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_BUS_LOCK   (1 << 11)
 204 #define DR6_BD          (1 << 13)
 205 #define DR6_BS          (1 << 14)
 206 #define DR6_BT          (1 << 15)
 207 #define DR6_RTM         (1 << 16)
 208 /*
 209  * DR6_ACTIVE_LOW combines fixed-1 and active-low bits.
 210  * We can regard all the bits in DR6_FIXED_1 as active_low bits;
 211  * they will never be 0 for now, but when they are defined
 212  * in the future it will require no code change.
 213  *
 214  * DR6_ACTIVE_LOW is also used as the init/reset value for DR6.
 215  */
 216 #define DR6_ACTIVE_LOW  0xffff0ff0
 217 #define DR6_VOLATILE    0x0001e80f
 218 #define DR6_FIXED_1     (DR6_ACTIVE_LOW & ~DR6_VOLATILE)
 219
 220 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
 221 #define DR7_GE          (1 << 9)
 222 #define DR7_GD          (1 << 13)
 223 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
 224 #define DR7_VOLATILE    0xffff2bff
 225
 226 #define KVM_GUESTDBG_VALID_MASK \
 227         (KVM_GUESTDBG_ENABLE | \
 228         KVM_GUESTDBG_SINGLESTEP | \
 229         KVM_GUESTDBG_USE_HW_BP | \
 230         KVM_GUESTDBG_USE_SW_BP | \
 231         KVM_GUESTDBG_INJECT_BP | \
 232         KVM_GUESTDBG_INJECT_DB)
 233
 234
 235 #define PFERR_PRESENT_BIT 0
 236 #define PFERR_WRITE_BIT 1
 237 #define PFERR_USER_BIT 2
 238 #define PFERR_RSVD_BIT 3
 239 #define PFERR_FETCH_BIT 4
 240 #define PFERR_PK_BIT 5
 241 #define PFERR_SGX_BIT 15
 242 #define PFERR_GUEST_FINAL_BIT 32
 243 #define PFERR_GUEST_PAGE_BIT 33
 244
 245 #define PFERR_PRESENT_MASK (1U << PFERR_PRESENT_BIT)
 246 #define PFERR_WRITE_MASK (1U << PFERR_WRITE_BIT)
 247 #define PFERR_USER_MASK (1U << PFERR_USER_BIT)
 248 #define PFERR_RSVD_MASK (1U << PFERR_RSVD_BIT)
 249 #define PFERR_FETCH_MASK (1U << PFERR_FETCH_BIT)
 250 #define PFERR_PK_MASK (1U << PFERR_PK_BIT)
 251 #define PFERR_SGX_MASK (1U << PFERR_SGX_BIT)
 252 #define PFERR_GUEST_FINAL_MASK (1ULL << PFERR_GUEST_FINAL_BIT)
 253 #define PFERR_GUEST_PAGE_MASK (1ULL << PFERR_GUEST_PAGE_BIT)
 254
 255 #define PFERR_NESTED_GUEST_PAGE (PFERR_GUEST_PAGE_MASK |        \
 256                                  PFERR_WRITE_MASK |             \
 257                                  PFERR_PRESENT_MASK)
 258
 259 /* apic attention bits */
 260 #define KVM_APIC_CHECK_VAPIC    0
 261 /*
 262  * The following bit is set with PV-EOI, unset on EOI.
 263  * We detect PV-EOI changes by guest by comparing
 264  * this bit with PV-EOI in guest memory.
 265  * See the implementation in apic_update_pv_eoi.
 266  */
 267 #define KVM_APIC_PV_EOI_PENDING 1
 268
 269 struct kvm_kernel_irq_routing_entry;
 270
 271 /*
 272  * the pages used as guest page table on soft mmu are tracked by
 273  * kvm_memory_slot.arch.gfn_track which is 16 bits, so the role bits used
 274  * by indirect shadow page can not be more than 15 bits.
 275  *
 276  * Currently, we used 14 bits that are @level, @gpte_is_8_bytes, @quadrant, @access,
 277  * @nxe, @cr0_wp, @smep_andnot_wp and @smap_andnot_wp.
 278  */
 279 union kvm_mmu_page_role {
 280         u32 word;
 281         struct {
 282                 unsigned level:4;
 283                 unsigned gpte_is_8_bytes:1;
 284                 unsigned quadrant:2;
 285                 unsigned direct:1;
 286                 unsigned access:3;
 287                 unsigned invalid:1;
 288                 unsigned nxe:1;
 289                 unsigned cr0_wp:1;
 290                 unsigned smep_andnot_wp:1;
 291                 unsigned smap_andnot_wp:1;
 292                 unsigned ad_disabled:1;
 293                 unsigned guest_mode:1;
 294                 unsigned :6;
 295
 296                 /*
 297                  * This is left at the top of the word so that
 298                  * kvm_memslots_for_spte_role can extract it with a
 299                  * simple shift.  While there is room, give it a whole
 300                  * byte so it is also faster to load it from memory.
 301                  */
 302                 unsigned smm:8;
 303         };
 304 };
 305
 306 union kvm_mmu_extended_role {
 307 /*
 308  * This structure complements kvm_mmu_page_role caching everything needed for
 309  * MMU configuration. If nothing in both these structures changed, MMU
 310  * re-configuration can be skipped. @valid bit is set on first usage so we don't
 311  * treat all-zero structure as valid data.
 312  */
 313         u32 word;
 314         struct {
 315                 unsigned int valid:1;
 316                 unsigned int execonly:1;
 317                 unsigned int cr0_pg:1;
 318                 unsigned int cr4_pae:1;
 319                 unsigned int cr4_pse:1;
 320                 unsigned int cr4_pke:1;
 321                 unsigned int cr4_smap:1;
 322                 unsigned int cr4_smep:1;
 323                 unsigned int maxphyaddr:6;
 324         };
 325 };
 326
 327 union kvm_mmu_role {
 328         u64 as_u64;
 329         struct {
 330                 union kvm_mmu_page_role base;
 331                 union kvm_mmu_extended_role ext;
 332         };
 333 };
 334
 335 struct kvm_rmap_head {
 336         unsigned long val;
 337 };
 338
 339 struct kvm_pio_request {
 340         unsigned long linear_rip;
 341         unsigned long count;
 342         int in;
 343         int port;
 344         int size;
 345 };
 346
 347 #define PT64_ROOT_MAX_LEVEL 5
 348
 349 struct rsvd_bits_validate {
 350         u64 rsvd_bits_mask[2][PT64_ROOT_MAX_LEVEL];
 351         u64 bad_mt_xwr;
 352 };
 353
 354 struct kvm_mmu_root_info {
 355         gpa_t pgd;
 356         hpa_t hpa;
 357 };
 358
 359 #define KVM_MMU_ROOT_INFO_INVALID \
 360         ((struct kvm_mmu_root_info) { .pgd = INVALID_PAGE, .hpa = INVALID_PAGE })
 361
 362 #define KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS 3
 363
 364 #define KVM_HAVE_MMU_RWLOCK
 365
 366 struct kvm_mmu_page;
 367
 368 /*
 369  * x86 supports 4 paging modes (5-level 64-bit, 4-level 64-bit, 3-level 32-bit,
 370  * and 2-level 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the
 371  * current mmu mode.
 372  */
 373 struct kvm_mmu {
 374         unsigned long (*get_guest_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 375         u64 (*get_pdptr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int index);
 376         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa, u32 err,
 377                           bool prefault);
 378         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 379                                   struct x86_exception *fault);
 380         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gva_or_gpa,
 381                             u32 access, struct x86_exception *exception);
 382         gpa_t (*translate_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
 383                                struct x86_exception *exception);
 384         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 385                          struct kvm_mmu_page *sp);
 386         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, hpa_t root_hpa);
 387         hpa_t root_hpa;
 388         gpa_t root_pgd;
 389         union kvm_mmu_role mmu_role;
 390         u8 root_level;
 391         u8 shadow_root_level;
 392         u8 ept_ad;
 393         bool direct_map;
 394         struct kvm_mmu_root_info prev_roots[KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS];
 395
 396         /*
 397          * Bitmap; bit set = permission fault
 398          * Byte index: page fault error code [4:1]
 399          * Bit index: pte permissions in ACC_* format
 400          */
 401         u8 permissions[16];
 402
 403         /*
 404         * The pkru_mask indicates if protection key checks are needed.  It
 405         * consists of 16 domains indexed by page fault error code bits [4:1],
 406         * with PFEC.RSVD replaced by ACC_USER_MASK from the page tables.
 407         * Each domain has 2 bits which are ANDed with AD and WD from PKRU.
 408         */
 409         u32 pkru_mask;
 410
 411         u64 *pae_root;
 412         u64 *pml4_root;
 413
 414         /*
 415          * check zero bits on shadow page table entries, these
 416          * bits include not only hardware reserved bits but also
 417          * the bits spte never used.
 418          */
 419         struct rsvd_bits_validate shadow_zero_check;
 420
 421         struct rsvd_bits_validate guest_rsvd_check;
 422
 423         /* Can have large pages at levels 2..last_nonleaf_level-1. */
 424         u8 last_nonleaf_level;
 425
 426         bool nx;
 427
 428         u64 pdptrs[4]; /* pae */
 429 };
 430
 431 struct kvm_tlb_range {
 432         u64 start_gfn;
 433         u64 pages;
 434 };
 435
 436 enum pmc_type {
 437         KVM_PMC_GP = 0,
 438         KVM_PMC_FIXED,
 439 };
 440
 441 struct kvm_pmc {
 442         enum pmc_type type;
 443         u8 idx;
 444         u64 counter;
 445         u64 eventsel;
 446         struct perf_event *perf_event;
 447         struct kvm_vcpu *vcpu;
 448         /*
 449          * eventsel value for general purpose counters,
 450          * ctrl value for fixed counters.
 451          */
 452         u64 current_config;
 453 };
 454
 455 struct kvm_pmu {
 456         unsigned nr_arch_gp_counters;
 457         unsigned nr_arch_fixed_counters;
 458         unsigned available_event_types;
 459         u64 fixed_ctr_ctrl;
 460         u64 global_ctrl;
 461         u64 global_status;
 462         u64 global_ovf_ctrl;
 463         u64 counter_bitmask[2];
 464         u64 global_ctrl_mask;
 465         u64 global_ovf_ctrl_mask;
 466         u64 reserved_bits;
 467         u8 version;
 468         struct kvm_pmc gp_counters[INTEL_PMC_MAX_GENERIC];
 469         struct kvm_pmc fixed_counters[INTEL_PMC_MAX_FIXED];
 470         struct irq_work irq_work;
 471         DECLARE_BITMAP(reprogram_pmi, X86_PMC_IDX_MAX);
 472         DECLARE_BITMAP(all_valid_pmc_idx, X86_PMC_IDX_MAX);
 473         DECLARE_BITMAP(pmc_in_use, X86_PMC_IDX_MAX);
 474
 475         /*
 476          * The gate to release perf_events not marked in
 477          * pmc_in_use only once in a vcpu time slice.
 478          */
 479         bool need_cleanup;
 480
 481         /*
 482          * The total number of programmed perf_events and it helps to avoid
 483          * redundant check before cleanup if guest don't use vPMU at all.
 484          */
 485         u8 event_count;
 486 };
 487
 488 struct kvm_pmu_ops;
 489
 490 enum {
 491         KVM_DEBUGREG_BP_ENABLED = 1,
 492         KVM_DEBUGREG_WONT_EXIT = 2,
 493         KVM_DEBUGREG_RELOAD = 4,
 494 };
 495
 496 struct kvm_mtrr_range {
 497         u64 base;
 498         u64 mask;
 499         struct list_head node;
 500 };
 501
 502 struct kvm_mtrr {
 503         struct kvm_mtrr_range var_ranges[KVM_NR_VAR_MTRR];
 504         mtrr_type fixed_ranges[KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION];
 505         u64 deftype;
 506
 507         struct list_head head;
 508 };
 509
 510 /* Hyper-V SynIC timer */
 511 struct kvm_vcpu_hv_stimer {
 512         struct hrtimer timer;
 513         int index;
 514         union hv_stimer_config config;
 515         u64 count;
 516         u64 exp_time;
 517         struct hv_message msg;
 518         bool msg_pending;
 519 };
 520
 521 /* Hyper-V synthetic interrupt controller (SynIC)*/
 522 struct kvm_vcpu_hv_synic {
 523         u64 version;
 524         u64 control;
 525         u64 msg_page;
 526         u64 evt_page;
 527         atomic64_t sint[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
 528         atomic_t sint_to_gsi[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
 529         DECLARE_BITMAP(auto_eoi_bitmap, 256);
 530         DECLARE_BITMAP(vec_bitmap, 256);
 531         bool active;
 532         bool dont_zero_synic_pages;
 533 };
 534
 535 /* Hyper-V per vcpu emulation context */
 536 struct kvm_vcpu_hv {
 537         struct kvm_vcpu *vcpu;
 538         u32 vp_index;
 539         u64 hv_vapic;
 540         s64 runtime_offset;
 541         struct kvm_vcpu_hv_synic synic;
 542         struct kvm_hyperv_exit exit;
 543         struct kvm_vcpu_hv_stimer stimer[HV_SYNIC_STIMER_COUNT];
 544         DECLARE_BITMAP(stimer_pending_bitmap, HV_SYNIC_STIMER_COUNT);
 545         cpumask_t tlb_flush;
 546 };
 547
 548 /* Xen HVM per vcpu emulation context */
 549 struct kvm_vcpu_xen {
 550         u64 hypercall_rip;
 551         u32 current_runstate;
 552         bool vcpu_info_set;
 553         bool vcpu_time_info_set;
 554         bool runstate_set;
 555         struct gfn_to_hva_cache vcpu_info_cache;
 556         struct gfn_to_hva_cache vcpu_time_info_cache;
 557         struct gfn_to_hva_cache runstate_cache;
 558         u64 last_steal;
 559         u64 runstate_entry_time;
 560         u64 runstate_times[4];
 561 };
 562
 563 struct kvm_vcpu_arch {
 564         /*
 565          * rip and regs accesses must go through
 566          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
 567          */
 568         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
 569         u32 regs_avail;
 570         u32 regs_dirty;
 571
 572         unsigned long cr0;
 573         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
 574         unsigned long cr2;
 575         unsigned long cr3;
 576         unsigned long cr4;
 577         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
 578         unsigned long cr4_guest_rsvd_bits;
 579         unsigned long cr8;
 580         u32 host_pkru;
 581         u32 pkru;
 582         u32 hflags;
 583         u64 efer;
 584         u64 apic_base;
 585         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
 586         bool apicv_active;
 587         bool load_eoi_exitmap_pending;
 588         DECLARE_BITMAP(ioapic_handled_vectors, 256);
 589         unsigned long apic_attention;
 590         int32_t apic_arb_prio;
 591         int mp_state;
 592         u64 ia32_misc_enable_msr;
 593         u64 smbase;
 594         u64 smi_count;
 595         bool tpr_access_reporting;
 596         bool xsaves_enabled;
 597         u64 ia32_xss;
 598         u64 microcode_version;
 599         u64 arch_capabilities;
 600         u64 perf_capabilities;
 601
 602         /*
 603          * Paging state of the vcpu
 604          *
 605          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
 606          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
 607          * handle faults.
 608          */
 609         struct kvm_mmu *mmu;
 610
 611         /* Non-nested MMU for L1 */
 612         struct kvm_mmu root_mmu;
 613
 614         /* L1 MMU when running nested */
 615         struct kvm_mmu guest_mmu;
 616
 617         /*
 618          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
 619          *
 620          * This context will save all necessary information to walk page tables
 621          * of an L2 guest. This context is only initialized for page table
 622          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
 623          * the host.
 624          */
 625         struct kvm_mmu nested_mmu;
 626
 627         /*
 628          * Pointer to the mmu context currently used for
 629          * gva_to_gpa translations.
 630          */
 631         struct kvm_mmu *walk_mmu;
 632
 633         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_list_desc_cache;
 634         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_shadow_page_cache;
 635         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_gfn_array_cache;
 636         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
 637
 638         /*
 639          * QEMU userspace and the guest each have their own FPU state.
 640          * In vcpu_run, we switch between the user and guest FPU contexts.
 641          * While running a VCPU, the VCPU thread will have the guest FPU
 642          * context.
 643          *
 644          * Note that while the PKRU state lives inside the fpu registers,
 645          * it is switched out separately at VMENTER and VMEXIT time. The
 646          * "guest_fpu" state here contains the guest FPU context, with the
 647          * host PRKU bits.
 648          */
 649         struct fpu *user_fpu;
 650         struct fpu *guest_fpu;
 651
 652         u64 xcr0;
 653         u64 guest_supported_xcr0;
 654
 655         struct kvm_pio_request pio;
 656         void *pio_data;
 657         void *guest_ins_data;
 658
 659         u8 event_exit_inst_len;
 660
 661         struct kvm_queued_exception {
 662                 bool pending;
 663                 bool injected;
 664                 bool has_error_code;
 665                 u8 nr;
 666                 u32 error_code;
 667                 unsigned long payload;
 668                 bool has_payload;
 669                 u8 nested_apf;
 670         } exception;
 671
 672         struct kvm_queued_interrupt {
 673                 bool injected;
 674                 bool soft;
 675                 u8 nr;
 676         } interrupt;
 677
 678         int halt_request; /* real mode on Intel only */
 679
 680         int cpuid_nent;
 681         struct kvm_cpuid_entry2 *cpuid_entries;
 682
 683         u64 reserved_gpa_bits;
 684         int maxphyaddr;
 685         int max_tdp_level;
 686
 687         /* emulate context */
 688
 689         struct x86_emulate_ctxt *emulate_ctxt;
 690         bool emulate_regs_need_sync_to_vcpu;
 691         bool emulate_regs_need_sync_from_vcpu;
 692         int (*complete_userspace_io)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 693
 694         gpa_t time;
 695         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
 696         unsigned int hw_tsc_khz;
 697         struct gfn_to_hva_cache pv_time;
 698         bool pv_time_enabled;
 699         /* set guest stopped flag in pvclock flags field */
 700         bool pvclock_set_guest_stopped_request;
 701
 702         struct {
 703                 u8 preempted;
 704                 u64 msr_val;
 705                 u64 last_steal;
 706                 struct gfn_to_pfn_cache cache;
 707         } st;
 708
 709         u64 l1_tsc_offset;
 710         u64 tsc_offset;
 711         u64 last_guest_tsc;
 712         u64 last_host_tsc;
 713         u64 tsc_offset_adjustment;
 714         u64 this_tsc_nsec;
 715         u64 this_tsc_write;
 716         u64 this_tsc_generation;
 717         bool tsc_catchup;
 718         bool tsc_always_catchup;
 719         s8 virtual_tsc_shift;
 720         u32 virtual_tsc_mult;
 721         u32 virtual_tsc_khz;
 722         s64 ia32_tsc_adjust_msr;
 723         u64 msr_ia32_power_ctl;
 724         u64 tsc_scaling_ratio;
 725
 726         atomic_t nmi_queued;  /* unprocessed asynchronous NMIs */
 727         unsigned nmi_pending; /* NMI queued after currently running handler */
 728         bool nmi_injected;    /* Trying to inject an NMI this entry */
 729         bool smi_pending;    /* SMI queued after currently running handler */
 730
 731         struct kvm_mtrr mtrr_state;
 732         u64 pat;
 733
 734         unsigned switch_db_regs;
 735         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
 736         unsigned long dr6;
 737         unsigned long dr7;
 738         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
 739         unsigned long guest_debug_dr7;
 740         u64 msr_platform_info;
 741         u64 msr_misc_features_enables;
 742
 743         u64 mcg_cap;
 744         u64 mcg_status;
 745         u64 mcg_ctl;
 746         u64 mcg_ext_ctl;
 747         u64 *mce_banks;
 748
 749         /* Cache MMIO info */
 750         u64 mmio_gva;
 751         unsigned mmio_access;
 752         gfn_t mmio_gfn;
 753         u64 mmio_gen;
 754
 755         struct kvm_pmu pmu;
 756
 757         /* used for guest single stepping over the given code position */
 758         unsigned long singlestep_rip;
 759
 760         bool hyperv_enabled;
 761         struct kvm_vcpu_hv *hyperv;
 762         struct kvm_vcpu_xen xen;
 763
 764         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
 765
 766         unsigned long last_retry_eip;
 767         unsigned long last_retry_addr;
 768
 769         struct {
 770                 bool halted;
 771                 gfn_t gfns[ASYNC_PF_PER_VCPU];
 772                 struct gfn_to_hva_cache data;
 773                 u64 msr_en_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_EN */
 774                 u64 msr_int_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_INT */
 775                 u16 vec;
 776                 u32 id;
 777                 bool send_user_only;
 778                 u32 host_apf_flags;
 779                 unsigned long nested_apf_token;
 780                 bool delivery_as_pf_vmexit;
 781                 bool pageready_pending;
 782         } apf;
 783
 784         /* OSVW MSRs (AMD only) */
 785         struct {
 786                 u64 length;
 787                 u64 status;
 788         } osvw;
 789
 790         struct {
 791                 u64 msr_val;
 792                 struct gfn_to_hva_cache data;
 793         } pv_eoi;
 794
 795         u64 msr_kvm_poll_control;
 796
 797         /*
 798          * Indicates the guest is trying to write a gfn that contains one or
 799          * more of the PTEs used to translate the write itself, i.e. the access
 800          * is changing its own translation in the guest page tables.  KVM exits
 801          * to userspace if emulation of the faulting instruction fails and this
 802          * flag is set, as KVM cannot make forward progress.
 803          *
 804          * If emulation fails for a write to guest page tables, KVM unprotects
 805          * (zaps) the shadow page for the target gfn and resumes the guest to
 806          * retry the non-emulatable instruction (on hardware).  Unprotecting the
 807          * gfn doesn't allow forward progress for a self-changing access because
 808          * doing so also zaps the translation for the gfn, i.e. retrying the
 809          * instruction will hit a !PRESENT fault, which results in a new shadow
 810          * page and sends KVM back to square one.
 811          */
 812         bool write_fault_to_shadow_pgtable;
 813
 814         /* set at EPT violation at this point */
 815         unsigned long exit_qualification;
 816
 817         /* pv related host specific info */
 818         struct {
 819                 bool pv_unhalted;
 820         } pv;
 821
 822         int pending_ioapic_eoi;
 823         int pending_external_vector;
 824
 825         /* be preempted when it's in kernel-mode(cpl=0) */
 826         bool preempted_in_kernel;
 827
 828         /* Flush the L1 Data cache for L1TF mitigation on VMENTER */
 829         bool l1tf_flush_l1d;
 830
 831         /* Host CPU on which VM-entry was most recently attempted */
 832         unsigned int last_vmentry_cpu;
 833
 834         /* AMD MSRC001_0015 Hardware Configuration */
 835         u64 msr_hwcr;
 836
 837         /* pv related cpuid info */
 838         struct {
 839                 /*
 840                  * value of the eax register in the KVM_CPUID_FEATURES CPUID
 841                  * leaf.
 842                  */
 843                 u32 features;
 844
 845                 /*
 846                  * indicates whether pv emulation should be disabled if features
 847                  * are not present in the guest's cpuid
 848                  */
 849                 bool enforce;
 850         } pv_cpuid;
 851
 852         /* Protected Guests */
 853         bool guest_state_protected;
 854 };
 855
 856 struct kvm_lpage_info {
 857         int disallow_lpage;
 858 };
 859
 860 struct kvm_arch_memory_slot {
 861         struct kvm_rmap_head *rmap[KVM_NR_PAGE_SIZES];
 862         struct kvm_lpage_info *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
 863         unsigned short *gfn_track[KVM_PAGE_TRACK_MAX];
 864 };
 865
 866 /*
 867  * We use as the mode the number of bits allocated in the LDR for the
 868  * logical processor ID.  It happens that these are all powers of two.
 869  * This makes it is very easy to detect cases where the APICs are
 870  * configured for multiple modes; in that case, we cannot use the map and
 871  * hence cannot use kvm_irq_delivery_to_apic_fast either.
 872  */
 873 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_CLUSTER          4
 874 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_FLAT             8
 875 #define KVM_APIC_MODE_X2APIC                16
 876
 877 struct kvm_apic_map {
 878         struct rcu_head rcu;
 879         u8 mode;
 880         u32 max_apic_id;
 881         union {
 882                 struct kvm_lapic *xapic_flat_map[8];
 883                 struct kvm_lapic *xapic_cluster_map[16][4];
 884         };
 885         struct kvm_lapic *phys_map[];
 886 };
 887
 888 /* Hyper-V synthetic debugger (SynDbg)*/
 889 struct kvm_hv_syndbg {
 890         struct {
 891                 u64 control;
 892                 u64 status;
 893                 u64 send_page;
 894                 u64 recv_page;
 895                 u64 pending_page;
 896         } control;
 897         u64 options;
 898 };
 899
 900 /* Current state of Hyper-V TSC page clocksource */
 901 enum hv_tsc_page_status {
 902         /* TSC page was not set up or disabled */
 903         HV_TSC_PAGE_UNSET = 0,
 904         /* TSC page MSR was written by the guest, update pending */
 905         HV_TSC_PAGE_GUEST_CHANGED,
 906         /* TSC page MSR was written by KVM userspace, update pending */
 907         HV_TSC_PAGE_HOST_CHANGED,
 908         /* TSC page was properly set up and is currently active  */
 909         HV_TSC_PAGE_SET,
 910         /* TSC page is currently being updated and therefore is inactive */
 911         HV_TSC_PAGE_UPDATING,
 912         /* TSC page was set up with an inaccessible GPA */
 913         HV_TSC_PAGE_BROKEN,
 914 };
 915
 916 /* Hyper-V emulation context */
 917 struct kvm_hv {
 918         struct mutex hv_lock;
 919         u64 hv_guest_os_id;
 920         u64 hv_hypercall;
 921         u64 hv_tsc_page;
 922         enum hv_tsc_page_status hv_tsc_page_status;
 923
 924         /* Hyper-v based guest crash (NT kernel bugcheck) parameters */
 925         u64 hv_crash_param[HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS];
 926         u64 hv_crash_ctl;
 927
 928         struct ms_hyperv_tsc_page tsc_ref;
 929
 930         struct idr conn_to_evt;
 931
 932         u64 hv_reenlightenment_control;
 933         u64 hv_tsc_emulation_control;
 934         u64 hv_tsc_emulation_status;
 935
 936         /* How many vCPUs have VP index != vCPU index */
 937         atomic_t num_mismatched_vp_indexes;
 938
 939         struct hv_partition_assist_pg *hv_pa_pg;
 940         struct kvm_hv_syndbg hv_syndbg;
 941 };
 942
 943 struct msr_bitmap_range {
 944         u32 flags;
 945         u32 nmsrs;
 946         u32 base;
 947         unsigned long *bitmap;
 948 };
 949
 950 /* Xen emulation context */
 951 struct kvm_xen {
 952         bool long_mode;
 953         bool shinfo_set;
 954         u8 upcall_vector;
 955         struct gfn_to_hva_cache shinfo_cache;
 956 };
 957
 958 enum kvm_irqchip_mode {
 959         KVM_IRQCHIP_NONE,
 960         KVM_IRQCHIP_KERNEL,       /* created with KVM_CREATE_IRQCHIP */
 961         KVM_IRQCHIP_SPLIT,        /* created with KVM_CAP_SPLIT_IRQCHIP */
 962 };
 963
 964 struct kvm_x86_msr_filter {
 965         u8 count;
 966         bool default_allow:1;
 967         struct msr_bitmap_range ranges[16];
 968 };
 969
 970 #define APICV_INHIBIT_REASON_DISABLE    0
 971 #define APICV_INHIBIT_REASON_HYPERV     1
 972 #define APICV_INHIBIT_REASON_NESTED     2
 973 #define APICV_INHIBIT_REASON_IRQWIN     3
 974 #define APICV_INHIBIT_REASON_PIT_REINJ  4
 975 #define APICV_INHIBIT_REASON_X2APIC     5
 976
 977 struct kvm_arch {
 978         unsigned long n_used_mmu_pages;
 979         unsigned long n_requested_mmu_pages;
 980         unsigned long n_max_mmu_pages;
 981         unsigned int indirect_shadow_pages;
 982         u8 mmu_valid_gen;
 983         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
 984         struct list_head active_mmu_pages;
 985         struct list_head zapped_obsolete_pages;
 986         struct list_head lpage_disallowed_mmu_pages;
 987         struct kvm_page_track_notifier_node mmu_sp_tracker;
 988         struct kvm_page_track_notifier_head track_notifier_head;
 989
 990         struct list_head assigned_dev_head;
 991         struct iommu_domain *iommu_domain;
 992         bool iommu_noncoherent;
 993 #define __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
 994         atomic_t noncoherent_dma_count;
 995 #define __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
 996         atomic_t assigned_device_count;
 997         struct kvm_pic *vpic;
 998         struct kvm_ioapic *vioapic;
 999         struct kvm_pit *vpit;
1000         atomic_t vapics_in_nmi_mode;
1001         struct mutex apic_map_lock;
1002         struct kvm_apic_map __rcu *apic_map;
1003         atomic_t apic_map_dirty;
1004
1005         bool apic_access_page_done;
1006         unsigned long apicv_inhibit_reasons;
1007
1008         gpa_t wall_clock;
1009
1010         bool mwait_in_guest;
1011         bool hlt_in_guest;
1012         bool pause_in_guest;
1013         bool cstate_in_guest;
1014
1015         unsigned long irq_sources_bitmap;
1016         s64 kvmclock_offset;
1017         raw_spinlock_t tsc_write_lock;
1018         u64 last_tsc_nsec;
1019         u64 last_tsc_write;
1020         u32 last_tsc_khz;
1021         u64 cur_tsc_nsec;
1022         u64 cur_tsc_write;
1023         u64 cur_tsc_offset;
1024         u64 cur_tsc_generation;
1025         int nr_vcpus_matched_tsc;
1026
1027         spinlock_t pvclock_gtod_sync_lock;
1028         bool use_master_clock;
1029         u64 master_kernel_ns;
1030         u64 master_cycle_now;
1031         struct delayed_work kvmclock_update_work;
1032         struct delayed_work kvmclock_sync_work;
1033
1034         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
1035
1036         /* reads protected by irq_srcu, writes by irq_lock */
1037         struct hlist_head mask_notifier_list;
1038
1039         struct kvm_hv hyperv;
1040         struct kvm_xen xen;
1041
1042         #ifdef CONFIG_KVM_MMU_AUDIT
1043         int audit_point;
1044         #endif
1045
1046         bool backwards_tsc_observed;
1047         bool boot_vcpu_runs_old_kvmclock;
1048         u32 bsp_vcpu_id;
1049
1050         u64 disabled_quirks;
1051         int cpu_dirty_logging_count;
1052
1053         enum kvm_irqchip_mode irqchip_mode;
1054         u8 nr_reserved_ioapic_pins;
1055
1056         bool disabled_lapic_found;
1057
1058         bool x2apic_format;
1059         bool x2apic_broadcast_quirk_disabled;
1060
1061         bool guest_can_read_msr_platform_info;
1062         bool exception_payload_enabled;
1063
1064         bool bus_lock_detection_enabled;
1065
1066         /* Deflect RDMSR and WRMSR to user space when they trigger a #GP */
1067         u32 user_space_msr_mask;
1068         struct kvm_x86_msr_filter __rcu *msr_filter;
1069
1070         /* Guest can access the SGX PROVISIONKEY. */
1071         bool sgx_provisioning_allowed;
1072
1073         struct kvm_pmu_event_filter __rcu *pmu_event_filter;
1074         struct task_struct *nx_lpage_recovery_thread;
1075
1076 #ifdef CONFIG_X86_64
1077         /*
1078          * Whether the TDP MMU is enabled for this VM. This contains a
1079          * snapshot of the TDP MMU module parameter from when the VM was
1080          * created and remains unchanged for the life of the VM. If this is
1081          * true, TDP MMU handler functions will run for various MMU
1082          * operations.
1083          */
1084         bool tdp_mmu_enabled;
1085
1086         /*
1087          * List of struct kvm_mmu_pages being used as roots.
1088          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have
1089          * tdp_mmu_page set.
1090          *
1091          * For reads, this list is protected by:
1092          *      the MMU lock in read mode + RCU or
1093          *      the MMU lock in write mode
1094          *
1095          * For writes, this list is protected by:
1096          *      the MMU lock in read mode + the tdp_mmu_pages_lock or
1097          *      the MMU lock in write mode
1098          *
1099          * Roots will remain in the list until their tdp_mmu_root_count
1100          * drops to zero, at which point the thread that decremented the
1101          * count to zero should removed the root from the list and clean
1102          * it up, freeing the root after an RCU grace period.
1103          */
1104         struct list_head tdp_mmu_roots;
1105
1106         /*
1107          * List of struct kvmp_mmu_pages not being used as roots.
1108          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have
1109          * tdp_mmu_page set and a tdp_mmu_root_count of 0.
1110          */
1111         struct list_head tdp_mmu_pages;
1112
1113         /*
1114          * Protects accesses to the following fields when the MMU lock
1115          * is held in read mode:
1116          *  - tdp_mmu_roots (above)
1117          *  - tdp_mmu_pages (above)
1118          *  - the link field of struct kvm_mmu_pages used by the TDP MMU
1119          *  - lpage_disallowed_mmu_pages
1120          *  - the lpage_disallowed_link field of struct kvm_mmu_pages used
1121          *    by the TDP MMU
1122          * It is acceptable, but not necessary, to acquire this lock when
1123          * the thread holds the MMU lock in write mode.
1124          */
1125         spinlock_t tdp_mmu_pages_lock;
1126 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1127 };
1128
1129 struct kvm_vm_stat {
1130         ulong mmu_shadow_zapped;
1131         ulong mmu_pte_write;
1132         ulong mmu_pde_zapped;
1133         ulong mmu_flooded;
1134         ulong mmu_recycled;
1135         ulong mmu_cache_miss;
1136         ulong mmu_unsync;
1137         ulong remote_tlb_flush;
1138         ulong lpages;
1139         ulong nx_lpage_splits;
1140         ulong max_mmu_page_hash_collisions;
1141 };
1142
1143 struct kvm_vcpu_stat {
1144         u64 pf_fixed;
1145         u64 pf_guest;
1146         u64 tlb_flush;
1147         u64 invlpg;
1148
1149         u64 exits;
1150         u64 io_exits;
1151         u64 mmio_exits;
1152         u64 signal_exits;
1153         u64 irq_window_exits;
1154         u64 nmi_window_exits;
1155         u64 l1d_flush;
1156         u64 halt_exits;
1157         u64 halt_successful_poll;
1158         u64 halt_attempted_poll;
1159         u64 halt_poll_invalid;
1160         u64 halt_wakeup;
1161         u64 request_irq_exits;
1162         u64 irq_exits;
1163         u64 host_state_reload;
1164         u64 fpu_reload;
1165         u64 insn_emulation;
1166         u64 insn_emulation_fail;
1167         u64 hypercalls;
1168         u64 irq_injections;
1169         u64 nmi_injections;
1170         u64 req_event;
1171         u64 halt_poll_success_ns;
1172         u64 halt_poll_fail_ns;
1173         u64 nested_run;
1174         u64 directed_yield_attempted;
1175         u64 directed_yield_successful;
1176 };
1177
1178 struct x86_instruction_info;
1179
1180 struct msr_data {
1181         bool host_initiated;
1182         u32 index;
1183         u64 data;
1184 };
1185
1186 struct kvm_lapic_irq {
1187         u32 vector;
1188         u16 delivery_mode;
1189         u16 dest_mode;
1190         bool level;
1191         u16 trig_mode;
1192         u32 shorthand;
1193         u32 dest_id;
1194         bool msi_redir_hint;
1195 };
1196
1197 static inline u16 kvm_lapic_irq_dest_mode(bool dest_mode_logical)
1198 {
1199         return dest_mode_logical ? APIC_DEST_LOGICAL : APIC_DEST_PHYSICAL;
1200 }
1201
1202 struct kvm_x86_ops {
1203         int (*hardware_enable)(void);
1204         void (*hardware_disable)(void);
1205         void (*hardware_unsetup)(void);
1206         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
1207         bool (*has_emulated_msr)(struct kvm *kvm, u32 index);
1208         void (*vcpu_after_set_cpuid)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1209
1210         unsigned int vm_size;
1211         int (*vm_init)(struct kvm *kvm);
1212         void (*vm_destroy)(struct kvm *kvm);
1213
1214         /* Create, but do not attach this VCPU */
1215         int (*vcpu_create)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1216         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1217         void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1218
1219         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1220         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1221         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1222
1223         void (*update_exception_bitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1224         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1225         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1226         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
1227         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1228                             struct kvm_segment *var, int seg);
1229         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1230         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1231                             struct kvm_segment *var, int seg);
1232         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1233         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1234         bool (*is_valid_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1235         void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1236         int (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1237         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1238         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1239         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1240         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1241         void (*sync_dirty_debug_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1242         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
1243         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
1244         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1245         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1246
1247         void (*tlb_flush_all)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1248         void (*tlb_flush_current)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1249         int  (*tlb_remote_flush)(struct kvm *kvm);
1250         int  (*tlb_remote_flush_with_range)(struct kvm *kvm,
1251                         struct kvm_tlb_range *range);
1252
1253         /*
1254          * Flush any TLB entries associated with the given GVA.
1255          * Does not need to flush GPA->HPA mappings.
1256          * Can potentially get non-canonical addresses through INVLPGs, which
1257          * the implementation may choose to ignore if appropriate.
1258          */
1259         void (*tlb_flush_gva)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t addr);
1260
1261         /*
1262          * Flush any TLB entries created by the guest.  Like tlb_flush_gva(),
1263          * does not need to flush GPA->HPA mappings.
1264          */
1265         void (*tlb_flush_guest)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1266
1267         enum exit_fastpath_completion (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1268         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1269                 enum exit_fastpath_completion exit_fastpath);
1270         int (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1271         void (*update_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1272         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
1273         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1274         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1275                                 unsigned char *hypercall_addr);
1276         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1277         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1278         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1279         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1280         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1281         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1282         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1283         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
1284         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1285         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1286         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
1287         bool (*check_apicv_inhibit_reasons)(ulong bit);
1288         void (*pre_update_apicv_exec_ctrl)(struct kvm *kvm, bool activate);
1289         void (*refresh_apicv_exec_ctrl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1290         void (*hwapic_irr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int max_irr);
1291         void (*hwapic_isr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int isr);
1292         bool (*guest_apic_has_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1293         void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *eoi_exit_bitmap);
1294         void (*set_virtual_apic_mode)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1295         void (*set_apic_access_page_addr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1296         int (*deliver_posted_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vector);
1297         int (*sync_pir_to_irr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1298         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
1299         int (*set_identity_map_addr)(struct kvm *kvm, u64 ident_addr);
1300         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
1301
1302         void (*load_mmu_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu, hpa_t root_hpa,
1303                              int root_level);
1304
1305         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
1306
1307         /* Returns actual tsc_offset set in active VMCS */
1308         u64 (*write_l1_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
1309
1310         /*
1311          * Retrieve somewhat arbitrary exit information.  Intended to be used
1312          * only from within tracepoints to avoid VMREADs when tracing is off.
1313          */
1314         void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *info1, u64 *info2,
1315                               u32 *exit_int_info, u32 *exit_int_info_err_code);
1316
1317         int (*check_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1318                                struct x86_instruction_info *info,
1319                                enum x86_intercept_stage stage,
1320                                struct x86_exception *exception);
1321         void (*handle_exit_irqoff)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1322
1323         void (*request_immediate_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1324
1325         void (*sched_in)(struct kvm_vcpu *kvm, int cpu);
1326
1327         /*
1328          * Size of the CPU's dirty log buffer, i.e. VMX's PML buffer.  A zero
1329          * value indicates CPU dirty logging is unsupported or disabled.
1330          */
1331         int cpu_dirty_log_size;
1332         void (*update_cpu_dirty_logging)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1333
1334         /* pmu operations of sub-arch */
1335         const struct kvm_pmu_ops *pmu_ops;
1336         const struct kvm_x86_nested_ops *nested_ops;
1337
1338         /*
1339          * Architecture specific hooks for vCPU blocking due to
1340          * HLT instruction.
1341          * Returns for .pre_block():
1342          *    - 0 means continue to block the vCPU.
1343          *    - 1 means we cannot block the vCPU since some event
1344          *        happens during this period, such as, 'ON' bit in
1345          *        posted-interrupts descriptor is set.
1346          */
1347         int (*pre_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1348         void (*post_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1349
1350         void (*vcpu_blocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1351         void (*vcpu_unblocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1352
1353         int (*update_pi_irte)(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1354                               uint32_t guest_irq, bool set);
1355         void (*apicv_post_state_restore)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1356         bool (*dy_apicv_has_pending_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1357
1358         int (*set_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 guest_deadline_tsc,
1359                             bool *expired);
1360         void (*cancel_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1361
1362         void (*setup_mce)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1363
1364         int (*smi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1365         int (*pre_enter_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, char *smstate);
1366         int (*pre_leave_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, const char *smstate);
1367         void (*enable_smi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1368
1369         int (*mem_enc_op)(struct kvm *kvm, void __user *argp);
1370         int (*mem_enc_reg_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1371         int (*mem_enc_unreg_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1372         int (*vm_copy_enc_context_from)(struct kvm *kvm, unsigned int source_fd);
1373
1374         int (*get_msr_feature)(struct kvm_msr_entry *entry);
1375
1376         bool (*can_emulate_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu, void *insn, int insn_len);
1377
1378         bool (*apic_init_signal_blocked)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1379         int (*enable_direct_tlbflush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1380
1381         void (*migrate_timers)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1382         void (*msr_filter_changed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1383         int (*complete_emulated_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1384
1385         void (*vcpu_deliver_sipi_vector)(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1386 };
1387
1388 struct kvm_x86_nested_ops {
1389         int (*check_events)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1390         bool (*hv_timer_pending)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1391         void (*triple_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1392         int (*get_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1393                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1394                          unsigned user_data_size);
1395         int (*set_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1396                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1397                          struct kvm_nested_state *kvm_state);
1398         bool (*get_nested_state_pages)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1399         int (*write_log_dirty)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t l2_gpa);
1400
1401         int (*enable_evmcs)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1402                             uint16_t *vmcs_version);
1403         uint16_t (*get_evmcs_version)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1404 };
1405
1406 struct kvm_x86_init_ops {
1407         int (*cpu_has_kvm_support)(void);
1408         int (*disabled_by_bios)(void);
1409         int (*check_processor_compatibility)(void);
1410         int (*hardware_setup)(void);
1411
1412         struct kvm_x86_ops *runtime_ops;
1413 };
1414
1415 struct kvm_arch_async_pf {
1416         u32 token;
1417         gfn_t gfn;
1418         unsigned long cr3;
1419         bool direct_map;
1420 };
1421
1422 extern u32 __read_mostly kvm_nr_uret_msrs;
1423 extern u64 __read_mostly host_efer;
1424 extern bool __read_mostly allow_smaller_maxphyaddr;
1425 extern struct kvm_x86_ops kvm_x86_ops;
1426
1427 #define KVM_X86_OP(func) \
1428         DECLARE_STATIC_CALL(kvm_x86_##func, *(((struct kvm_x86_ops *)0)->func));
1429 #define KVM_X86_OP_NULL KVM_X86_OP
1430 #include <asm/kvm-x86-ops.h>
1431
1432 static inline void kvm_ops_static_call_update(void)
1433 {
1434 #define KVM_X86_OP(func) \
1435         static_call_update(kvm_x86_##func, kvm_x86_ops.func);
1436 #define KVM_X86_OP_NULL KVM_X86_OP
1437 #include <asm/kvm-x86-ops.h>
1438 }
1439
1440 #define __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
1441 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
1442 {
1443         return __vmalloc(kvm_x86_ops.vm_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO);
1444 }
1445 void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm);
1446
1447 #define __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLB
1448 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlb(struct kvm *kvm)
1449 {
1450         if (kvm_x86_ops.tlb_remote_flush &&
1451             !static_call(kvm_x86_tlb_remote_flush)(kvm))
1452                 return 0;
1453         else
1454                 return -ENOTSUPP;
1455 }
1456
1457 int kvm_mmu_module_init(void);
1458 void kvm_mmu_module_exit(void);
1459
1460 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1461 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
1462 void kvm_mmu_init_vm(struct kvm *kvm);
1463 void kvm_mmu_uninit_vm(struct kvm *kvm);
1464
1465 void kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
1466 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1467                                       struct kvm_memory_slot *memslot,
1468                                       int start_level);
1469 void kvm_mmu_zap_collapsible_sptes(struct kvm *kvm,
1470                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1471 void kvm_mmu_slot_leaf_clear_dirty(struct kvm *kvm,
1472                                    struct kvm_memory_slot *memslot);
1473 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
1474 void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm, u64 gen);
1475 unsigned long kvm_mmu_calculate_default_mmu_pages(struct kvm *kvm);
1476 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned long kvm_nr_mmu_pages);
1477
1478 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu, unsigned long cr3);
1479 bool pdptrs_changed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1480
1481 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
1482                           const void *val, int bytes);
1483
1484 struct kvm_irq_mask_notifier {
1485         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
1486         int irq;
1487         struct hlist_node link;
1488 };
1489
1490 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1491                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1492 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1493                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1494 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
1495                              bool mask);
1496
1497 extern bool tdp_enabled;
1498
1499 u64 vcpu_tsc_khz(struct kvm_vcpu *vcpu);
1500
1501 /* control of guest tsc rate supported? */
1502 extern bool kvm_has_tsc_control;
1503 /* maximum supported tsc_khz for guests */
1504 extern u32  kvm_max_guest_tsc_khz;
1505 /* number of bits of the fractional part of the TSC scaling ratio */
1506 extern u8   kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits;
1507 /* maximum allowed value of TSC scaling ratio */
1508 extern u64  kvm_max_tsc_scaling_ratio;
1509 /* 1ull << kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits */
1510 extern u64  kvm_default_tsc_scaling_ratio;
1511 /* bus lock detection supported? */
1512 extern bool kvm_has_bus_lock_exit;
1513
1514 extern u64 kvm_mce_cap_supported;
1515
1516 /*
1517  * EMULTYPE_NO_DECODE - Set when re-emulating an instruction (after completing
1518  *                      userspace I/O) to indicate that the emulation context
1519  *                      should be reused as is, i.e. skip initialization of
1520  *                      emulation context, instruction fetch and decode.
1521  *
1522  * EMULTYPE_TRAP_UD - Set when emulating an intercepted #UD from hardware.
1523  *                    Indicates that only select instructions (tagged with
1524  *                    EmulateOnUD) should be emulated (to minimize the emulator
1525  *                    attack surface).  See also EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED.
1526  *
1527  * EMULTYPE_SKIP - Set when emulating solely to skip an instruction, i.e. to
1528  *                 decode the instruction length.  For use *only* by
1529  *                 kvm_x86_ops.skip_emulated_instruction() implementations.
1530  *
1531  * EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF - Set when the emulator should resume the guest to
1532  *                           retry native execution under certain conditions,
1533  *                           Can only be set in conjunction with EMULTYPE_PF.
1534  *
1535  * EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED - Set when emulating an intercepted #UD that was
1536  *                           triggered by KVM's magic "force emulation" prefix,
1537  *                           which is opt in via module param (off by default).
1538  *                           Bypasses EmulateOnUD restriction despite emulating
1539  *                           due to an intercepted #UD (see EMULTYPE_TRAP_UD).
1540  *                           Used to test the full emulator from userspace.
1541  *
1542  * EMULTYPE_VMWARE_GP - Set when emulating an intercepted #GP for VMware
1543  *                      backdoor emulation, which is opt in via module param.
1544  *                      VMware backdoor emulation handles select instructions
1545  *                      and reinjects the #GP for all other cases.
1546  *
1547  * EMULTYPE_PF - Set when emulating MMIO by way of an intercepted #PF, in which
1548  *               case the CR2/GPA value pass on the stack is valid.
1549  */
1550 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
1551 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
1552 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
1553 #define EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF     (1 << 3)
1554 #define EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED     (1 << 4)
1555 #define EMULTYPE_VMWARE_GP          (1 << 5)
1556 #define EMULTYPE_PF                 (1 << 6)
1557
1558 int kvm_emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, int emulation_type);
1559 int kvm_emulate_instruction_from_buffer(struct kvm_vcpu *vcpu,
1560                                         void *insn, int insn_len);
1561
1562 void kvm_enable_efer_bits(u64);
1563 bool kvm_valid_efer(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1564 int __kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data, bool host_initiated);
1565 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data);
1566 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 data);
1567 int kvm_emulate_rdmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
1568 int kvm_emulate_wrmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
1569 int kvm_emulate_as_nop(struct kvm_vcpu *vcpu);
1570 int kvm_emulate_invd(struct kvm_vcpu *vcpu);
1571 int kvm_emulate_mwait(struct kvm_vcpu *vcpu);
1572 int kvm_handle_invalid_op(struct kvm_vcpu *vcpu);
1573 int kvm_emulate_monitor(struct kvm_vcpu *vcpu);
1574
1575 int kvm_fast_pio(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port, int in);
1576 int kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
1577 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1578 int kvm_vcpu_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1579 int kvm_emulate_ap_reset_hold(struct kvm_vcpu *vcpu);
1580 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
1581
1582 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
1583 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
1584 void kvm_vcpu_deliver_sipi_vector(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1585
1586 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int idt_index,
1587                     int reason, bool has_error_code, u32 error_code);
1588
1589 void kvm_free_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
1590
1591 void kvm_post_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long old_cr0, unsigned long cr0);
1592 void kvm_post_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long old_cr4, unsigned long cr4);
1593 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1594 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1595 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1596 int kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
1597 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
1598 void kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
1599 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
1600 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
1601 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1602 int kvm_emulate_xsetbv(struct kvm_vcpu *vcpu);
1603
1604 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1605 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1606
1607 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
1608 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1609 int kvm_emulate_rdpmc(struct kvm_vcpu *vcpu);
1610
1611 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1612 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1613 void kvm_queue_exception_p(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, unsigned long payload);
1614 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1615 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1616 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
1617 bool kvm_inject_emulated_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu,
1618                                     struct x86_exception *fault);
1619 int kvm_read_guest_page_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1620                             gfn_t gfn, void *data, int offset, int len,
1621                             u32 access);
1622 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
1623 bool kvm_require_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
1624
1625 static inline int __kvm_irq_line_state(unsigned long *irq_state,
1626                                        int irq_source_id, int level)
1627 {
1628         /* Logical OR for level trig interrupt */
1629         if (level)
1630                 __set_bit(irq_source_id, irq_state);
1631         else
1632                 __clear_bit(irq_source_id, irq_state);
1633
1634         return !!(*irq_state);
1635 }
1636
1637 #define KVM_MMU_ROOT_CURRENT            BIT(0)
1638 #define KVM_MMU_ROOT_PREVIOUS(i)        BIT(1+i)
1639 #define KVM_MMU_ROOTS_ALL               (~0UL)
1640
1641 int kvm_pic_set_irq(struct kvm_pic *pic, int irq, int irq_source_id, int level);
1642 void kvm_pic_clear_all(struct kvm_pic *pic, int irq_source_id);
1643
1644 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
1645
1646 void kvm_update_dr7(struct kvm_vcpu *vcpu);
1647
1648 int kvm_mmu_unprotect_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1649 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
1650 void kvm_mmu_free_roots(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1651                         ulong roots_to_free);
1652 gpa_t translate_nested_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
1653                            struct x86_exception *exception);
1654 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1655                               struct x86_exception *exception);
1656 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1657                                struct x86_exception *exception);
1658 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1659                                struct x86_exception *exception);
1660 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1661                                 struct x86_exception *exception);
1662
1663 bool kvm_apicv_activated(struct kvm *kvm);
1664 void kvm_apicv_init(struct kvm *kvm, bool enable);
1665 void kvm_vcpu_update_apicv(struct kvm_vcpu *vcpu);
1666 void kvm_request_apicv_update(struct kvm *kvm, bool activate,
1667                               unsigned long bit);
1668
1669 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
1670
1671 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa, u64 error_code,
1672                        void *insn, int insn_len);
1673 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1674 void kvm_mmu_invalidate_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1675                             gva_t gva, hpa_t root_hpa);
1676 void kvm_mmu_invpcid_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned long pcid);
1677 void kvm_mmu_new_pgd(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t new_pgd, bool skip_tlb_flush,
1678                      bool skip_mmu_sync);
1679
1680 void kvm_configure_mmu(bool enable_tdp, int tdp_max_root_level,
1681                        int tdp_huge_page_level);
1682
1683 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
1684 {
1685         u16 ldt;
1686         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
1687         return ldt;
1688 }
1689
1690 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
1691 {
1692         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
1693 }
1694
1695 #ifdef CONFIG_X86_64
1696 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
1697 {
1698         u64 value;
1699
1700         rdmsrl(msr, value);
1701         return value;
1702 }
1703 #endif
1704
1705 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
1706 {
1707         return 0x600; /* P6 family */
1708 }
1709
1710 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
1711 {
1712         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
1713 }
1714
1715 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
1716 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
1717 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
1718 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
1719 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
1720         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
1721
1722 enum {
1723         TASK_SWITCH_CALL = 0,
1724         TASK_SWITCH_IRET = 1,
1725         TASK_SWITCH_JMP = 2,
1726         TASK_SWITCH_GATE = 3,
1727 };
1728
1729 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
1730 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
1731 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
1732 #define HF_GUEST_MASK           (1 << 5) /* VCPU is in guest-mode */
1733 #define HF_SMM_MASK             (1 << 6)
1734 #define HF_SMM_INSIDE_NMI_MASK  (1 << 7)
1735
1736 #define __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
1737 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM 2
1738
1739 #define kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu) ((vcpu)->arch.hflags & HF_SMM_MASK ? 1 : 0)
1740 #define kvm_memslots_for_spte_role(kvm, role) __kvm_memslots(kvm, (role).smm)
1741
1742 asmlinkage void kvm_spurious_fault(void);
1743
1744 /*
1745  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
1746  * reboot turns off virtualization while processes are running.
1747  * Usually after catching the fault we just panic; during reboot
1748  * instead the instruction is ignored.
1749  */
1750 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn)                              \
1751         "666: \n\t"                                                     \
1752         insn "\n\t"                                                     \
1753         "jmp    668f \n\t"                                              \
1754         "667: \n\t"                                                     \
1755         "1: \n\t"                                                       \
1756         ".pushsection .discard.instr_begin \n\t"                        \
1757         ".long 1b - . \n\t"                                             \
1758         ".popsection \n\t"                                              \
1759         "call   kvm_spurious_fault \n\t"                                \
1760         "1: \n\t"                                                       \
1761         ".pushsection .discard.instr_end \n\t"                          \
1762         ".long 1b - . \n\t"                                             \
1763         ".popsection \n\t"                                              \
1764         "668: \n\t"                                                     \
1765         _ASM_EXTABLE(666b, 667b)
1766
1767 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
1768
1769 int kvm_cpu_has_injectable_intr(struct kvm_vcpu *v);
1770 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1771 int kvm_cpu_has_extint(struct kvm_vcpu *v);
1772 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1773 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
1774 void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1775 void kvm_vcpu_reload_apic_access_page(struct kvm_vcpu *vcpu);
1776
1777 int kvm_pv_send_ipi(struct kvm *kvm, unsigned long ipi_bitmap_low,
1778                     unsigned long ipi_bitmap_high, u32 min,
1779                     unsigned long icr, int op_64_bit);
1780
1781 int kvm_add_user_return_msr(u32 msr);
1782 int kvm_find_user_return_msr(u32 msr);
1783 int kvm_set_user_return_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
1784
1785 static inline bool kvm_is_supported_user_return_msr(u32 msr)
1786 {
1787         return kvm_find_user_return_msr(msr) >= 0;
1788 }
1789
1790 u64 kvm_scale_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 tsc);
1791 u64 kvm_read_l1_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
1792
1793 unsigned long kvm_get_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu);
1794 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
1795
1796 void kvm_make_mclock_inprogress_request(struct kvm *kvm);
1797 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
1798 void kvm_make_scan_ioapic_request_mask(struct kvm *kvm,
1799                                        unsigned long *vcpu_bitmap);
1800
1801 bool kvm_arch_async_page_not_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1802                                      struct kvm_async_pf *work);
1803 void kvm_arch_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1804                                  struct kvm_async_pf *work);
1805 void kvm_arch_async_page_ready(struct kvm_vcpu *vcpu,
1806                                struct kvm_async_pf *work);
1807 void kvm_arch_async_page_present_queued(struct kvm_vcpu *vcpu);
1808 bool kvm_arch_can_dequeue_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu);
1809 extern bool kvm_find_async_pf_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1810
1811 int kvm_skip_emulated_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu);
1812 int kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1813 void __kvm_request_immediate_exit(struct kvm_vcpu *vcpu);
1814
1815 int kvm_is_in_guest(void);
1816
1817 void __user *__x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa,
1818                                      u32 size);
1819 bool kvm_vcpu_is_reset_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1820 bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1821
1822 bool kvm_intr_is_single_vcpu(struct kvm *kvm, struct kvm_lapic_irq *irq,
1823                              struct kvm_vcpu **dest_vcpu);
1824
1825 void kvm_set_msi_irq(struct kvm *kvm, struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1826                      struct kvm_lapic_irq *irq);
1827
1828 static inline bool kvm_irq_is_postable(struct kvm_lapic_irq *irq)
1829 {
1830         /* We can only post Fixed and LowPrio IRQs */
1831         return (irq->delivery_mode == APIC_DM_FIXED ||
1832                 irq->delivery_mode == APIC_DM_LOWEST);
1833 }
1834
1835 static inline void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1836 {
1837         static_call_cond(kvm_x86_vcpu_blocking)(vcpu);
1838 }
1839
1840 static inline void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1841 {
1842         static_call_cond(kvm_x86_vcpu_unblocking)(vcpu);
1843 }
1844
1845 static inline void kvm_arch_vcpu_block_finish(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
1846
1847 static inline int kvm_cpu_get_apicid(int mps_cpu)
1848 {
1849 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1850         return default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
1851 #else
1852         WARN_ON_ONCE(1);
1853         return BAD_APICID;
1854 #endif
1855 }
1856
1857 #define put_smstate(type, buf, offset, val)                      \
1858         *(type *)((buf) + (offset) - 0x7e00) = val
1859
1860 #define GET_SMSTATE(type, buf, offset)          \
1861         (*(type *)((buf) + (offset) - 0x7e00))
1862
1863 int kvm_cpu_dirty_log_size(void);
1864
1865 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */