arch/x86/kvm/x86.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef ARCH_X86_KVM_X86_H
   3 #define ARCH_X86_KVM_X86_H
   4
   5 #include <linux/kvm_host.h>
   6 #include <asm/pvclock.h>
   7 #include "kvm_cache_regs.h"
   8
   9 #define KVM_DEFAULT_PLE_GAP             128
  10 #define KVM_VMX_DEFAULT_PLE_WINDOW      4096
  11 #define KVM_DEFAULT_PLE_WINDOW_GROW     2
  12 #define KVM_DEFAULT_PLE_WINDOW_SHRINK   0
  13 #define KVM_VMX_DEFAULT_PLE_WINDOW_MAX  UINT_MAX
  14 #define KVM_SVM_DEFAULT_PLE_WINDOW_MAX  USHRT_MAX
  15 #define KVM_SVM_DEFAULT_PLE_WINDOW      3000
  16
  17 static inline unsigned int __grow_ple_window(unsigned int val,
  18                 unsigned int base, unsigned int modifier, unsigned int max)
  19 {
  20         u64 ret = val;
  21
  22         if (modifier < 1)
  23                 return base;
  24
  25         if (modifier < base)
  26                 ret *= modifier;
  27         else
  28                 ret += modifier;
  29
  30         return min(ret, (u64)max);
  31 }
  32
  33 static inline unsigned int __shrink_ple_window(unsigned int val,
  34                 unsigned int base, unsigned int modifier, unsigned int min)
  35 {
  36         if (modifier < 1)
  37                 return base;
  38
  39         if (modifier < base)
  40                 val /= modifier;
  41         else
  42                 val -= modifier;
  43
  44         return max(val, min);
  45 }
  46
  47 #define MSR_IA32_CR_PAT_DEFAULT  0x0007040600070406ULL
  48
  49 static inline void kvm_clear_exception_queue(struct kvm_vcpu *vcpu)
  50 {
  51         vcpu->arch.exception.pending = false;
  52         vcpu->arch.exception.injected = false;
  53 }
  54
  55 static inline void kvm_queue_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector,
  56         bool soft)
  57 {
  58         vcpu->arch.interrupt.injected = true;
  59         vcpu->arch.interrupt.soft = soft;
  60         vcpu->arch.interrupt.nr = vector;
  61 }
  62
  63 static inline void kvm_clear_interrupt_queue(struct kvm_vcpu *vcpu)
  64 {
  65         vcpu->arch.interrupt.injected = false;
  66 }
  67
  68 static inline bool kvm_event_needs_reinjection(struct kvm_vcpu *vcpu)
  69 {
  70         return vcpu->arch.exception.injected || vcpu->arch.interrupt.injected ||
  71                 vcpu->arch.nmi_injected;
  72 }
  73
  74 static inline bool kvm_exception_is_soft(unsigned int nr)
  75 {
  76         return (nr == BP_VECTOR) || (nr == OF_VECTOR);
  77 }
  78
  79 static inline bool is_protmode(struct kvm_vcpu *vcpu)
  80 {
  81         return kvm_read_cr0_bits(vcpu, X86_CR0_PE);
  82 }
  83
  84 static inline int is_long_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
  85 {
  86 #ifdef CONFIG_X86_64
  87         return vcpu->arch.efer & EFER_LMA;
  88 #else
  89         return 0;
  90 #endif
  91 }
  92
  93 static inline bool is_64_bit_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
  94 {
  95         int cs_db, cs_l;
  96
  97         if (!is_long_mode(vcpu))
  98                 return false;
  99         kvm_x86_ops->get_cs_db_l_bits(vcpu, &cs_db, &cs_l);
 100         return cs_l;
 101 }
 102
 103 static inline bool is_la57_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
 104 {
 105 #ifdef CONFIG_X86_64
 106         return (vcpu->arch.efer & EFER_LMA) &&
 107                  kvm_read_cr4_bits(vcpu, X86_CR4_LA57);
 108 #else
 109         return 0;
 110 #endif
 111 }
 112
 113 static inline bool mmu_is_nested(struct kvm_vcpu *vcpu)
 114 {
 115         return vcpu->arch.walk_mmu == &vcpu->arch.nested_mmu;
 116 }
 117
 118 static inline int is_pae(struct kvm_vcpu *vcpu)
 119 {
 120         return kvm_read_cr4_bits(vcpu, X86_CR4_PAE);
 121 }
 122
 123 static inline int is_pse(struct kvm_vcpu *vcpu)
 124 {
 125         return kvm_read_cr4_bits(vcpu, X86_CR4_PSE);
 126 }
 127
 128 static inline int is_paging(struct kvm_vcpu *vcpu)
 129 {
 130         return likely(kvm_read_cr0_bits(vcpu, X86_CR0_PG));
 131 }
 132
 133 static inline u32 bit(int bitno)
 134 {
 135         return 1 << (bitno & 31);
 136 }
 137
 138 static inline u8 vcpu_virt_addr_bits(struct kvm_vcpu *vcpu)
 139 {
 140         return kvm_read_cr4_bits(vcpu, X86_CR4_LA57) ? 57 : 48;
 141 }
 142
 143 static inline u8 ctxt_virt_addr_bits(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 144 {
 145         return (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_LA57) ? 57 : 48;
 146 }
 147
 148 static inline u64 get_canonical(u64 la, u8 vaddr_bits)
 149 {
 150         return ((int64_t)la << (64 - vaddr_bits)) >> (64 - vaddr_bits);
 151 }
 152
 153 static inline bool is_noncanonical_address(u64 la, struct kvm_vcpu *vcpu)
 154 {
 155 #ifdef CONFIG_X86_64
 156         return get_canonical(la, vcpu_virt_addr_bits(vcpu)) != la;
 157 #else
 158         return false;
 159 #endif
 160 }
 161
 162 static inline bool emul_is_noncanonical_address(u64 la,
 163                                                 struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 164 {
 165 #ifdef CONFIG_X86_64
 166         return get_canonical(la, ctxt_virt_addr_bits(ctxt)) != la;
 167 #else
 168         return false;
 169 #endif
 170 }
 171
 172 static inline void vcpu_cache_mmio_info(struct kvm_vcpu *vcpu,
 173                                         gva_t gva, gfn_t gfn, unsigned access)
 174 {
 175         /*
 176          * If this is a shadow nested page table, the "GVA" is
 177          * actually a nGPA.
 178          */
 179         vcpu->arch.mmio_gva = mmu_is_nested(vcpu) ? 0 : gva & PAGE_MASK;
 180         vcpu->arch.access = access;
 181         vcpu->arch.mmio_gfn = gfn;
 182         vcpu->arch.mmio_gen = kvm_memslots(vcpu->kvm)->generation;
 183 }
 184
 185 static inline bool vcpu_match_mmio_gen(struct kvm_vcpu *vcpu)
 186 {
 187         return vcpu->arch.mmio_gen == kvm_memslots(vcpu->kvm)->generation;
 188 }
 189
 190 /*
 191  * Clear the mmio cache info for the given gva. If gva is MMIO_GVA_ANY, we
 192  * clear all mmio cache info.
 193  */
 194 #define MMIO_GVA_ANY (~(gva_t)0)
 195
 196 static inline void vcpu_clear_mmio_info(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva)
 197 {
 198         if (gva != MMIO_GVA_ANY && vcpu->arch.mmio_gva != (gva & PAGE_MASK))
 199                 return;
 200
 201         vcpu->arch.mmio_gva = 0;
 202 }
 203
 204 static inline bool vcpu_match_mmio_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long gva)
 205 {
 206         if (vcpu_match_mmio_gen(vcpu) && vcpu->arch.mmio_gva &&
 207               vcpu->arch.mmio_gva == (gva & PAGE_MASK))
 208                 return true;
 209
 210         return false;
 211 }
 212
 213 static inline bool vcpu_match_mmio_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa)
 214 {
 215         if (vcpu_match_mmio_gen(vcpu) && vcpu->arch.mmio_gfn &&
 216               vcpu->arch.mmio_gfn == gpa >> PAGE_SHIFT)
 217                 return true;
 218
 219         return false;
 220 }
 221
 222 static inline unsigned long kvm_register_readl(struct kvm_vcpu *vcpu,
 223                                                enum kvm_reg reg)
 224 {
 225         unsigned long val = kvm_register_read(vcpu, reg);
 226
 227         return is_64_bit_mode(vcpu) ? val : (u32)val;
 228 }
 229
 230 static inline void kvm_register_writel(struct kvm_vcpu *vcpu,
 231                                        enum kvm_reg reg,
 232                                        unsigned long val)
 233 {
 234         if (!is_64_bit_mode(vcpu))
 235                 val = (u32)val;
 236         return kvm_register_write(vcpu, reg, val);
 237 }
 238
 239 static inline bool kvm_check_has_quirk(struct kvm *kvm, u64 quirk)
 240 {
 241         return !(kvm->arch.disabled_quirks & quirk);
 242 }
 243
 244 void kvm_set_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
 245 int kvm_inject_realmode_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu, int irq, int inc_eip);
 246
 247 void kvm_write_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
 248 u64 get_kvmclock_ns(struct kvm *kvm);
 249
 250 int kvm_read_guest_virt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 251         gva_t addr, void *val, unsigned int bytes,
 252         struct x86_exception *exception);
 253
 254 int kvm_write_guest_virt_system(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 255         gva_t addr, void *val, unsigned int bytes,
 256         struct x86_exception *exception);
 257
 258 int handle_ud(struct kvm_vcpu *vcpu);
 259
 260 void kvm_vcpu_mtrr_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 261 u8 kvm_mtrr_get_guest_memory_type(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
 262 bool kvm_mtrr_valid(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 data);
 263 int kvm_mtrr_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 data);
 264 int kvm_mtrr_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 msr, u64 *pdata);
 265 bool kvm_mtrr_check_gfn_range_consistency(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn,
 266                                           int page_num);
 267 bool kvm_vector_hashing_enabled(void);
 268
 269 #define KVM_SUPPORTED_XCR0     (XFEATURE_MASK_FP | XFEATURE_MASK_SSE \
 270                                 | XFEATURE_MASK_YMM | XFEATURE_MASK_BNDREGS \
 271                                 | XFEATURE_MASK_BNDCSR | XFEATURE_MASK_AVX512 \
 272                                 | XFEATURE_MASK_PKRU)
 273 extern u64 host_xcr0;
 274
 275 extern u64 kvm_supported_xcr0(void);
 276
 277 extern unsigned int min_timer_period_us;
 278
 279 extern unsigned int lapic_timer_advance_ns;
 280
 281 extern bool enable_vmware_backdoor;
 282
 283 extern struct static_key kvm_no_apic_vcpu;
 284
 285 static inline u64 nsec_to_cycles(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 nsec)
 286 {
 287         return pvclock_scale_delta(nsec, vcpu->arch.virtual_tsc_mult,
 288                                    vcpu->arch.virtual_tsc_shift);
 289 }
 290
 291 /* Same "calling convention" as do_div:
 292  * - divide (n << 32) by base
 293  * - put result in n
 294  * - return remainder
 295  */
 296 #define do_shl32_div32(n, base)                                 \
 297         ({                                                      \
 298             u32 __quot, __rem;                                  \
 299             asm("divl %2" : "=a" (__quot), "=d" (__rem)         \
 300                         : "rm" (base), "0" (0), "1" ((u32) n)); \
 301             n = __quot;                                         \
 302             __rem;                                              \
 303          })
 304
 305 #define KVM_X86_DISABLE_EXITS_MWAIT          (1 << 0)
 306 #define KVM_X86_DISABLE_EXITS_HTL            (1 << 1)
 307 #define KVM_X86_DISABLE_EXITS_PAUSE          (1 << 2)
 308 #define KVM_X86_DISABLE_VALID_EXITS          (KVM_X86_DISABLE_EXITS_MWAIT | \
 309                                               KVM_X86_DISABLE_EXITS_HTL | \
 310                                               KVM_X86_DISABLE_EXITS_PAUSE)
 311
 312 static inline bool kvm_mwait_in_guest(struct kvm *kvm)
 313 {
 314         return kvm->arch.mwait_in_guest;
 315 }
 316
 317 static inline bool kvm_hlt_in_guest(struct kvm *kvm)
 318 {
 319         return kvm->arch.hlt_in_guest;
 320 }
 321
 322 static inline bool kvm_pause_in_guest(struct kvm *kvm)
 323 {
 324         return kvm->arch.pause_in_guest;
 325 }
 326
 327 DECLARE_PER_CPU(struct kvm_vcpu *, current_vcpu);
 328
 329 static inline void kvm_before_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu)
 330 {
 331         __this_cpu_write(current_vcpu, vcpu);
 332 }
 333
 334 static inline void kvm_after_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu)
 335 {
 336         __this_cpu_write(current_vcpu, NULL);
 337 }
 338
 339 #endif