlb_remote_flush_with_range)(struct kvm *kvm,
1357                         struct kvm_tlb_range *range);
1358
1359         /*
1360          * Flush any TLB entries associated with the given GVA.
1361          * Does not need to flush GPA->HPA mappings.
1362          * Can potentially get non-canonical addresses through INVLPGs, which
1363          * the implementation may choose to ignore if appropriate.
1364          */
1365         void (*tlb_flush_gva)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t addr);
1366
1367         /*
1368          * Flush any TLB entries created by the guest.  Like tlb_flush_gva(),
1369          * does not need to flush GPA->HPA mappings.
1370          */
1371         void (*tlb_flush_guest)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1372
1373         enum exit_fastpath_completion (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1374         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1375                 enum exit_fastpath_completion exit_fastpath);
1376         int (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1377         void (*update_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1378         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
1379         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1380         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1381                                 unsigned char *hypercall_addr);
1382         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1383         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1384         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1385         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1386         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1387         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1388         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1389         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
1390         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1391         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1392         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
1393         bool (*check_apicv_inhibit_reasons)(ulong bit);
1394         void (*refresh_apicv_exec_ctrl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1395         void (*hwapic_irr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int max_irr);
1396         void (*hwapic_isr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int isr);
1397         bool (*guest_apic_has_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1398         void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *eoi_exit_bitmap);
1399         void (*set_virtual_apic_mode)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1400         void (*set_apic_access_page_addr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1401         int (*deliver_posted_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vector);
1402         int (*sync_pir_to_irr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1403         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
1404         int (*set_identity_map_addr)(struct kvm *kvm, u64 ident_addr);
1405         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
1406
1407         void (*load_mmu_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu, hpa_t root_hpa,
1408                              int root_level);
1409
1410         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
1411
1412         u64 (*get_l2_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1413         u64 (*get_l2_tsc_multiplier)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1414         void (*write_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
1415         void (*write_tsc_multiplier)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 multiplier);
1416
1417         /*
1418          * Retrieve somewhat arbitrary exit information.  Intended to
1419          * be used only from within tracepoints or error paths.
1420          */
1421         void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 *reason,
1422                               u64 *info1, u64 *info2,
1423                               u32 *exit_int_info, u32 *exit_int_info_err_code);
1424
1425         int (*check_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1426                                struct x86_instruction_info *info,
1427                                enum x86_intercept_stage stage,
1428                                struct x86_exception *exception);
1429         void (*handle_exit_irqoff)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1430
1431         void (*request_immediate_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1432
1433         void (*sched_in)(struct kvm_vcpu *kvm, int cpu);
1434
1435         /*
1436          * Size of the CPU's dirty log buffer, i.e. VMX's PML buffer.  A zero
1437          * value indicates CPU dirty logging is unsupported or disabled.
1438          */
1439         int cpu_dirty_log_size;
1440         void (*update_cpu_dirty_logging)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1441
1442         /* pmu operations of sub-arch */
1443         const struct kvm_pmu_ops *pmu_ops;
1444         const struct kvm_x86_nested_ops *nested_ops;
1445
1446         /*
1447          * Architecture specific hooks for vCPU blocking due to
1448          * HLT instruction.
1449          * Returns for .pre_block():
1450          *    - 0 means continue to block the vCPU.
1451          *    - 1 means we cannot block the vCPU since some event
1452          *        happens during this period, such as, 'ON' bit in
1453          *        posted-interrupts descriptor is set.
1454          */
1455         int (*pre_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1456         void (*post_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1457
1458         void (*vcpu_blocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1459         void (*vcpu_unblocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1460
1461         int (*update_pi_irte)(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1462                               uint32_t guest_irq, bool set);
1463         void (*start_assignment)(struct kvm *kvm);
1464         void (*apicv_post_state_restore)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1465         bool (*dy_apicv_has_pending_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1466
1467         int (*set_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 guest_deadline_tsc,
1468                             bool *expired);
1469         void (*cancel_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1470
1471         void (*setup_mce)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1472
1473         int (*smi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1474         int (*enter_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, char *smstate);
1475         int (*leave_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, const char *smstate);
1476         void (*enable_smi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1477
1478         int (*mem_enc_op)(struct kvm *kvm, void __user *argp);
1479         int (*mem_enc_reg_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1480         int (*mem_enc_unreg_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1481         int (*vm_copy_enc_context_from)(struct kvm *kvm, unsigned int source_fd);
1482         int (*vm_move_enc_context_from)(struct kvm *kvm, unsigned int source_fd);
1483
1484         int (*get_msr_feature)(struct kvm_msr_entry *entry);
1485
1486         bool (*can_emulate_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu, void *insn, int insn_len);
1487
1488         bool (*apic_init_signal_blocked)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1489         int (*enable_direct_tlbflush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1490
1491         void (*migrate_timers)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1492         void (*msr_filter_changed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1493         int (*complete_emulated_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1494
1495         void (*vcpu_deliver_sipi_vector)(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1496 };
1497
1498 struct kvm_x86_nested_ops {
1499         int (*check_events)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1500         bool (*hv_timer_pending)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1501         void (*triple_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1502         int (*get_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1503                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1504                          unsigned user_data_size);
1505         int (*set_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1506                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1507                          struct kvm_nested_state *kvm_state);
1508         bool (*get_nested_state_pages)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1509         int (*write_log_dirty)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t l2_gpa);
1510
1511         int (*enable_evmcs)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1512                             uint16_t *vmcs_version);
1513         uint16_t (*get_evmcs_version)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1514 };
1515
1516 struct kvm_x86_init_ops {
1517         int (*cpu_has_kvm_support)(void);
1518         int (*disabled_by_bios)(void);
1519         int (*check_processor_compatibility)(void);
1520         int (*hardware_setup)(void);
1521
1522         struct kvm_x86_ops *runtime_ops;
1523 };
1524
1525 struct kvm_arch_async_pf {
1526         u32 token;
1527         gfn_t gfn;
1528         unsigned long cr3;
1529         bool direct_map;
1530 };
1531
1532 extern u32 __read_mostly kvm_nr_uret_msrs;
1533 extern u64 __read_mostly host_efer;
1534 extern bool __read_mostly allow_smaller_maxphyaddr;
1535 extern bool __read_mostly enable_apicv;
1536 extern struct kvm_x86_ops kvm_x86_ops;
1537
1538 #define KVM_X86_OP(func) \
1539         DECLARE_STATIC_CALL(kvm_x86_##func, *(((struct kvm_x86_ops *)0)->func));
1540 #define KVM_X86_OP_NULL KVM_X86_OP
1541 #include <asm/kvm-x86-ops.h>
1542
1543 static inline void kvm_ops_static_call_update(void)
1544 {
1545 #define KVM_X86_OP(func) \
1546         static_call_update(kvm_x86_##func, kvm_x86_ops.func);
1547 #define KVM_X86_OP_NULL KVM_X86_OP
1548 #include <asm/kvm-x86-ops.h>
1549 }
1550
1551 #define __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
1552 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
1553 {
1554         return __vmalloc(kvm_x86_ops.vm_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO);
1555 }
1556
1557 #define __KVM_HAVE_ARCH_VM_FREE
1558 void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm);
1559
1560 #define __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLB
1561 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlb(struct kvm *kvm)
1562 {
1563         if (kvm_x86_ops.tlb_remote_flush &&
1564             !static_call(kvm_x86_tlb_remote_flush)(kvm))
1565                 return 0;
1566         else
1567                 return -ENOTSUPP;
1568 }
1569
1570 int kvm_mmu_module_init(void);
1571 void kvm_mmu_module_exit(void);
1572
1573 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1574 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
1575 void kvm_mmu_init_vm(struct kvm *kvm);
1576 void kvm_mmu_uninit_vm(struct kvm *kvm);
1577
1578 void kvm_mmu_after_set_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
1579 void kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
1580 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1581                                       const struct kvm_memory_slot *memslot,
1582                                       int start_level);
1583 void kvm_mmu_zap_collapsible_sptes(struct kvm *kvm,
1584                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1585 void kvm_mmu_slot_leaf_clear_dirty(struct kvm *kvm,
1586                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1587 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
1588 void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm, u64 gen);
1589 unsigned long kvm_mmu_calculate_default_mmu_pages(struct kvm *kvm);
1590 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned long kvm_nr_mmu_pages);
1591
1592 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu, unsigned long cr3);
1593
1594 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
1595                           const void *val, int bytes);
1596
1597 struct kvm_irq_mask_notifier {
1598         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
1599         int irq;
1600         struct hlist_node link;
1601 };
1602
1603 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1604                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1605 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1606                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1607 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
1608                              bool mask);
1609
1610 extern bool tdp_enabled;
1611
1612 u64 vcpu_tsc_khz(struct kvm_vcpu *vcpu);
1613
1614 /* control of guest tsc rate supported? */
1615 extern bool kvm_has_tsc_control;
1616 /* maximum supported tsc_khz for guests */
1617 extern u32  kvm_max_guest_tsc_khz;
1618 /* number of bits of the fractional part of the TSC scaling ratio */
1619 extern u8   kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits;
1620 /* maximum allowed value of TSC scaling ratio */
1621 extern u64  kvm_max_tsc_scaling_ratio;
1622 /* 1ull << kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits */
1623 extern u64  kvm_default_tsc_scaling_ratio;
1624 /* bus lock detection supported? */
1625 extern bool kvm_has_bus_lock_exit;
1626
1627 extern u64 kvm_mce_cap_supported;
1628
1629 /*
1630  * EMULTYPE_NO_DECODE - Set when re-emulating an instruction (after completing
1631  *                      userspace I/O) to indicate that the emulation context
1632  *                      should be reused as is, i.e. skip initialization of
1633  *                      emulation context, instruction fetch and decode.
1634  *
1635  * EMULTYPE_TRAP_UD - Set when emulating an intercepted #UD from hardware.
1636  *                    Indicates that only select instructions (tagged with
1637  *                    EmulateOnUD) should be emulated (to minimize the emulator
1638  *                    attack surface).  See also EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED.
1639  *
1640  * EMULTYPE_SKIP - Set when emulating solely to skip an instruction, i.e. to
1641  *                 decode the instruction length.  For use *only* by
1642  *                 kvm_x86_ops.skip_emulated_instruction() implementations.
1643  *
1644  * EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF - Set when the emulator should resume the guest to
1645  *                           retry native execution under certain conditions,
1646  *                           Can only be set in conjunction with EMULTYPE_PF.
1647  *
1648  * EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED - Set when emulating an intercepted #UD that was
1649  *                           triggered by KVM's magic "force emulation" prefix,
1650  *                           which is opt in via module param (off by default).
1651  *                           Bypasses EmulateOnUD restriction despite emulating
1652  *                           due to an intercepted #UD (see EMULTYPE_TRAP_UD).
1653  *                           Used to test the full emulator from userspace.
1654  *
1655  * EMULTYPE_VMWARE_GP - Set when emulating an intercepted #GP for VMware
1656  *                      backdoor emulation, which is opt in via module param.
1657  *                      VMware backdoor emulation handles select instructions
1658  *                      and reinjects the #GP for all other cases.
1659  *
1660  * EMULTYPE_PF - Set when emulating MMIO by way of an intercepted #PF, in which
1661  *               case the CR2/GPA value pass on the stack is valid.
1662  */
1663 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
1664 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
1665 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
1666 #define EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF     (1 << 3)
1667 #define EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED     (1 << 4)
1668 #define EMULTYPE_VMWARE_GP          (1 << 5)
1669 #define EMULTYPE_PF                 (1 << 6)
1670
1671 int kvm_emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, int emulation_type);
1672 int kvm_emulate_instruction_from_buffer(struct kvm_vcpu *vcpu,
1673                                         void *insn, int insn_len);
1674 void __kvm_prepare_emulation_failure_exit(struct kvm_vcpu *vcpu,
1675                                           u64 *data, u8 ndata);
1676 void kvm_prepare_emulation_failure_exit(struct kvm_vcpu *vcpu);
1677
1678 void kvm_enable_efer_bits(u64);
1679 bool kvm_valid_efer(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1680 int __kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data, bool host_initiated);
1681 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data);
1682 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 data);
1683 int kvm_emulate_rdmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
1684 int kvm_emulate_wrmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
1685 int kvm_emulate_as_nop(struct kvm_vcpu *vcpu);
1686 int kvm_emulate_invd(struct kvm_vcpu *vcpu);
1687 int kvm_emulate_mwait(struct kvm_vcpu *vcpu);
1688 int kvm_handle_invalid_op(struct kvm_vcpu *vcpu);
1689 int kvm_emulate_monitor(struct kvm_vcpu *vcpu);
1690
1691 int kvm_fast_pio(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port, int in);
1692 int kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
1693 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1694 int kvm_vcpu_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1695 int kvm_emulate_ap_reset_hold(struct kvm_vcpu *vcpu);
1696 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
1697
1698 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
1699 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
1700 void kvm_vcpu_deliver_sipi_vector(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1701
1702 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int idt_index,
1703                     int reason, bool has_error_code, u32 error_code);
1704
1705 void kvm_post_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long old_cr0, unsigned long cr0);
1706 void kvm_post_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long old_cr4, unsigned long cr4);
1707 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1708 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1709 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1710 int kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
1711 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
1712 void kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
1713 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
1714 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
1715 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1716 int kvm_emulate_xsetbv(struct kvm_vcpu *vcpu);
1717
1718 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1719 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1720
1721 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
1722 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1723 int kvm_emulate_rdpmc(struct kvm_vcpu *vcpu);
1724
1725 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1726 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1727 void kvm_queue_exception_p(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, unsigned long payload);
1728 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1729 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1730 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
1731 bool kvm_inject_emulated_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu,
1732                                     struct x86_exception *fault);
1733 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
1734 bool kvm_require_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
1735
1736 static inline int __kvm_irq_line_state(unsigned long *irq_state,
1737                                        int irq_source_id, int level)
1738 {
1739         /* Logical OR for level trig interrupt */
1740         if (level)
1741                 __set_bit(irq_source_id, irq_state);
1742         else
1743                 __clear_bit(irq_source_id, irq_state);
1744
1745         return !!(*irq_state);
1746 }
1747
1748 #define KVM_MMU_ROOT_CURRENT            BIT(0)
1749 #define KVM_MMU_ROOT_PREVIOUS(i)        BIT(1+i)
1750 #define KVM_MMU_ROOTS_ALL               (~0UL)
1751
1752 int kvm_pic_set_irq(struct kvm_pic *pic, int irq, int irq_source_id, int level);
1753 void kvm_pic_clear_all(struct kvm_pic *pic, int irq_source_id);
1754
1755 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
1756
1757 void kvm_update_dr7(struct kvm_vcpu *vcpu);
1758
1759 int kvm_mmu_unprotect_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1760 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
1761 void kvm_mmu_free_roots(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1762                         ulong roots_to_free);
1763 void kvm_mmu_free_guest_mode_roots(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu);
1764 gpa_t translate_nested_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
1765                            struct x86_exception *exception);
1766 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1767                               struct x86_exception *exception);
1768 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1769                                struct x86_exception *exception);
1770 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1771                                struct x86_exception *exception);
1772 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1773                                 struct x86_exception *exception);
1774
1775 bool kvm_apicv_activated(struct kvm *kvm);
1776 void kvm_vcpu_update_apicv(struct kvm_vcpu *vcpu);
1777 void kvm_request_apicv_update(struct kvm *kvm, bool activate,
1778                               unsigned long bit);
1779
1780 void __kvm_request_apicv_update(struct kvm *kvm, bool activate,
1781                                 unsigned long bit);
1782
1783 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
1784
1785 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa, u64 error_code,
1786                        void *insn, int insn_len);
1787 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1788 void kvm_mmu_invalidate_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1789                             gva_t gva, hpa_t root_hpa);
1790 void kvm_mmu_invpcid_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned long pcid);
1791 void kvm_mmu_new_pgd(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t new_pgd);
1792
1793 void kvm_configure_mmu(bool enable_tdp, int tdp_forced_root_level,
1794                        int tdp_max_root_level, int tdp_huge_page_level);
1795
1796 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
1797 {
1798         u16 ldt;
1799         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
1800         return ldt;
1801 }
1802
1803 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
1804 {
1805         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
1806 }
1807
1808 #ifdef CONFIG_X86_64
1809 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
1810 {
1811         u64 value;
1812
1813         rdmsrl(msr, value);
1814         return value;
1815 }
1816 #endif
1817
1818 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
1819 {
1820         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
1821 }
1822
1823 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
1824 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
1825 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
1826 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
1827 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
1828         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
1829
1830 enum {
1831         TASK_SWITCH_CALL = 0,
1832         TASK_SWITCH_IRET = 1,
1833         TASK_SWITCH_JMP = 2,
1834         TASK_SWITCH_GATE = 3,
1835 };
1836
1837 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
1838 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
1839 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
1840 #define HF_GUEST_MASK           (1 << 5) /* VCPU is in guest-mode */
1841 #define HF_SMM_MASK             (1 << 6)
1842 #define HF_SMM_INSIDE_NMI_MASK  (1 << 7)
1843
1844 #define __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
1845 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM 2
1846
1847 #define kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu) ((vcpu)->arch.hflags & HF_SMM_MASK ? 1 : 0)
1848 #define kvm_memslots_for_spte_role(kvm, role) __kvm_memslots(kvm, (role).smm)
1849
1850 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
1851
1852 int kvm_cpu_has_injectable_intr(struct kvm_vcpu *v);
1853 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1854 int kvm_cpu_has_extint(struct kvm_vcpu *v);
1855 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1856 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
1857 void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1858 void kvm_vcpu_reload_apic_access_page(struct kvm_vcpu *vcpu);
1859
1860 int kvm_pv_send_ipi(struct kvm *kvm, unsigned long ipi_bitmap_low,
1861                     unsigned long ipi_bitmap_high, u32 min,
1862                     unsigned long icr, int op_64_bit);
1863
1864 int kvm_add_user_return_msr(u32 msr);
1865 int kvm_find_user_return_msr(u32 msr);
1866 int kvm_set_user_return_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
1867
1868 static inline bool kvm_is_supported_user_return_msr(u32 msr)
1869 {
1870         return kvm_find_user_return_msr(msr) >= 0;
1871 }
1872
1873 u64 kvm_scale_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 tsc, u64 ratio);
1874 u64 kvm_read_l1_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
1875 u64 kvm_calc_nested_tsc_offset(u64 l1_offset, u64 l2_offset, u64 l2_multiplier);
1876 u64 kvm_calc_nested_tsc_multiplier(u64 l1_multiplier, u64 l2_multiplier);
1877
1878 unsigned long kvm_get_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu);
1879 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
1880
1881 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
1882 void kvm_make_scan_ioapic_request_mask(struct kvm *kvm,
1883                                        unsigned long *vcpu_bitmap);
1884
1885 bool kvm_arch_async_page_not_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1886                                      struct kvm_async_pf *work);
1887 void kvm_arch_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1888                                  struct kvm_async_pf *work);
1889 void kvm_arch_async_page_ready(struct kvm_vcpu *vcpu,
1890                                struct kvm_async_pf *work);
1891 void kvm_arch_async_page_present_queued(struct kvm_vcpu *vcpu);
1892 bool kvm_arch_can_dequeue_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu);
1893 extern bool kvm_find_async_pf_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1894
1895 int kvm_skip_emulated_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu);
1896 int kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1897 void __kvm_request_immediate_exit(struct kvm_vcpu *vcpu);
1898
1899 int kvm_is_in_guest(void);
1900
1901 void __user *__x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa,
1902                                      u32 size);
1903 bool kvm_vcpu_is_reset_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1904 bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1905
1906 bool kvm_intr_is_single_vcpu(struct kvm *kvm, struct kvm_lapic_irq *irq,
1907                              struct kvm_vcpu **dest_vcpu);
1908
1909 void kvm_set_msi_irq(struct kvm *kvm, struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1910                      struct kvm_lapic_irq *irq);
1911
1912 static inline bool kvm_irq_is_postable(struct kvm_lapic_irq *irq)
1913 {
1914         /* We can only post Fixed and LowPrio IRQs */
1915         return (irq->delivery_mode == APIC_DM_FIXED ||
1916                 irq->delivery_mode == APIC_DM_LOWEST);
1917 }
1918
1919 static inline void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1920 {
1921         static_call_cond(kvm_x86_vcpu_blocking)(vcpu);
1922 }
1923
1924 static inline void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1925 {
1926         static_call_cond(kvm_x86_vcpu_unblocking)(vcpu);
1927 }
1928
1929 static inline void kvm_arch_vcpu_block_finish(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
1930
1931 static inline int kvm_cpu_get_apicid(int mps_cpu)
1932 {
1933 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1934         return default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
1935 #else
1936         WARN_ON_ONCE(1);
1937         return BAD_APICID;
1938 #endif
1939 }
1940
1941 #define put_smstate(type, buf, offset, val)                      \
1942         *(type *)((buf) + (offset) - 0x7e00) = val
1943
1944 #define GET_SMSTATE(type, buf, offset)          \
1945         (*(type *)((buf) + (offset) - 0x7e00))
1946
1947 int kvm_cpu_dirty_log_size(void);
1948
1949 int memslot_rmap_alloc(struct kvm_memory_slot *slot, unsigned long npages);
1950
1951 #define KVM_CLOCK_VALID_FLAGS                                           \
1952         (KVM_CLOCK_TSC_STABLE | KVM_CLOCK_REALTIME | KVM_CLOCK_HOST_TSC)
1953
1954 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */