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 #define KVM_USER_MEM_SLOTS 509
  44 /* memory slots that are not exposed to userspace */
  45 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 3
  46 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
  47
  48 #define KVM_HALT_POLL_NS_DEFAULT 200000
  49
  50 #define KVM_IRQCHIP_NUM_PINS  KVM_IOAPIC_NUM_PINS
  51
  52 #define KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS   (KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_PROTECT_ENABLE | \
  53                                         KVM_DIRTY_LOG_INITIALLY_SET)
  54
  55 #define KVM_BUS_LOCK_DETECTION_VALID_MODE       (KVM_BUS_LOCK_DETECTION_OFF | \
  56                                                  KVM_BUS_LOCK_DETECTION_EXIT)
  57
  58 /* x86-specific vcpu->requests bit members */
  59 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER           KVM_ARCH_REQ(0)
  60 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS       KVM_ARCH_REQ(1)
  61 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT            KVM_ARCH_REQ(2)
  62 #define KVM_REQ_MMU_SYNC                KVM_ARCH_REQ(3)
  63 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(4)
  64 #define KVM_REQ_LOAD_MMU_PGD            KVM_ARCH_REQ(5)
  65 #define KVM_REQ_EVENT                   KVM_ARCH_REQ(6)
  66 #define KVM_REQ_APF_HALT                KVM_ARCH_REQ(7)
  67 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(8)
  68 #define KVM_REQ_NMI                     KVM_ARCH_REQ(9)
  69 #define KVM_REQ_PMU                     KVM_ARCH_REQ(10)
  70 #define KVM_REQ_PMI                     KVM_ARCH_REQ(11)
  71 #define KVM_REQ_SMI                     KVM_ARCH_REQ(12)
  72 #define KVM_REQ_MASTERCLOCK_UPDATE      KVM_ARCH_REQ(13)
  73 #define KVM_REQ_MCLOCK_INPROGRESS \
  74         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(14, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  75 #define KVM_REQ_SCAN_IOAPIC \
  76         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(15, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  77 #define KVM_REQ_GLOBAL_CLOCK_UPDATE     KVM_ARCH_REQ(16)
  78 #define KVM_REQ_APIC_PAGE_RELOAD \
  79         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(17, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  80 #define KVM_REQ_HV_CRASH                KVM_ARCH_REQ(18)
  81 #define KVM_REQ_IOAPIC_EOI_EXIT         KVM_ARCH_REQ(19)
  82 #define KVM_REQ_HV_RESET                KVM_ARCH_REQ(20)
  83 #define KVM_REQ_HV_EXIT                 KVM_ARCH_REQ(21)
  84 #define KVM_REQ_HV_STIMER               KVM_ARCH_REQ(22)
  85 #define KVM_REQ_LOAD_EOI_EXITMAP        KVM_ARCH_REQ(23)
  86 #define KVM_REQ_GET_NESTED_STATE_PAGES  KVM_ARCH_REQ(24)
  87 #define KVM_REQ_APICV_UPDATE \
  88         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(25, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  89 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH_CURRENT       KVM_ARCH_REQ(26)
  90 #define KVM_REQ_HV_TLB_FLUSH \
  91         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(27, KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  92 #define KVM_REQ_APF_READY               KVM_ARCH_REQ(28)
  93 #define KVM_REQ_MSR_FILTER_CHANGED      KVM_ARCH_REQ(29)
  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
 117 /* KVM Hugepage definitions for x86 */
 118 #define KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL  PG_LEVEL_1G
 119 #define KVM_NR_PAGE_SIZES       (KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL - PG_LEVEL_4K + 1)
 120 #define KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x)  (((x) - 1) * 9)
 121 #define KVM_HPAGE_SHIFT(x)      (PAGE_SHIFT + KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x))
 122 #define KVM_HPAGE_SIZE(x)       (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT(x))
 123 #define KVM_HPAGE_MASK(x)       (~(KVM_HPAGE_SIZE(x) - 1))
 124 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE(x)  (KVM_HPAGE_SIZE(x) / PAGE_SIZE)
 125
 126 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
 127 {
 128         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PG_LEVEL_4K) must be 0. */
 129         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
 130                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
 131 }
 132
 133 #define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
 134 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64UL
 135 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 12
 136 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
 137 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
 138 #define KVM_REFILL_PAGES 25
 139 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 256
 140 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
 141 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
 142
 143 #define ASYNC_PF_PER_VCPU 64
 144
 145 enum kvm_reg {
 146         VCPU_REGS_RAX = __VCPU_REGS_RAX,
 147         VCPU_REGS_RCX = __VCPU_REGS_RCX,
 148         VCPU_REGS_RDX = __VCPU_REGS_RDX,
 149         VCPU_REGS_RBX = __VCPU_REGS_RBX,
 150         VCPU_REGS_RSP = __VCPU_REGS_RSP,
 151         VCPU_REGS_RBP = __VCPU_REGS_RBP,
 152         VCPU_REGS_RSI = __VCPU_REGS_RSI,
 153         VCPU_REGS_RDI = __VCPU_REGS_RDI,
 154 #ifdef CONFIG_X86_64
 155         VCPU_REGS_R8  = __VCPU_REGS_R8,
 156         VCPU_REGS_R9  = __VCPU_REGS_R9,
 157         VCPU_REGS_R10 = __VCPU_REGS_R10,
 158         VCPU_REGS_R11 = __VCPU_REGS_R11,
 159         VCPU_REGS_R12 = __VCPU_REGS_R12,
 160         VCPU_REGS_R13 = __VCPU_REGS_R13,
 161         VCPU_REGS_R14 = __VCPU_REGS_R14,
 162         VCPU_REGS_R15 = __VCPU_REGS_R15,
 163 #endif
 164         VCPU_REGS_RIP,
 165         NR_VCPU_REGS,
 166
 167         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
 168         VCPU_EXREG_CR0,
 169         VCPU_EXREG_CR3,
 170         VCPU_EXREG_CR4,
 171         VCPU_EXREG_RFLAGS,
 172         VCPU_EXREG_SEGMENTS,
 173         VCPU_EXREG_EXIT_INFO_1,
 174         VCPU_EXREG_EXIT_INFO_2,
 175 };
 176
 177 enum {
 178         VCPU_SREG_ES,
 179         VCPU_SREG_CS,
 180         VCPU_SREG_SS,
 181         VCPU_SREG_DS,
 182         VCPU_SREG_FS,
 183         VCPU_SREG_GS,
 184         VCPU_SREG_TR,
 185         VCPU_SREG_LDTR,
 186 };
 187
 188 enum exit_fastpath_completion {
 189         EXIT_FASTPATH_NONE,
 190         EXIT_FASTPATH_REENTER_GUEST,
 191         EXIT_FASTPATH_EXIT_HANDLED,
 192 };
 193 typedef enum exit_fastpath_completion fastpath_t;
 194
 195 struct x86_emulate_ctxt;
 196 struct x86_exception;
 197 enum x86_intercept;
 198 enum x86_intercept_stage;
 199
 200 #define KVM_NR_DB_REGS  4
 201
 202 #define DR6_BD          (1 << 13)
 203 #define DR6_BS          (1 << 14)
 204 #define DR6_BT          (1 << 15)
 205 #define DR6_RTM         (1 << 16)
 206 /*
 207  * DR6_ACTIVE_LOW combines fixed-1 and active-low bits.
 208  * We can regard all the bits in DR6_FIXED_1 as active_low bits;
 209  * they will never be 0 for now, but when they are defined
 210  * in the future it will require no code change.
 211  *
 212  * DR6_ACTIVE_LOW is also used as the init/reset value for DR6.
 213  */
 214 #define DR6_ACTIVE_LOW  0xffff0ff0
 215 #define DR6_VOLATILE    0x0001e00f
 216 #define DR6_FIXED_1     (DR6_ACTIVE_LOW & ~DR6_VOLATILE)
 217
 218 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
 219 #define DR7_GE          (1 << 9)
 220 #define DR7_GD          (1 << 13)
 221 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
 222 #define DR7_VOLATILE    0xffff2bff
 223
 224 #define PFERR_PRESENT_BIT 0
 225 #define PFERR_WRITE_BIT 1
 226 #define PFERR_USER_BIT 2
 227 #define PFERR_RSVD_BIT 3
 228 #define PFERR_FETCH_BIT 4
 229 #define PFERR_PK_BIT 5
 230 #define PFERR_GUEST_FINAL_BIT 32
 231 #define PFERR_GUEST_PAGE_BIT 33
 232
 233 #define PFERR_PRESENT_MASK (1U << PFERR_PRESENT_BIT)
 234 #define PFERR_WRITE_MASK (1U << PFERR_WRITE_BIT)
 235 #define PFERR_USER_MASK (1U << PFERR_USER_BIT)
 236 #define PFERR_RSVD_MASK (1U << PFERR_RSVD_BIT)
 237 #define PFERR_FETCH_MASK (1U << PFERR_FETCH_BIT)
 238 #define PFERR_PK_MASK (1U << PFERR_PK_BIT)
 239 #define PFERR_GUEST_FINAL_MASK (1ULL << PFERR_GUEST_FINAL_BIT)
 240 #define PFERR_GUEST_PAGE_MASK (1ULL << PFERR_GUEST_PAGE_BIT)
 241
 242 #define PFERR_NESTED_GUEST_PAGE (PFERR_GUEST_PAGE_MASK |        \
 243                                  PFERR_WRITE_MASK |             \
 244                                  PFERR_PRESENT_MASK)
 245
 246 /* apic attention bits */
 247 #define KVM_APIC_CHECK_VAPIC    0
 248 /*
 249  * The following bit is set with PV-EOI, unset on EOI.
 250  * We detect PV-EOI changes by guest by comparing
 251  * this bit with PV-EOI in guest memory.
 252  * See the implementation in apic_update_pv_eoi.
 253  */
 254 #define KVM_APIC_PV_EOI_PENDING 1
 255
 256 struct kvm_kernel_irq_routing_entry;
 257
 258 /*
 259  * the pages used as guest page table on soft mmu are tracked by
 260  * kvm_memory_slot.arch.gfn_track which is 16 bits, so the role bits used
 261  * by indirect shadow page can not be more than 15 bits.
 262  *
 263  * Currently, we used 14 bits that are @level, @gpte_is_8_bytes, @quadrant, @access,
 264  * @nxe, @cr0_wp, @smep_andnot_wp and @smap_andnot_wp.
 265  */
 266 union kvm_mmu_page_role {
 267         u32 word;
 268         struct {
 269                 unsigned level:4;
 270                 unsigned gpte_is_8_bytes:1;
 271                 unsigned quadrant:2;
 272                 unsigned direct:1;
 273                 unsigned access:3;
 274                 unsigned invalid:1;
 275                 unsigned nxe:1;
 276                 unsigned cr0_wp:1;
 277                 unsigned smep_andnot_wp:1;
 278                 unsigned smap_andnot_wp:1;
 279                 unsigned ad_disabled:1;
 280                 unsigned guest_mode:1;
 281                 unsigned :6;
 282
 283                 /*
 284                  * This is left at the top of the word so that
 285                  * kvm_memslots_for_spte_role can extract it with a
 286                  * simple shift.  While there is room, give it a whole
 287                  * byte so it is also faster to load it from memory.
 288                  */
 289                 unsigned smm:8;
 290         };
 291 };
 292
 293 union kvm_mmu_extended_role {
 294 /*
 295  * This structure complements kvm_mmu_page_role caching everything needed for
 296  * MMU configuration. If nothing in both these structures changed, MMU
 297  * re-configuration can be skipped. @valid bit is set on first usage so we don't
 298  * treat all-zero structure as valid data.
 299  */
 300         u32 word;
 301         struct {
 302                 unsigned int valid:1;
 303                 unsigned int execonly:1;
 304                 unsigned int cr0_pg:1;
 305                 unsigned int cr4_pae:1;
 306                 unsigned int cr4_pse:1;
 307                 unsigned int cr4_pke:1;
 308                 unsigned int cr4_smap:1;
 309                 unsigned int cr4_smep:1;
 310                 unsigned int maxphyaddr:6;
 311         };
 312 };
 313
 314 union kvm_mmu_role {
 315         u64 as_u64;
 316         struct {
 317                 union kvm_mmu_page_role base;
 318                 union kvm_mmu_extended_role ext;
 319         };
 320 };
 321
 322 struct kvm_rmap_head {
 323         unsigned long val;
 324 };
 325
 326 struct kvm_pio_request {
 327         unsigned long linear_rip;
 328         unsigned long count;
 329         int in;
 330         int port;
 331         int size;
 332 };
 333
 334 #define PT64_ROOT_MAX_LEVEL 5
 335
 336 struct rsvd_bits_validate {
 337         u64 rsvd_bits_mask[2][PT64_ROOT_MAX_LEVEL];
 338         u64 bad_mt_xwr;
 339 };
 340
 341 struct kvm_mmu_root_info {
 342         gpa_t pgd;
 343         hpa_t hpa;
 344 };
 345
 346 #define KVM_MMU_ROOT_INFO_INVALID \
 347         ((struct kvm_mmu_root_info) { .pgd = INVALID_PAGE, .hpa = INVALID_PAGE })
 348
 349 #define KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS 3
 350
 351 #define KVM_HAVE_MMU_RWLOCK
 352
 353 struct kvm_mmu_page;
 354
 355 /*
 356  * x86 supports 4 paging modes (5-level 64-bit, 4-level 64-bit, 3-level 32-bit,
 357  * and 2-level 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the
 358  * current mmu mode.
 359  */
 360 struct kvm_mmu {
 361         unsigned long (*get_guest_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 362         u64 (*get_pdptr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int index);
 363         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa, u32 err,
 364                           bool prefault);
 365         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 366                                   struct x86_exception *fault);
 367         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gva_or_gpa,
 368                             u32 access, struct x86_exception *exception);
 369         gpa_t (*translate_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
 370                                struct x86_exception *exception);
 371         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 372                          struct kvm_mmu_page *sp);
 373         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, hpa_t root_hpa);
 374         hpa_t root_hpa;
 375         gpa_t root_pgd;
 376         union kvm_mmu_role mmu_role;
 377         u8 root_level;
 378         u8 shadow_root_level;
 379         u8 ept_ad;
 380         bool direct_map;
 381         struct kvm_mmu_root_info prev_roots[KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS];
 382
 383         /*
 384          * Bitmap; bit set = permission fault
 385          * Byte index: page fault error code [4:1]
 386          * Bit index: pte permissions in ACC_* format
 387          */
 388         u8 permissions[16];
 389
 390         /*
 391         * The pkru_mask indicates if protection key checks are needed.  It
 392         * consists of 16 domains indexed by page fault error code bits [4:1],
 393         * with PFEC.RSVD replaced by ACC_USER_MASK from the page tables.
 394         * Each domain has 2 bits which are ANDed with AD and WD from PKRU.
 395         */
 396         u32 pkru_mask;
 397
 398         u64 *pae_root;
 399         u64 *lm_root;
 400
 401         /*
 402          * check zero bits on shadow page table entries, these
 403          * bits include not only hardware reserved bits but also
 404          * the bits spte never used.
 405          */
 406         struct rsvd_bits_validate shadow_zero_check;
 407
 408         struct rsvd_bits_validate guest_rsvd_check;
 409
 410         /* Can have large pages at levels 2..last_nonleaf_level-1. */
 411         u8 last_nonleaf_level;
 412
 413         bool nx;
 414
 415         u64 pdptrs[4]; /* pae */
 416 };
 417
 418 struct kvm_tlb_range {
 419         u64 start_gfn;
 420         u64 pages;
 421 };
 422
 423 enum pmc_type {
 424         KVM_PMC_GP = 0,
 425         KVM_PMC_FIXED,
 426 };
 427
 428 struct kvm_pmc {
 429         enum pmc_type type;
 430         u8 idx;
 431         u64 counter;
 432         u64 eventsel;
 433         struct perf_event *perf_event;
 434         struct kvm_vcpu *vcpu;
 435         /*
 436          * eventsel value for general purpose counters,
 437          * ctrl value for fixed counters.
 438          */
 439         u64 current_config;
 440 };
 441
 442 struct kvm_pmu {
 443         unsigned nr_arch_gp_counters;
 444         unsigned nr_arch_fixed_counters;
 445         unsigned available_event_types;
 446         u64 fixed_ctr_ctrl;
 447         u64 global_ctrl;
 448         u64 global_status;
 449         u64 global_ovf_ctrl;
 450         u64 counter_bitmask[2];
 451         u64 global_ctrl_mask;
 452         u64 global_ovf_ctrl_mask;
 453         u64 reserved_bits;
 454         u8 version;
 455         struct kvm_pmc gp_counters[INTEL_PMC_MAX_GENERIC];
 456         struct kvm_pmc fixed_counters[INTEL_PMC_MAX_FIXED];
 457         struct irq_work irq_work;
 458         DECLARE_BITMAP(reprogram_pmi, X86_PMC_IDX_MAX);
 459         DECLARE_BITMAP(all_valid_pmc_idx, X86_PMC_IDX_MAX);
 460         DECLARE_BITMAP(pmc_in_use, X86_PMC_IDX_MAX);
 461
 462         /*
 463          * The gate to release perf_events not marked in
 464          * pmc_in_use only once in a vcpu time slice.
 465          */
 466         bool need_cleanup;
 467
 468         /*
 469          * The total number of programmed perf_events and it helps to avoid
 470          * redundant check before cleanup if guest don't use vPMU at all.
 471          */
 472         u8 event_count;
 473 };
 474
 475 struct kvm_pmu_ops;
 476
 477 enum {
 478         KVM_DEBUGREG_BP_ENABLED = 1,
 479         KVM_DEBUGREG_WONT_EXIT = 2,
 480         KVM_DEBUGREG_RELOAD = 4,
 481 };
 482
 483 struct kvm_mtrr_range {
 484         u64 base;
 485         u64 mask;
 486         struct list_head node;
 487 };
 488
 489 struct kvm_mtrr {
 490         struct kvm_mtrr_range var_ranges[KVM_NR_VAR_MTRR];
 491         mtrr_type fixed_ranges[KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION];
 492         u64 deftype;
 493
 494         struct list_head head;
 495 };
 496
 497 /* Hyper-V SynIC timer */
 498 struct kvm_vcpu_hv_stimer {
 499         struct hrtimer timer;
 500         int index;
 501         union hv_stimer_config config;
 502         u64 count;
 503         u64 exp_time;
 504         struct hv_message msg;
 505         bool msg_pending;
 506 };
 507
 508 /* Hyper-V synthetic interrupt controller (SynIC)*/
 509 struct kvm_vcpu_hv_synic {
 510         u64 version;
 511         u64 control;
 512         u64 msg_page;
 513         u64 evt_page;
 514         atomic64_t sint[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
 515         atomic_t sint_to_gsi[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
 516         DECLARE_BITMAP(auto_eoi_bitmap, 256);
 517         DECLARE_BITMAP(vec_bitmap, 256);
 518         bool active;
 519         bool dont_zero_synic_pages;
 520 };
 521
 522 /* Hyper-V per vcpu emulation context */
 523 struct kvm_vcpu_hv {
 524         u32 vp_index;
 525         u64 hv_vapic;
 526         s64 runtime_offset;
 527         struct kvm_vcpu_hv_synic synic;
 528         struct kvm_hyperv_exit exit;
 529         struct kvm_vcpu_hv_stimer stimer[HV_SYNIC_STIMER_COUNT];
 530         DECLARE_BITMAP(stimer_pending_bitmap, HV_SYNIC_STIMER_COUNT);
 531         cpumask_t tlb_flush;
 532 };
 533
 534 /* Xen HVM per vcpu emulation context */
 535 struct kvm_vcpu_xen {
 536         u64 hypercall_rip;
 537         bool vcpu_info_set;
 538         bool vcpu_time_info_set;
 539         struct gfn_to_hva_cache vcpu_info_cache;
 540         struct gfn_to_hva_cache vcpu_time_info_cache;
 541 };
 542
 543 struct kvm_vcpu_arch {
 544         /*
 545          * rip and regs accesses must go through
 546          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
 547          */
 548         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
 549         u32 regs_avail;
 550         u32 regs_dirty;
 551
 552         unsigned long cr0;
 553         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
 554         unsigned long cr2;
 555         unsigned long cr3;
 556         unsigned long cr4;
 557         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
 558         unsigned long cr4_guest_rsvd_bits;
 559         unsigned long cr8;
 560         u32 host_pkru;
 561         u32 pkru;
 562         u32 hflags;
 563         u64 efer;
 564         u64 apic_base;
 565         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
 566         bool apicv_active;
 567         bool load_eoi_exitmap_pending;
 568         DECLARE_BITMAP(ioapic_handled_vectors, 256);
 569         unsigned long apic_attention;
 570         int32_t apic_arb_prio;
 571         int mp_state;
 572         u64 ia32_misc_enable_msr;
 573         u64 smbase;
 574         u64 smi_count;
 575         bool tpr_access_reporting;
 576         bool xsaves_enabled;
 577         u64 ia32_xss;
 578         u64 microcode_version;
 579         u64 arch_capabilities;
 580         u64 perf_capabilities;
 581
 582         /*
 583          * Paging state of the vcpu
 584          *
 585          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
 586          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
 587          * handle faults.
 588          */
 589         struct kvm_mmu *mmu;
 590
 591         /* Non-nested MMU for L1 */
 592         struct kvm_mmu root_mmu;
 593
 594         /* L1 MMU when running nested */
 595         struct kvm_mmu guest_mmu;
 596
 597         /*
 598          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
 599          *
 600          * This context will save all necessary information to walk page tables
 601          * of an L2 guest. This context is only initialized for page table
 602          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
 603          * the host.
 604          */
 605         struct kvm_mmu nested_mmu;
 606
 607         /*
 608          * Pointer to the mmu context currently used for
 609          * gva_to_gpa translations.
 610          */
 611         struct kvm_mmu *walk_mmu;
 612
 613         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_list_desc_cache;
 614         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_shadow_page_cache;
 615         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_gfn_array_cache;
 616         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
 617
 618         /*
 619          * QEMU userspace and the guest each have their own FPU state.
 620          * In vcpu_run, we switch between the user and guest FPU contexts.
 621          * While running a VCPU, the VCPU thread will have the guest FPU
 622          * context.
 623          *
 624          * Note that while the PKRU state lives inside the fpu registers,
 625          * it is switched out separately at VMENTER and VMEXIT time. The
 626          * "guest_fpu" state here contains the guest FPU context, with the
 627          * host PRKU bits.
 628          */
 629         struct fpu *user_fpu;
 630         struct fpu *guest_fpu;
 631
 632         u64 xcr0;
 633         u64 guest_supported_xcr0;
 634
 635         struct kvm_pio_request pio;
 636         void *pio_data;
 637         void *guest_ins_data;
 638
 639         u8 event_exit_inst_len;
 640
 641         struct kvm_queued_exception {
 642                 bool pending;
 643                 bool injected;
 644                 bool has_error_code;
 645                 u8 nr;
 646                 u32 error_code;
 647                 unsigned long payload;
 648                 bool has_payload;
 649                 u8 nested_apf;
 650         } exception;
 651
 652         struct kvm_queued_interrupt {
 653                 bool injected;
 654                 bool soft;
 655                 u8 nr;
 656         } interrupt;
 657
 658         int halt_request; /* real mode on Intel only */
 659
 660         int cpuid_nent;
 661         struct kvm_cpuid_entry2 *cpuid_entries;
 662
 663         unsigned long cr3_lm_rsvd_bits;
 664         int maxphyaddr;
 665         int max_tdp_level;
 666
 667         /* emulate context */
 668
 669         struct x86_emulate_ctxt *emulate_ctxt;
 670         bool emulate_regs_need_sync_to_vcpu;
 671         bool emulate_regs_need_sync_from_vcpu;
 672         int (*complete_userspace_io)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 673
 674         gpa_t time;
 675         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
 676         unsigned int hw_tsc_khz;
 677         struct gfn_to_hva_cache pv_time;
 678         bool pv_time_enabled;
 679         /* set guest stopped flag in pvclock flags field */
 680         bool pvclock_set_guest_stopped_request;
 681
 682         struct {
 683                 u8 preempted;
 684                 u64 msr_val;
 685                 u64 last_steal;
 686                 struct gfn_to_pfn_cache cache;
 687         } st;
 688
 689         u64 l1_tsc_offset;
 690         u64 tsc_offset;
 691         u64 last_guest_tsc;
 692         u64 last_host_tsc;
 693         u64 tsc_offset_adjustment;
 694         u64 this_tsc_nsec;
 695         u64 this_tsc_write;
 696         u64 this_tsc_generation;
 697         bool tsc_catchup;
 698         bool tsc_always_catchup;
 699         s8 virtual_tsc_shift;
 700         u32 virtual_tsc_mult;
 701         u32 virtual_tsc_khz;
 702         s64 ia32_tsc_adjust_msr;
 703         u64 msr_ia32_power_ctl;
 704         u64 tsc_scaling_ratio;
 705
 706         atomic_t nmi_queued;  /* unprocessed asynchronous NMIs */
 707         unsigned nmi_pending; /* NMI queued after currently running handler */
 708         bool nmi_injected;    /* Trying to inject an NMI this entry */
 709         bool smi_pending;    /* SMI queued after currently running handler */
 710
 711         struct kvm_mtrr mtrr_state;
 712         u64 pat;
 713
 714         unsigned switch_db_regs;
 715         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
 716         unsigned long dr6;
 717         unsigned long dr7;
 718         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
 719         unsigned long guest_debug_dr7;
 720         u64 msr_platform_info;
 721         u64 msr_misc_features_enables;
 722
 723         u64 mcg_cap;
 724         u64 mcg_status;
 725         u64 mcg_ctl;
 726         u64 mcg_ext_ctl;
 727         u64 *mce_banks;
 728
 729         /* Cache MMIO info */
 730         u64 mmio_gva;
 731         unsigned mmio_access;
 732         gfn_t mmio_gfn;
 733         u64 mmio_gen;
 734
 735         struct kvm_pmu pmu;
 736
 737         /* used for guest single stepping over the given code position */
 738         unsigned long singlestep_rip;
 739
 740         struct kvm_vcpu_hv hyperv;
 741         struct kvm_vcpu_xen xen;
 742
 743         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
 744
 745         unsigned long last_retry_eip;
 746         unsigned long last_retry_addr;
 747
 748         struct {
 749                 bool halted;
 750                 gfn_t gfns[ASYNC_PF_PER_VCPU];
 751                 struct gfn_to_hva_cache data;
 752                 u64 msr_en_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_EN */
 753                 u64 msr_int_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_INT */
 754                 u16 vec;
 755                 u32 id;
 756                 bool send_user_only;
 757                 u32 host_apf_flags;
 758                 unsigned long nested_apf_token;
 759                 bool delivery_as_pf_vmexit;
 760                 bool pageready_pending;
 761         } apf;
 762
 763         /* OSVW MSRs (AMD only) */
 764         struct {
 765                 u64 length;
 766                 u64 status;
 767         } osvw;
 768
 769         struct {
 770                 u64 msr_val;
 771                 struct gfn_to_hva_cache data;
 772         } pv_eoi;
 773
 774         u64 msr_kvm_poll_control;
 775
 776         /*
 777          * Indicates the guest is trying to write a gfn that contains one or
 778          * more of the PTEs used to translate the write itself, i.e. the access
 779          * is changing its own translation in the guest page tables.  KVM exits
 780          * to userspace if emulation of the faulting instruction fails and this
 781          * flag is set, as KVM cannot make forward progress.
 782          *
 783          * If emulation fails for a write to guest page tables, KVM unprotects
 784          * (zaps) the shadow page for the target gfn and resumes the guest to
 785          * retry the non-emulatable instruction (on hardware).  Unprotecting the
 786          * gfn doesn't allow forward progress for a self-changing access because
 787          * doing so also zaps the translation for the gfn, i.e. retrying the
 788          * instruction will hit a !PRESENT fault, which results in a new shadow
 789          * page and sends KVM back to square one.
 790          */
 791         bool write_fault_to_shadow_pgtable;
 792
 793         /* set at EPT violation at this point */
 794         unsigned long exit_qualification;
 795
 796         /* pv related host specific info */
 797         struct {
 798                 bool pv_unhalted;
 799         } pv;
 800
 801         int pending_ioapic_eoi;
 802         int pending_external_vector;
 803
 804         /* be preempted when it's in kernel-mode(cpl=0) */
 805         bool preempted_in_kernel;
 806
 807         /* Flush the L1 Data cache for L1TF mitigation on VMENTER */
 808         bool l1tf_flush_l1d;
 809
 810         /* Host CPU on which VM-entry was most recently attempted */
 811         unsigned int last_vmentry_cpu;
 812
 813         /* AMD MSRC001_0015 Hardware Configuration */
 814         u64 msr_hwcr;
 815
 816         /* pv related cpuid info */
 817         struct {
 818                 /*
 819                  * value of the eax register in the KVM_CPUID_FEATURES CPUID
 820                  * leaf.
 821                  */
 822                 u32 features;
 823
 824                 /*
 825                  * indicates whether pv emulation should be disabled if features
 826                  * are not present in the guest's cpuid
 827                  */
 828                 bool enforce;
 829         } pv_cpuid;
 830
 831         /* Protected Guests */
 832         bool guest_state_protected;
 833 };
 834
 835 struct kvm_lpage_info {
 836         int disallow_lpage;
 837 };
 838
 839 struct kvm_arch_memory_slot {
 840         struct kvm_rmap_head *rmap[KVM_NR_PAGE_SIZES];
 841         struct kvm_lpage_info *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
 842         unsigned short *gfn_track[KVM_PAGE_TRACK_MAX];
 843 };
 844
 845 /*
 846  * We use as the mode the number of bits allocated in the LDR for the
 847  * logical processor ID.  It happens that these are all powers of two.
 848  * This makes it is very easy to detect cases where the APICs are
 849  * configured for multiple modes; in that case, we cannot use the map and
 850  * hence cannot use kvm_irq_delivery_to_apic_fast either.
 851  */
 852 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_CLUSTER          4
 853 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_FLAT             8
 854 #define KVM_APIC_MODE_X2APIC                16
 855
 856 struct kvm_apic_map {
 857         struct rcu_head rcu;
 858         u8 mode;
 859         u32 max_apic_id;
 860         union {
 861                 struct kvm_lapic *xapic_flat_map[8];
 862                 struct kvm_lapic *xapic_cluster_map[16][4];
 863         };
 864         struct kvm_lapic *phys_map[];
 865 };
 866
 867 /* Hyper-V synthetic debugger (SynDbg)*/
 868 struct kvm_hv_syndbg {
 869         struct {
 870                 u64 control;
 871                 u64 status;
 872                 u64 send_page;
 873                 u64 recv_page;
 874                 u64 pending_page;
 875         } control;
 876         u64 options;
 877 };
 878
 879 /* Hyper-V emulation context */
 880 struct kvm_hv {
 881         struct mutex hv_lock;
 882         u64 hv_guest_os_id;
 883         u64 hv_hypercall;
 884         u64 hv_tsc_page;
 885
 886         /* Hyper-v based guest crash (NT kernel bugcheck) parameters */
 887         u64 hv_crash_param[HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS];
 888         u64 hv_crash_ctl;
 889
 890         struct ms_hyperv_tsc_page tsc_ref;
 891
 892         struct idr conn_to_evt;
 893
 894         u64 hv_reenlightenment_control;
 895         u64 hv_tsc_emulation_control;
 896         u64 hv_tsc_emulation_status;
 897
 898         /* How many vCPUs have VP index != vCPU index */
 899         atomic_t num_mismatched_vp_indexes;
 900
 901         struct hv_partition_assist_pg *hv_pa_pg;
 902         struct kvm_hv_syndbg hv_syndbg;
 903 };
 904
 905 struct msr_bitmap_range {
 906         u32 flags;
 907         u32 nmsrs;
 908         u32 base;
 909         unsigned long *bitmap;
 910 };
 911
 912 /* Xen emulation context */
 913 struct kvm_xen {
 914         bool long_mode;
 915         bool shinfo_set;
 916         struct gfn_to_hva_cache shinfo_cache;
 917 };
 918
 919 enum kvm_irqchip_mode {
 920         KVM_IRQCHIP_NONE,
 921         KVM_IRQCHIP_KERNEL,       /* created with KVM_CREATE_IRQCHIP */
 922         KVM_IRQCHIP_SPLIT,        /* created with KVM_CAP_SPLIT_IRQCHIP */
 923 };
 924
 925 #define APICV_INHIBIT_REASON_DISABLE    0
 926 #define APICV_INHIBIT_REASON_HYPERV     1
 927 #define APICV_INHIBIT_REASON_NESTED     2
 928 #define APICV_INHIBIT_REASON_IRQWIN     3
 929 #define APICV_INHIBIT_REASON_PIT_REINJ  4
 930 #define APICV_INHIBIT_REASON_X2APIC     5
 931
 932 struct kvm_arch {
 933         unsigned long n_used_mmu_pages;
 934         unsigned long n_requested_mmu_pages;
 935         unsigned long n_max_mmu_pages;
 936         unsigned int indirect_shadow_pages;
 937         u8 mmu_valid_gen;
 938         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
 939         /*
 940          * Hash table of struct kvm_mmu_page.
 941          */
 942         struct list_head active_mmu_pages;
 943         struct list_head zapped_obsolete_pages;
 944         struct list_head lpage_disallowed_mmu_pages;
 945         struct kvm_page_track_notifier_node mmu_sp_tracker;
 946         struct kvm_page_track_notifier_head track_notifier_head;
 947
 948         struct list_head assigned_dev_head;
 949         struct iommu_domain *iommu_domain;
 950         bool iommu_noncoherent;
 951 #define __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
 952         atomic_t noncoherent_dma_count;
 953 #define __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
 954         atomic_t assigned_device_count;
 955         struct kvm_pic *vpic;
 956         struct kvm_ioapic *vioapic;
 957         struct kvm_pit *vpit;
 958         atomic_t vapics_in_nmi_mode;
 959         struct mutex apic_map_lock;
 960         struct kvm_apic_map *apic_map;
 961         atomic_t apic_map_dirty;
 962
 963         bool apic_access_page_done;
 964         unsigned long apicv_inhibit_reasons;
 965
 966         gpa_t wall_clock;
 967
 968         bool mwait_in_guest;
 969         bool hlt_in_guest;
 970         bool pause_in_guest;
 971         bool cstate_in_guest;
 972
 973         unsigned long irq_sources_bitmap;
 974         s64 kvmclock_offset;
 975         raw_spinlock_t tsc_write_lock;
 976         u64 last_tsc_nsec;
 977         u64 last_tsc_write;
 978         u32 last_tsc_khz;
 979         u64 cur_tsc_nsec;
 980         u64 cur_tsc_write;
 981         u64 cur_tsc_offset;
 982         u64 cur_tsc_generation;
 983         int nr_vcpus_matched_tsc;
 984
 985         spinlock_t pvclock_gtod_sync_lock;
 986         bool use_master_clock;
 987         u64 master_kernel_ns;
 988         u64 master_cycle_now;
 989         struct delayed_work kvmclock_update_work;
 990         struct delayed_work kvmclock_sync_work;
 991
 992         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
 993
 994         /* reads protected by irq_srcu, writes by irq_lock */
 995         struct hlist_head mask_notifier_list;
 996
 997         struct kvm_hv hyperv;
 998         struct kvm_xen xen;
 999
1000         #ifdef CONFIG_KVM_MMU_AUDIT
1001         int audit_point;
1002         #endif
1003
1004         bool backwards_tsc_observed;
1005         bool boot_vcpu_runs_old_kvmclock;
1006         u32 bsp_vcpu_id;
1007
1008         u64 disabled_quirks;
1009
1010         enum kvm_irqchip_mode irqchip_mode;
1011         u8 nr_reserved_ioapic_pins;
1012
1013         bool disabled_lapic_found;
1014
1015         bool x2apic_format;
1016         bool x2apic_broadcast_quirk_disabled;
1017
1018         bool guest_can_read_msr_platform_info;
1019         bool exception_payload_enabled;
1020
1021         /* Deflect RDMSR and WRMSR to user space when they trigger a #GP */
1022         u32 user_space_msr_mask;
1023
1024         struct {
1025                 u8 count;
1026                 bool default_allow:1;
1027                 struct msr_bitmap_range ranges[16];
1028         } msr_filter;
1029
1030         bool bus_lock_detection_enabled;
1031
1032         struct kvm_pmu_event_filter *pmu_event_filter;
1033         struct task_struct *nx_lpage_recovery_thread;
1034
1035         /*
1036          * Whether the TDP MMU is enabled for this VM. This contains a
1037          * snapshot of the TDP MMU module parameter from when the VM was
1038          * created and remains unchanged for the life of the VM. If this is
1039          * true, TDP MMU handler functions will run for various MMU
1040          * operations.
1041          */
1042         bool tdp_mmu_enabled;
1043
1044         /*
1045          * List of struct kvmp_mmu_pages being used as roots.
1046          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have
1047          * tdp_mmu_page set.
1048          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have a positive
1049          * root_count except when a thread holds the MMU lock and is removing
1050          * an entry from the list.
1051          */
1052         struct list_head tdp_mmu_roots;
1053
1054         /*
1055          * List of struct kvmp_mmu_pages not being used as roots.
1056          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have
1057          * tdp_mmu_page set and a root_count of 0.
1058          */
1059         struct list_head tdp_mmu_pages;
1060
1061         /*
1062          * Protects accesses to the following fields when the MMU lock
1063          * is held in read mode:
1064          *  - tdp_mmu_pages (above)
1065          *  - the link field of struct kvm_mmu_pages used by the TDP MMU
1066          *  - lpage_disallowed_mmu_pages
1067          *  - the lpage_disallowed_link field of struct kvm_mmu_pages used
1068          *    by the TDP MMU
1069          * It is acceptable, but not necessary, to acquire this lock when
1070          * the thread holds the MMU lock in write mode.
1071          */
1072         spinlock_t tdp_mmu_pages_lock;
1073 };
1074
1075 struct kvm_vm_stat {
1076         ulong mmu_shadow_zapped;
1077         ulong mmu_pte_write;
1078         ulong mmu_pde_zapped;
1079         ulong mmu_flooded;
1080         ulong mmu_recycled;
1081         ulong mmu_cache_miss;
1082         ulong mmu_unsync;
1083         ulong remote_tlb_flush;
1084         ulong lpages;
1085         ulong nx_lpage_splits;
1086         ulong max_mmu_page_hash_collisions;
1087 };
1088
1089 struct kvm_vcpu_stat {
1090         u64 pf_fixed;
1091         u64 pf_guest;
1092         u64 tlb_flush;
1093         u64 invlpg;
1094
1095         u64 exits;
1096         u64 io_exits;
1097         u64 mmio_exits;
1098         u64 signal_exits;
1099         u64 irq_window_exits;
1100         u64 nmi_window_exits;
1101         u64 l1d_flush;
1102         u64 halt_exits;
1103         u64 halt_successful_poll;
1104         u64 halt_attempted_poll;
1105         u64 halt_poll_invalid;
1106         u64 halt_wakeup;
1107         u64 request_irq_exits;
1108         u64 irq_exits;
1109         u64 host_state_reload;
1110         u64 fpu_reload;
1111         u64 insn_emulation;
1112         u64 insn_emulation_fail;
1113         u64 hypercalls;
1114         u64 irq_injections;
1115         u64 nmi_injections;
1116         u64 req_event;
1117         u64 halt_poll_success_ns;
1118         u64 halt_poll_fail_ns;
1119 };
1120
1121 struct x86_instruction_info;
1122
1123 struct msr_data {
1124         bool host_initiated;
1125         u32 index;
1126         u64 data;
1127 };
1128
1129 struct kvm_lapic_irq {
1130         u32 vector;
1131         u16 delivery_mode;
1132         u16 dest_mode;
1133         bool level;
1134         u16 trig_mode;
1135         u32 shorthand;
1136         u32 dest_id;
1137         bool msi_redir_hint;
1138 };
1139
1140 static inline u16 kvm_lapic_irq_dest_mode(bool dest_mode_logical)
1141 {
1142         return dest_mode_logical ? APIC_DEST_LOGICAL : APIC_DEST_PHYSICAL;
1143 }
1144
1145 struct kvm_x86_ops {
1146         int (*hardware_enable)(void);
1147         void (*hardware_disable)(void);
1148         void (*hardware_unsetup)(void);
1149         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
1150         bool (*has_emulated_msr)(struct kvm *kvm, u32 index);
1151         void (*vcpu_after_set_cpuid)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1152
1153         unsigned int vm_size;
1154         int (*vm_init)(struct kvm *kvm);
1155         void (*vm_destroy)(struct kvm *kvm);
1156
1157         /* Create, but do not attach this VCPU */
1158         int (*vcpu_create)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1159         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1160         void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1161
1162         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1163         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1164         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1165
1166         void (*update_exception_bitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1167         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1168         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1169         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
1170         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1171                             struct kvm_segment *var, int seg);
1172         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1173         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1174                             struct kvm_segment *var, int seg);
1175         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1176         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1177         bool (*is_valid_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1178         void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1179         int (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1180         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1181         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1182         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1183         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1184         void (*sync_dirty_debug_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1185         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
1186         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
1187         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1188         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1189
1190         void (*tlb_flush_all)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1191         void (*tlb_flush_current)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1192         int  (*tlb_remote_flush)(struct kvm *kvm);
1193         int  (*tlb_remote_flush_with_range)(struct kvm *kvm,
1194                         struct kvm_tlb_range *range);
1195
1196         /*
1197          * Flush any TLB entries associated with the given GVA.
1198          * Does not need to flush GPA->HPA mappings.
1199          * Can potentially get non-canonical addresses through INVLPGs, which
1200          * the implementation may choose to ignore if appropriate.
1201          */
1202         void (*tlb_flush_gva)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t addr);
1203
1204         /*
1205          * Flush any TLB entries created by the guest.  Like tlb_flush_gva(),
1206          * does not need to flush GPA->HPA mappings.
1207          */
1208         void (*tlb_flush_guest)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1209
1210         enum exit_fastpath_completion (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1211         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1212                 enum exit_fastpath_completion exit_fastpath);
1213         int (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1214         void (*update_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1215         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
1216         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1217         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1218                                 unsigned char *hypercall_addr);
1219         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1220         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1221         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1222         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1223         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1224         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1225         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1226         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
1227         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1228         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1229         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
1230         bool (*check_apicv_inhibit_reasons)(ulong bit);
1231         void (*pre_update_apicv_exec_ctrl)(struct kvm *kvm, bool activate);
1232         void (*refresh_apicv_exec_ctrl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1233         void (*hwapic_irr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int max_irr);
1234         void (*hwapic_isr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int isr);
1235         bool (*guest_apic_has_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1236         void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *eoi_exit_bitmap);
1237         void (*set_virtual_apic_mode)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1238         void (*set_apic_access_page_addr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1239         int (*deliver_posted_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vector);
1240         int (*sync_pir_to_irr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1241         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
1242         int (*set_identity_map_addr)(struct kvm *kvm, u64 ident_addr);
1243         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
1244
1245         void (*load_mmu_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long pgd,
1246                              int pgd_level);
1247
1248         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
1249
1250         /* Returns actual tsc_offset set in active VMCS */
1251         u64 (*write_l1_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
1252
1253         /*
1254          * Retrieve somewhat arbitrary exit information.  Intended to be used
1255          * only from within tracepoints to avoid VMREADs when tracing is off.
1256          */
1257         void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *info1, u64 *info2,
1258                               u32 *exit_int_info, u32 *exit_int_info_err_code);
1259
1260         int (*check_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1261                                struct x86_instruction_info *info,
1262                                enum x86_intercept_stage stage,
1263                                struct x86_exception *exception);
1264         void (*handle_exit_irqoff)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1265
1266         void (*request_immediate_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1267
1268         void (*sched_in)(struct kvm_vcpu *kvm, int cpu);
1269
1270         /*
1271          * Arch-specific dirty logging hooks. These hooks are only supposed to
1272          * be valid if the specific arch has hardware-accelerated dirty logging
1273          * mechanism. Currently only for PML on VMX.
1274          *
1275          *  - slot_enable_log_dirty:
1276          *      called when enabling log dirty mode for the slot.
1277          *  - slot_disable_log_dirty:
1278          *      called when disabling log dirty mode for the slot.
1279          *      also called when slot is created with log dirty disabled.
1280          *  - flush_log_dirty:
1281          *      called before reporting dirty_bitmap to userspace.
1282          *  - enable_log_dirty_pt_masked:
1283          *      called when reenabling log dirty for the GFNs in the mask after
1284          *      corresponding bits are cleared in slot->dirty_bitmap.
1285          */
1286         void (*slot_enable_log_dirty)(struct kvm *kvm,
1287                                       struct kvm_memory_slot *slot);
1288         void (*slot_disable_log_dirty)(struct kvm *kvm,
1289                                        struct kvm_memory_slot *slot);
1290         void (*flush_log_dirty)(struct kvm *kvm);
1291         void (*enable_log_dirty_pt_masked)(struct kvm *kvm,
1292                                            struct kvm_memory_slot *slot,
1293                                            gfn_t offset, unsigned long mask);
1294         int (*cpu_dirty_log_size)(void);
1295
1296         /* pmu operations of sub-arch */
1297         const struct kvm_pmu_ops *pmu_ops;
1298         const struct kvm_x86_nested_ops *nested_ops;
1299
1300         /*
1301          * Architecture specific hooks for vCPU blocking due to
1302          * HLT instruction.
1303          * Returns for .pre_block():
1304          *    - 0 means continue to block the vCPU.
1305          *    - 1 means we cannot block the vCPU since some event
1306          *        happens during this period, such as, 'ON' bit in
1307          *        posted-interrupts descriptor is set.
1308          */
1309         int (*pre_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1310         void (*post_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1311
1312         void (*vcpu_blocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1313         void (*vcpu_unblocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1314
1315         int (*update_pi_irte)(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1316                               uint32_t guest_irq, bool set);
1317         void (*apicv_post_state_restore)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1318         bool (*dy_apicv_has_pending_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1319
1320         int (*set_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 guest_deadline_tsc,
1321                             bool *expired);
1322         void (*cancel_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1323
1324         void (*setup_mce)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1325
1326         int (*smi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1327         int (*pre_enter_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, char *smstate);
1328         int (*pre_leave_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, const char *smstate);
1329         void (*enable_smi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1330
1331         int (*mem_enc_op)(struct kvm *kvm, void __user *argp);
1332         int (*mem_enc_reg_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1333         int (*mem_enc_unreg_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1334
1335         int (*get_msr_feature)(struct kvm_msr_entry *entry);
1336
1337         bool (*can_emulate_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu, void *insn, int insn_len);
1338
1339         bool (*apic_init_signal_blocked)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1340         int (*enable_direct_tlbflush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1341
1342         void (*migrate_timers)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1343         void (*msr_filter_changed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1344         int (*complete_emulated_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1345
1346         void (*vcpu_deliver_sipi_vector)(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1347 };
1348
1349 struct kvm_x86_nested_ops {
1350         int (*check_events)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1351         bool (*hv_timer_pending)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1352         int (*get_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1353                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1354                          unsigned user_data_size);
1355         int (*set_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1356                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1357                          struct kvm_nested_state *kvm_state);
1358         bool (*get_nested_state_pages)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1359         int (*write_log_dirty)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t l2_gpa);
1360
1361         int (*enable_evmcs)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1362                             uint16_t *vmcs_version);
1363         uint16_t (*get_evmcs_version)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1364 };
1365
1366 struct kvm_x86_init_ops {
1367         int (*cpu_has_kvm_support)(void);
1368         int (*disabled_by_bios)(void);
1369         int (*check_processor_compatibility)(void);
1370         int (*hardware_setup)(void);
1371
1372         struct kvm_x86_ops *runtime_ops;
1373 };
1374
1375 struct kvm_arch_async_pf {
1376         u32 token;
1377         gfn_t gfn;
1378         unsigned long cr3;
1379         bool direct_map;
1380 };
1381
1382 extern u64 __read_mostly host_efer;
1383 extern bool __read_mostly allow_smaller_maxphyaddr;
1384 extern struct kvm_x86_ops kvm_x86_ops;
1385
1386 #define KVM_X86_OP(func) \
1387         DECLARE_STATIC_CALL(kvm_x86_##func, *(((struct kvm_x86_ops *)0)->func));
1388 #define KVM_X86_OP_NULL KVM_X86_OP
1389 #include <asm/kvm-x86-ops.h>
1390
1391 static inline void kvm_ops_static_call_update(void)
1392 {
1393 #define KVM_X86_OP(func) \
1394         static_call_update(kvm_x86_##func, kvm_x86_ops.func);
1395 #define KVM_X86_OP_NULL KVM_X86_OP
1396 #include <asm/kvm-x86-ops.h>
1397 }
1398
1399 #define __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
1400 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
1401 {
1402         return __vmalloc(kvm_x86_ops.vm_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO);
1403 }
1404 void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm);
1405
1406 #define __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLB
1407 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlb(struct kvm *kvm)
1408 {
1409         if (kvm_x86_ops.tlb_remote_flush &&
1410             !static_call(kvm_x86_tlb_remote_flush)(kvm))
1411                 return 0;
1412         else
1413                 return -ENOTSUPP;
1414 }
1415
1416 int kvm_mmu_module_init(void);
1417 void kvm_mmu_module_exit(void);
1418
1419 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1420 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
1421 void kvm_mmu_init_vm(struct kvm *kvm);
1422 void kvm_mmu_uninit_vm(struct kvm *kvm);
1423 void kvm_mmu_set_mask_ptes(u64 user_mask, u64 accessed_mask,
1424                 u64 dirty_mask, u64 nx_mask, u64 x_mask, u64 p_mask,
1425                 u64 acc_track_mask, u64 me_mask);
1426
1427 void kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
1428 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1429                                       struct kvm_memory_slot *memslot,
1430                                       int start_level);
1431 void kvm_mmu_zap_collapsible_sptes(struct kvm *kvm,
1432                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1433 void kvm_mmu_slot_leaf_clear_dirty(struct kvm *kvm,
1434                                    struct kvm_memory_slot *memslot);
1435 void kvm_mmu_slot_largepage_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1436                                         struct kvm_memory_slot *memslot);
1437 void kvm_mmu_slot_set_dirty(struct kvm *kvm,
1438                             struct kvm_memory_slot *memslot);
1439 void kvm_mmu_clear_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
1440                                    struct kvm_memory_slot *slot,
1441                                    gfn_t gfn_offset, unsigned long mask);
1442 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
1443 void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm, u64 gen);
1444 unsigned long kvm_mmu_calculate_default_mmu_pages(struct kvm *kvm);
1445 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned long kvm_nr_mmu_pages);
1446
1447 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu, unsigned long cr3);
1448 bool pdptrs_changed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1449
1450 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
1451                           const void *val, int bytes);
1452
1453 struct kvm_irq_mask_notifier {
1454         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
1455         int irq;
1456         struct hlist_node link;
1457 };
1458
1459 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1460                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1461 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1462                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1463 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
1464                              bool mask);
1465
1466 extern bool tdp_enabled;
1467
1468 u64 vcpu_tsc_khz(struct kvm_vcpu *vcpu);
1469
1470 /* control of guest tsc rate supported? */
1471 extern bool kvm_has_tsc_control;
1472 /* maximum supported tsc_khz for guests */
1473 extern u32  kvm_max_guest_tsc_khz;
1474 /* number of bits of the fractional part of the TSC scaling ratio */
1475 extern u8   kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits;
1476 /* maximum allowed value of TSC scaling ratio */
1477 extern u64  kvm_max_tsc_scaling_ratio;
1478 /* 1ull << kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits */
1479 extern u64  kvm_default_tsc_scaling_ratio;
1480 /* bus lock detection supported? */
1481 extern bool kvm_has_bus_lock_exit;
1482
1483 extern u64 kvm_mce_cap_supported;
1484
1485 /*
1486  * EMULTYPE_NO_DECODE - Set when re-emulating an instruction (after completing
1487  *                      userspace I/O) to indicate that the emulation context
1488  *                      should be resued as is, i.e. skip initialization of
1489  *                      emulation context, instruction fetch and decode.
1490  *
1491  * EMULTYPE_TRAP_UD - Set when emulating an intercepted #UD from hardware.
1492  *                    Indicates that only select instructions (tagged with
1493  *                    EmulateOnUD) should be emulated (to minimize the emulator
1494  *                    attack surface).  See also EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED.
1495  *
1496  * EMULTYPE_SKIP - Set when emulating solely to skip an instruction, i.e. to
1497  *                 decode the instruction length.  For use *only* by
1498  *                 kvm_x86_ops.skip_emulated_instruction() implementations.
1499  *
1500  * EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF - Set when the emulator should resume the guest to
1501  *                           retry native execution under certain conditions,
1502  *                           Can only be set in conjunction with EMULTYPE_PF.
1503  *
1504  * EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED - Set when emulating an intercepted #UD that was
1505  *                           triggered by KVM's magic "force emulation" prefix,
1506  *                           which is opt in via module param (off by default).
1507  *                           Bypasses EmulateOnUD restriction despite emulating
1508  *                           due to an intercepted #UD (see EMULTYPE_TRAP_UD).
1509  *                           Used to test the full emulator from userspace.
1510  *
1511  * EMULTYPE_VMWARE_GP - Set when emulating an intercepted #GP for VMware
1512  *                      backdoor emulation, which is opt in via module param.
1513  *                      VMware backoor emulation handles select instructions
1514  *                      and reinjects the #GP for all other cases.
1515  *
1516  * EMULTYPE_PF - Set when emulating MMIO by way of an intercepted #PF, in which
1517  *               case the CR2/GPA value pass on the stack is valid.
1518  */
1519 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
1520 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
1521 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
1522 #define EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF     (1 << 3)
1523 #define EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED     (1 << 4)
1524 #define EMULTYPE_VMWARE_GP          (1 << 5)
1525 #define EMULTYPE_PF                 (1 << 6)
1526
1527 int kvm_emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, int emulation_type);
1528 int kvm_emulate_instruction_from_buffer(struct kvm_vcpu *vcpu,
1529                                         void *insn, int insn_len);
1530
1531 void kvm_enable_efer_bits(u64);
1532 bool kvm_valid_efer(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1533 int __kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data, bool host_initiated);
1534 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data);
1535 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 data);
1536 int kvm_emulate_rdmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
1537 int kvm_emulate_wrmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
1538
1539 int kvm_fast_pio(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port, int in);
1540 int kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
1541 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1542 int kvm_vcpu_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1543 int kvm_emulate_ap_reset_hold(struct kvm_vcpu *vcpu);
1544 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
1545
1546 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
1547 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
1548 void kvm_vcpu_deliver_sipi_vector(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1549
1550 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int idt_index,
1551                     int reason, bool has_error_code, u32 error_code);
1552
1553 void kvm_free_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
1554
1555 void kvm_post_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long old_cr0, unsigned long cr0);
1556 void kvm_post_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long old_cr4, unsigned long cr4);
1557 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1558 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1559 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1560 int kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
1561 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
1562 int kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
1563 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
1564 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
1565 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1566 int kvm_set_xcr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 xcr);
1567
1568 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1569 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1570
1571 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
1572 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1573 bool kvm_rdpmc(struct kvm_vcpu *vcpu);
1574
1575 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1576 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1577 void kvm_queue_exception_p(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, unsigned long payload);
1578 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1579 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1580 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
1581 bool kvm_inject_emulated_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu,
1582                                     struct x86_exception *fault);
1583 int kvm_read_guest_page_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1584                             gfn_t gfn, void *data, int offset, int len,
1585                             u32 access);
1586 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
1587 bool kvm_require_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
1588
1589 static inline int __kvm_irq_line_state(unsigned long *irq_state,
1590                                        int irq_source_id, int level)
1591 {
1592         /* Logical OR for level trig interrupt */
1593         if (level)
1594                 __set_bit(irq_source_id, irq_state);
1595         else
1596                 __clear_bit(irq_source_id, irq_state);
1597
1598         return !!(*irq_state);
1599 }
1600
1601 #define KVM_MMU_ROOT_CURRENT            BIT(0)
1602 #define KVM_MMU_ROOT_PREVIOUS(i)        BIT(1+i)
1603 #define KVM_MMU_ROOTS_ALL               (~0UL)
1604
1605 int kvm_pic_set_irq(struct kvm_pic *pic, int irq, int irq_source_id, int level);
1606 void kvm_pic_clear_all(struct kvm_pic *pic, int irq_source_id);
1607
1608 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
1609
1610 void kvm_update_dr7(struct kvm_vcpu *vcpu);
1611
1612 int kvm_mmu_unprotect_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1613 int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1614 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
1615 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
1616 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
1617 void kvm_mmu_sync_roots(struct kvm_vcpu *vcpu);
1618 void kvm_mmu_free_roots(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1619                         ulong roots_to_free);
1620 gpa_t translate_nested_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
1621                            struct x86_exception *exception);
1622 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1623                               struct x86_exception *exception);
1624 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1625                                struct x86_exception *exception);
1626 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1627                                struct x86_exception *exception);
1628 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1629                                 struct x86_exception *exception);
1630
1631 bool kvm_apicv_activated(struct kvm *kvm);
1632 void kvm_apicv_init(struct kvm *kvm, bool enable);
1633 void kvm_vcpu_update_apicv(struct kvm_vcpu *vcpu);
1634 void kvm_request_apicv_update(struct kvm *kvm, bool activate,
1635                               unsigned long bit);
1636
1637 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
1638
1639 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa, u64 error_code,
1640                        void *insn, int insn_len);
1641 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1642 void kvm_mmu_invalidate_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1643                             gva_t gva, hpa_t root_hpa);
1644 void kvm_mmu_invpcid_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned long pcid);
1645 void kvm_mmu_new_pgd(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t new_pgd, bool skip_tlb_flush,
1646                      bool skip_mmu_sync);
1647
1648 void kvm_configure_mmu(bool enable_tdp, int tdp_max_root_level,
1649                        int tdp_huge_page_level);
1650
1651 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
1652 {
1653         u16 ldt;
1654         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
1655         return ldt;
1656 }
1657
1658 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
1659 {
1660         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
1661 }
1662
1663 #ifdef CONFIG_X86_64
1664 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
1665 {
1666         u64 value;
1667
1668         rdmsrl(msr, value);
1669         return value;
1670 }
1671 #endif
1672
1673 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
1674 {
1675         return 0x600; /* P6 family */
1676 }
1677
1678 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
1679 {
1680         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
1681 }
1682
1683 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
1684 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
1685 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
1686 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
1687 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
1688         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
1689
1690 enum {
1691         TASK_SWITCH_CALL = 0,
1692         TASK_SWITCH_IRET = 1,
1693         TASK_SWITCH_JMP = 2,
1694         TASK_SWITCH_GATE = 3,
1695 };
1696
1697 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
1698 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
1699 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
1700 #define HF_GUEST_MASK           (1 << 5) /* VCPU is in guest-mode */
1701 #define HF_SMM_MASK             (1 << 6)
1702 #define HF_SMM_INSIDE_NMI_MASK  (1 << 7)
1703
1704 #define __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
1705 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM 2
1706
1707 #define kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu) ((vcpu)->arch.hflags & HF_SMM_MASK ? 1 : 0)
1708 #define kvm_memslots_for_spte_role(kvm, role) __kvm_memslots(kvm, (role).smm)
1709
1710 asmlinkage void kvm_spurious_fault(void);
1711
1712 /*
1713  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
1714  * reboot turns off virtualization while processes are running.
1715  * Usually after catching the fault we just panic; during reboot
1716  * instead the instruction is ignored.
1717  */
1718 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn)                              \
1719         "666: \n\t"                                                     \
1720         insn "\n\t"                                                     \
1721         "jmp    668f \n\t"                                              \
1722         "667: \n\t"                                                     \
1723         "1: \n\t"                                                       \
1724         ".pushsection .discard.instr_begin \n\t"                        \
1725         ".long 1b - . \n\t"                                             \
1726         ".popsection \n\t"                                              \
1727         "call   kvm_spurious_fault \n\t"                                \
1728         "1: \n\t"                                                       \
1729         ".pushsection .discard.instr_end \n\t"                          \
1730         ".long 1b - . \n\t"                                             \
1731         ".popsection \n\t"                                              \
1732         "668: \n\t"                                                     \
1733         _ASM_EXTABLE(666b, 667b)
1734
1735 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
1736 int kvm_unmap_hva_range(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end,
1737                         unsigned flags);
1738 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
1739 int kvm_test_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1740 int kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
1741 int kvm_cpu_has_injectable_intr(struct kvm_vcpu *v);
1742 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1743 int kvm_cpu_has_extint(struct kvm_vcpu *v);
1744 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1745 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
1746 void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1747 void kvm_vcpu_reload_apic_access_page(struct kvm_vcpu *vcpu);
1748
1749 int kvm_pv_send_ipi(struct kvm *kvm, unsigned long ipi_bitmap_low,
1750                     unsigned long ipi_bitmap_high, u32 min,
1751                     unsigned long icr, int op_64_bit);
1752
1753 void kvm_define_user_return_msr(unsigned index, u32 msr);
1754 int kvm_set_user_return_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
1755
1756 u64 kvm_scale_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 tsc);
1757 u64 kvm_read_l1_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
1758
1759 unsigned long kvm_get_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu);
1760 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
1761
1762 void kvm_make_mclock_inprogress_request(struct kvm *kvm);
1763 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
1764 void kvm_make_scan_ioapic_request_mask(struct kvm *kvm,
1765                                        unsigned long *vcpu_bitmap);
1766
1767 bool kvm_arch_async_page_not_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1768                                      struct kvm_async_pf *work);
1769 void kvm_arch_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1770                                  struct kvm_async_pf *work);
1771 void kvm_arch_async_page_ready(struct kvm_vcpu *vcpu,
1772                                struct kvm_async_pf *work);
1773 void kvm_arch_async_page_present_queued(struct kvm_vcpu *vcpu);
1774 bool kvm_arch_can_dequeue_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu);
1775 extern bool kvm_find_async_pf_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1776
1777 int kvm_skip_emulated_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu);
1778 int kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1779 void __kvm_request_immediate_exit(struct kvm_vcpu *vcpu);
1780
1781 int kvm_is_in_guest(void);
1782
1783 void __user *__x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa,
1784                                      u32 size);
1785 bool kvm_vcpu_is_reset_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1786 bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1787
1788 bool kvm_intr_is_single_vcpu(struct kvm *kvm, struct kvm_lapic_irq *irq,
1789                              struct kvm_vcpu **dest_vcpu);
1790
1791 void kvm_set_msi_irq(struct kvm *kvm, struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1792                      struct kvm_lapic_irq *irq);
1793
1794 static inline bool kvm_irq_is_postable(struct kvm_lapic_irq *irq)
1795 {
1796         /* We can only post Fixed and LowPrio IRQs */
1797         return (irq->delivery_mode == APIC_DM_FIXED ||
1798                 irq->delivery_mode == APIC_DM_LOWEST);
1799 }
1800
1801 static inline void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1802 {
1803         static_call_cond(kvm_x86_vcpu_blocking)(vcpu);
1804 }
1805
1806 static inline void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1807 {
1808         static_call_cond(kvm_x86_vcpu_unblocking)(vcpu);
1809 }
1810
1811 static inline void kvm_arch_vcpu_block_finish(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
1812
1813 static inline int kvm_cpu_get_apicid(int mps_cpu)
1814 {
1815 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1816         return default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
1817 #else
1818         WARN_ON_ONCE(1);
1819         return BAD_APICID;
1820 #endif
1821 }
1822
1823 #define put_smstate(type, buf, offset, val)                      \
1824         *(type *)((buf) + (offset) - 0x7e00) = val
1825
1826 #define GET_SMSTATE(type, buf, offset)          \
1827         (*(type *)((buf) + (offset) - 0x7e00))
1828
1829 int kvm_cpu_dirty_log_size(void);
1830
1831 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */