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 /* x86-specific vcpu->requests bit members */
  56 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER           KVM_ARCH_REQ(0)
  57 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS       KVM_ARCH_REQ(1)
  58 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT            KVM_ARCH_REQ(2)
  59 #define KVM_REQ_MMU_SYNC                KVM_ARCH_REQ(3)
  60 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(4)
  61 #define KVM_REQ_LOAD_MMU_PGD            KVM_ARCH_REQ(5)
  62 #define KVM_REQ_EVENT                   KVM_ARCH_REQ(6)
  63 #define KVM_REQ_APF_HALT                KVM_ARCH_REQ(7)
  64 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(8)
  65 #define KVM_REQ_NMI                     KVM_ARCH_REQ(9)
  66 #define KVM_REQ_PMU                     KVM_ARCH_REQ(10)
  67 #define KVM_REQ_PMI                     KVM_ARCH_REQ(11)
  68 #define KVM_REQ_SMI                     KVM_ARCH_REQ(12)
  69 #define KVM_REQ_MASTERCLOCK_UPDATE      KVM_ARCH_REQ(13)
  70 #define KVM_REQ_MCLOCK_INPROGRESS \
  71         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(14, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  72 #define KVM_REQ_SCAN_IOAPIC \
  73         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(15, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  74 #define KVM_REQ_GLOBAL_CLOCK_UPDATE     KVM_ARCH_REQ(16)
  75 #define KVM_REQ_APIC_PAGE_RELOAD \
  76         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(17, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  77 #define KVM_REQ_HV_CRASH                KVM_ARCH_REQ(18)
  78 #define KVM_REQ_IOAPIC_EOI_EXIT         KVM_ARCH_REQ(19)
  79 #define KVM_REQ_HV_RESET                KVM_ARCH_REQ(20)
  80 #define KVM_REQ_HV_EXIT                 KVM_ARCH_REQ(21)
  81 #define KVM_REQ_HV_STIMER               KVM_ARCH_REQ(22)
  82 #define KVM_REQ_LOAD_EOI_EXITMAP        KVM_ARCH_REQ(23)
  83 #define KVM_REQ_GET_NESTED_STATE_PAGES  KVM_ARCH_REQ(24)
  84 #define KVM_REQ_APICV_UPDATE \
  85         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(25, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  86 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH_CURRENT       KVM_ARCH_REQ(26)
  87 #define KVM_REQ_HV_TLB_FLUSH \
  88         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(27, KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  89 #define KVM_REQ_APF_READY               KVM_ARCH_REQ(28)
  90 #define KVM_REQ_MSR_FILTER_CHANGED      KVM_ARCH_REQ(29)
  91
  92 #define CR0_RESERVED_BITS                                               \
  93         (~(unsigned long)(X86_CR0_PE | X86_CR0_MP | X86_CR0_EM | X86_CR0_TS \
  94                           | X86_CR0_ET | X86_CR0_NE | X86_CR0_WP | X86_CR0_AM \
  95                           | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD | X86_CR0_PG))
  96
  97 #define CR4_RESERVED_BITS                                               \
  98         (~(unsigned long)(X86_CR4_VME | X86_CR4_PVI | X86_CR4_TSD | X86_CR4_DE\
  99                           | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_MCE     \
 100                           | X86_CR4_PGE | X86_CR4_PCE | X86_CR4_OSFXSR | X86_CR4_PCIDE \
 101                           | X86_CR4_OSXSAVE | X86_CR4_SMEP | X86_CR4_FSGSBASE \
 102                           | X86_CR4_OSXMMEXCPT | X86_CR4_LA57 | X86_CR4_VMXE \
 103                           | X86_CR4_SMAP | X86_CR4_PKE | X86_CR4_UMIP))
 104
 105 #define CR8_RESERVED_BITS (~(unsigned long)X86_CR8_TPR)
 106
 107
 108
 109 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
 110 #define VALID_PAGE(x) ((x) != INVALID_PAGE)
 111
 112 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
 113
 114 /* KVM Hugepage definitions for x86 */
 115 #define KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL  PG_LEVEL_1G
 116 #define KVM_NR_PAGE_SIZES       (KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL - PG_LEVEL_4K + 1)
 117 #define KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x)  (((x) - 1) * 9)
 118 #define KVM_HPAGE_SHIFT(x)      (PAGE_SHIFT + KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x))
 119 #define KVM_HPAGE_SIZE(x)       (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT(x))
 120 #define KVM_HPAGE_MASK(x)       (~(KVM_HPAGE_SIZE(x) - 1))
 121 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE(x)  (KVM_HPAGE_SIZE(x) / PAGE_SIZE)
 122
 123 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
 124 {
 125         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PG_LEVEL_4K) must be 0. */
 126         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
 127                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
 128 }
 129
 130 #define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
 131 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64UL
 132 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 12
 133 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
 134 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
 135 #define KVM_REFILL_PAGES 25
 136 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 256
 137 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
 138 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
 139
 140 #define ASYNC_PF_PER_VCPU 64
 141
 142 enum kvm_reg {
 143         VCPU_REGS_RAX = __VCPU_REGS_RAX,
 144         VCPU_REGS_RCX = __VCPU_REGS_RCX,
 145         VCPU_REGS_RDX = __VCPU_REGS_RDX,
 146         VCPU_REGS_RBX = __VCPU_REGS_RBX,
 147         VCPU_REGS_RSP = __VCPU_REGS_RSP,
 148         VCPU_REGS_RBP = __VCPU_REGS_RBP,
 149         VCPU_REGS_RSI = __VCPU_REGS_RSI,
 150         VCPU_REGS_RDI = __VCPU_REGS_RDI,
 151 #ifdef CONFIG_X86_64
 152         VCPU_REGS_R8  = __VCPU_REGS_R8,
 153         VCPU_REGS_R9  = __VCPU_REGS_R9,
 154         VCPU_REGS_R10 = __VCPU_REGS_R10,
 155         VCPU_REGS_R11 = __VCPU_REGS_R11,
 156         VCPU_REGS_R12 = __VCPU_REGS_R12,
 157         VCPU_REGS_R13 = __VCPU_REGS_R13,
 158         VCPU_REGS_R14 = __VCPU_REGS_R14,
 159         VCPU_REGS_R15 = __VCPU_REGS_R15,
 160 #endif
 161         VCPU_REGS_RIP,
 162         NR_VCPU_REGS,
 163
 164         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
 165         VCPU_EXREG_CR0,
 166         VCPU_EXREG_CR3,
 167         VCPU_EXREG_CR4,
 168         VCPU_EXREG_RFLAGS,
 169         VCPU_EXREG_SEGMENTS,
 170         VCPU_EXREG_EXIT_INFO_1,
 171         VCPU_EXREG_EXIT_INFO_2,
 172 };
 173
 174 enum {
 175         VCPU_SREG_ES,
 176         VCPU_SREG_CS,
 177         VCPU_SREG_SS,
 178         VCPU_SREG_DS,
 179         VCPU_SREG_FS,
 180         VCPU_SREG_GS,
 181         VCPU_SREG_TR,
 182         VCPU_SREG_LDTR,
 183 };
 184
 185 enum exit_fastpath_completion {
 186         EXIT_FASTPATH_NONE,
 187         EXIT_FASTPATH_REENTER_GUEST,
 188         EXIT_FASTPATH_EXIT_HANDLED,
 189 };
 190 typedef enum exit_fastpath_completion fastpath_t;
 191
 192 struct x86_emulate_ctxt;
 193 struct x86_exception;
 194 enum x86_intercept;
 195 enum x86_intercept_stage;
 196
 197 #define KVM_NR_DB_REGS  4
 198
 199 #define DR6_BD          (1 << 13)
 200 #define DR6_BS          (1 << 14)
 201 #define DR6_BT          (1 << 15)
 202 #define DR6_RTM         (1 << 16)
 203 #define DR6_FIXED_1     0xfffe0ff0
 204 #define DR6_INIT        0xffff0ff0
 205 #define DR6_VOLATILE    0x0001e00f
 206
 207 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
 208 #define DR7_GE          (1 << 9)
 209 #define DR7_GD          (1 << 13)
 210 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
 211 #define DR7_VOLATILE    0xffff2bff
 212
 213 #define PFERR_PRESENT_BIT 0
 214 #define PFERR_WRITE_BIT 1
 215 #define PFERR_USER_BIT 2
 216 #define PFERR_RSVD_BIT 3
 217 #define PFERR_FETCH_BIT 4
 218 #define PFERR_PK_BIT 5
 219 #define PFERR_GUEST_FINAL_BIT 32
 220 #define PFERR_GUEST_PAGE_BIT 33
 221
 222 #define PFERR_PRESENT_MASK (1U << PFERR_PRESENT_BIT)
 223 #define PFERR_WRITE_MASK (1U << PFERR_WRITE_BIT)
 224 #define PFERR_USER_MASK (1U << PFERR_USER_BIT)
 225 #define PFERR_RSVD_MASK (1U << PFERR_RSVD_BIT)
 226 #define PFERR_FETCH_MASK (1U << PFERR_FETCH_BIT)
 227 #define PFERR_PK_MASK (1U << PFERR_PK_BIT)
 228 #define PFERR_GUEST_FINAL_MASK (1ULL << PFERR_GUEST_FINAL_BIT)
 229 #define PFERR_GUEST_PAGE_MASK (1ULL << PFERR_GUEST_PAGE_BIT)
 230
 231 #define PFERR_NESTED_GUEST_PAGE (PFERR_GUEST_PAGE_MASK |        \
 232                                  PFERR_WRITE_MASK |             \
 233                                  PFERR_PRESENT_MASK)
 234
 235 /* apic attention bits */
 236 #define KVM_APIC_CHECK_VAPIC    0
 237 /*
 238  * The following bit is set with PV-EOI, unset on EOI.
 239  * We detect PV-EOI changes by guest by comparing
 240  * this bit with PV-EOI in guest memory.
 241  * See the implementation in apic_update_pv_eoi.
 242  */
 243 #define KVM_APIC_PV_EOI_PENDING 1
 244
 245 struct kvm_kernel_irq_routing_entry;
 246
 247 /*
 248  * the pages used as guest page table on soft mmu are tracked by
 249  * kvm_memory_slot.arch.gfn_track which is 16 bits, so the role bits used
 250  * by indirect shadow page can not be more than 15 bits.
 251  *
 252  * Currently, we used 14 bits that are @level, @gpte_is_8_bytes, @quadrant, @access,
 253  * @nxe, @cr0_wp, @smep_andnot_wp and @smap_andnot_wp.
 254  */
 255 union kvm_mmu_page_role {
 256         u32 word;
 257         struct {
 258                 unsigned level:4;
 259                 unsigned gpte_is_8_bytes:1;
 260                 unsigned quadrant:2;
 261                 unsigned direct:1;
 262                 unsigned access:3;
 263                 unsigned invalid:1;
 264                 unsigned nxe:1;
 265                 unsigned cr0_wp:1;
 266                 unsigned smep_andnot_wp:1;
 267                 unsigned smap_andnot_wp:1;
 268                 unsigned ad_disabled:1;
 269                 unsigned guest_mode:1;
 270                 unsigned :6;
 271
 272                 /*
 273                  * This is left at the top of the word so that
 274                  * kvm_memslots_for_spte_role can extract it with a
 275                  * simple shift.  While there is room, give it a whole
 276                  * byte so it is also faster to load it from memory.
 277                  */
 278                 unsigned smm:8;
 279         };
 280 };
 281
 282 union kvm_mmu_extended_role {
 283 /*
 284  * This structure complements kvm_mmu_page_role caching everything needed for
 285  * MMU configuration. If nothing in both these structures changed, MMU
 286  * re-configuration can be skipped. @valid bit is set on first usage so we don't
 287  * treat all-zero structure as valid data.
 288  */
 289         u32 word;
 290         struct {
 291                 unsigned int valid:1;
 292                 unsigned int execonly:1;
 293                 unsigned int cr0_pg:1;
 294                 unsigned int cr4_pae:1;
 295                 unsigned int cr4_pse:1;
 296                 unsigned int cr4_pke:1;
 297                 unsigned int cr4_smap:1;
 298                 unsigned int cr4_smep:1;
 299                 unsigned int maxphyaddr:6;
 300         };
 301 };
 302
 303 union kvm_mmu_role {
 304         u64 as_u64;
 305         struct {
 306                 union kvm_mmu_page_role base;
 307                 union kvm_mmu_extended_role ext;
 308         };
 309 };
 310
 311 struct kvm_rmap_head {
 312         unsigned long val;
 313 };
 314
 315 struct kvm_pio_request {
 316         unsigned long linear_rip;
 317         unsigned long count;
 318         int in;
 319         int port;
 320         int size;
 321 };
 322
 323 #define PT64_ROOT_MAX_LEVEL 5
 324
 325 struct rsvd_bits_validate {
 326         u64 rsvd_bits_mask[2][PT64_ROOT_MAX_LEVEL];
 327         u64 bad_mt_xwr;
 328 };
 329
 330 struct kvm_mmu_root_info {
 331         gpa_t pgd;
 332         hpa_t hpa;
 333 };
 334
 335 #define KVM_MMU_ROOT_INFO_INVALID \
 336         ((struct kvm_mmu_root_info) { .pgd = INVALID_PAGE, .hpa = INVALID_PAGE })
 337
 338 #define KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS 3
 339
 340 struct kvm_mmu_page;
 341
 342 /*
 343  * x86 supports 4 paging modes (5-level 64-bit, 4-level 64-bit, 3-level 32-bit,
 344  * and 2-level 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the
 345  * current mmu mode.
 346  */
 347 struct kvm_mmu {
 348         unsigned long (*get_guest_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 349         u64 (*get_pdptr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int index);
 350         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa, u32 err,
 351                           bool prefault);
 352         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 353                                   struct x86_exception *fault);
 354         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gva_or_gpa,
 355                             u32 access, struct x86_exception *exception);
 356         gpa_t (*translate_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
 357                                struct x86_exception *exception);
 358         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 359                          struct kvm_mmu_page *sp);
 360         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, hpa_t root_hpa);
 361         void (*update_pte)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu_page *sp,
 362                            u64 *spte, const void *pte);
 363         hpa_t root_hpa;
 364         gpa_t root_pgd;
 365         union kvm_mmu_role mmu_role;
 366         u8 root_level;
 367         u8 shadow_root_level;
 368         u8 ept_ad;
 369         bool direct_map;
 370         struct kvm_mmu_root_info prev_roots[KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS];
 371
 372         /*
 373          * Bitmap; bit set = permission fault
 374          * Byte index: page fault error code [4:1]
 375          * Bit index: pte permissions in ACC_* format
 376          */
 377         u8 permissions[16];
 378
 379         /*
 380         * The pkru_mask indicates if protection key checks are needed.  It
 381         * consists of 16 domains indexed by page fault error code bits [4:1],
 382         * with PFEC.RSVD replaced by ACC_USER_MASK from the page tables.
 383         * Each domain has 2 bits which are ANDed with AD and WD from PKRU.
 384         */
 385         u32 pkru_mask;
 386
 387         u64 *pae_root;
 388         u64 *lm_root;
 389
 390         /*
 391          * check zero bits on shadow page table entries, these
 392          * bits include not only hardware reserved bits but also
 393          * the bits spte never used.
 394          */
 395         struct rsvd_bits_validate shadow_zero_check;
 396
 397         struct rsvd_bits_validate guest_rsvd_check;
 398
 399         /* Can have large pages at levels 2..last_nonleaf_level-1. */
 400         u8 last_nonleaf_level;
 401
 402         bool nx;
 403
 404         u64 pdptrs[4]; /* pae */
 405 };
 406
 407 struct kvm_tlb_range {
 408         u64 start_gfn;
 409         u64 pages;
 410 };
 411
 412 enum pmc_type {
 413         KVM_PMC_GP = 0,
 414         KVM_PMC_FIXED,
 415 };
 416
 417 struct kvm_pmc {
 418         enum pmc_type type;
 419         u8 idx;
 420         u64 counter;
 421         u64 eventsel;
 422         struct perf_event *perf_event;
 423         struct kvm_vcpu *vcpu;
 424         /*
 425          * eventsel value for general purpose counters,
 426          * ctrl value for fixed counters.
 427          */
 428         u64 current_config;
 429 };
 430
 431 struct kvm_pmu {
 432         unsigned nr_arch_gp_counters;
 433         unsigned nr_arch_fixed_counters;
 434         unsigned available_event_types;
 435         u64 fixed_ctr_ctrl;
 436         u64 global_ctrl;
 437         u64 global_status;
 438         u64 global_ovf_ctrl;
 439         u64 counter_bitmask[2];
 440         u64 global_ctrl_mask;
 441         u64 global_ovf_ctrl_mask;
 442         u64 reserved_bits;
 443         u8 version;
 444         struct kvm_pmc gp_counters[INTEL_PMC_MAX_GENERIC];
 445         struct kvm_pmc fixed_counters[INTEL_PMC_MAX_FIXED];
 446         struct irq_work irq_work;
 447         DECLARE_BITMAP(reprogram_pmi, X86_PMC_IDX_MAX);
 448         DECLARE_BITMAP(all_valid_pmc_idx, X86_PMC_IDX_MAX);
 449         DECLARE_BITMAP(pmc_in_use, X86_PMC_IDX_MAX);
 450
 451         /*
 452          * The gate to release perf_events not marked in
 453          * pmc_in_use only once in a vcpu time slice.
 454          */
 455         bool need_cleanup;
 456
 457         /*
 458          * The total number of programmed perf_events and it helps to avoid
 459          * redundant check before cleanup if guest don't use vPMU at all.
 460          */
 461         u8 event_count;
 462 };
 463
 464 struct kvm_pmu_ops;
 465
 466 enum {
 467         KVM_DEBUGREG_BP_ENABLED = 1,
 468         KVM_DEBUGREG_WONT_EXIT = 2,
 469         KVM_DEBUGREG_RELOAD = 4,
 470 };
 471
 472 struct kvm_mtrr_range {
 473         u64 base;
 474         u64 mask;
 475         struct list_head node;
 476 };
 477
 478 struct kvm_mtrr {
 479         struct kvm_mtrr_range var_ranges[KVM_NR_VAR_MTRR];
 480         mtrr_type fixed_ranges[KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION];
 481         u64 deftype;
 482
 483         struct list_head head;
 484 };
 485
 486 /* Hyper-V SynIC timer */
 487 struct kvm_vcpu_hv_stimer {
 488         struct hrtimer timer;
 489         int index;
 490         union hv_stimer_config config;
 491         u64 count;
 492         u64 exp_time;
 493         struct hv_message msg;
 494         bool msg_pending;
 495 };
 496
 497 /* Hyper-V synthetic interrupt controller (SynIC)*/
 498 struct kvm_vcpu_hv_synic {
 499         u64 version;
 500         u64 control;
 501         u64 msg_page;
 502         u64 evt_page;
 503         atomic64_t sint[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
 504         atomic_t sint_to_gsi[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
 505         DECLARE_BITMAP(auto_eoi_bitmap, 256);
 506         DECLARE_BITMAP(vec_bitmap, 256);
 507         bool active;
 508         bool dont_zero_synic_pages;
 509 };
 510
 511 /* Hyper-V per vcpu emulation context */
 512 struct kvm_vcpu_hv {
 513         u32 vp_index;
 514         u64 hv_vapic;
 515         s64 runtime_offset;
 516         struct kvm_vcpu_hv_synic synic;
 517         struct kvm_hyperv_exit exit;
 518         struct kvm_vcpu_hv_stimer stimer[HV_SYNIC_STIMER_COUNT];
 519         DECLARE_BITMAP(stimer_pending_bitmap, HV_SYNIC_STIMER_COUNT);
 520         cpumask_t tlb_flush;
 521 };
 522
 523 struct kvm_vcpu_arch {
 524         /*
 525          * rip and regs accesses must go through
 526          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
 527          */
 528         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
 529         u32 regs_avail;
 530         u32 regs_dirty;
 531
 532         unsigned long cr0;
 533         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
 534         unsigned long cr2;
 535         unsigned long cr3;
 536         unsigned long cr4;
 537         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
 538         unsigned long cr4_guest_rsvd_bits;
 539         unsigned long cr8;
 540         u32 host_pkru;
 541         u32 pkru;
 542         u32 hflags;
 543         u64 efer;
 544         u64 apic_base;
 545         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
 546         bool apicv_active;
 547         bool load_eoi_exitmap_pending;
 548         DECLARE_BITMAP(ioapic_handled_vectors, 256);
 549         unsigned long apic_attention;
 550         int32_t apic_arb_prio;
 551         int mp_state;
 552         u64 ia32_misc_enable_msr;
 553         u64 smbase;
 554         u64 smi_count;
 555         bool tpr_access_reporting;
 556         bool xsaves_enabled;
 557         u64 ia32_xss;
 558         u64 microcode_version;
 559         u64 arch_capabilities;
 560         u64 perf_capabilities;
 561
 562         /*
 563          * Paging state of the vcpu
 564          *
 565          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
 566          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
 567          * handle faults.
 568          */
 569         struct kvm_mmu *mmu;
 570
 571         /* Non-nested MMU for L1 */
 572         struct kvm_mmu root_mmu;
 573
 574         /* L1 MMU when running nested */
 575         struct kvm_mmu guest_mmu;
 576
 577         /*
 578          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
 579          *
 580          * This context will save all necessary information to walk page tables
 581          * of an L2 guest. This context is only initialized for page table
 582          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
 583          * the host.
 584          */
 585         struct kvm_mmu nested_mmu;
 586
 587         /*
 588          * Pointer to the mmu context currently used for
 589          * gva_to_gpa translations.
 590          */
 591         struct kvm_mmu *walk_mmu;
 592
 593         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_list_desc_cache;
 594         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_shadow_page_cache;
 595         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_gfn_array_cache;
 596         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
 597
 598         /*
 599          * QEMU userspace and the guest each have their own FPU state.
 600          * In vcpu_run, we switch between the user and guest FPU contexts.
 601          * While running a VCPU, the VCPU thread will have the guest FPU
 602          * context.
 603          *
 604          * Note that while the PKRU state lives inside the fpu registers,
 605          * it is switched out separately at VMENTER and VMEXIT time. The
 606          * "guest_fpu" state here contains the guest FPU context, with the
 607          * host PRKU bits.
 608          */
 609         struct fpu *user_fpu;
 610         struct fpu *guest_fpu;
 611
 612         u64 xcr0;
 613         u64 guest_supported_xcr0;
 614
 615         struct kvm_pio_request pio;
 616         void *pio_data;
 617
 618         u8 event_exit_inst_len;
 619
 620         struct kvm_queued_exception {
 621                 bool pending;
 622                 bool injected;
 623                 bool has_error_code;
 624                 u8 nr;
 625                 u32 error_code;
 626                 unsigned long payload;
 627                 bool has_payload;
 628                 u8 nested_apf;
 629         } exception;
 630
 631         struct kvm_queued_interrupt {
 632                 bool injected;
 633                 bool soft;
 634                 u8 nr;
 635         } interrupt;
 636
 637         int halt_request; /* real mode on Intel only */
 638
 639         int cpuid_nent;
 640         struct kvm_cpuid_entry2 *cpuid_entries;
 641
 642         unsigned long cr3_lm_rsvd_bits;
 643         int maxphyaddr;
 644         int max_tdp_level;
 645
 646         /* emulate context */
 647
 648         struct x86_emulate_ctxt *emulate_ctxt;
 649         bool emulate_regs_need_sync_to_vcpu;
 650         bool emulate_regs_need_sync_from_vcpu;
 651         int (*complete_userspace_io)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 652
 653         gpa_t time;
 654         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
 655         unsigned int hw_tsc_khz;
 656         struct gfn_to_hva_cache pv_time;
 657         bool pv_time_enabled;
 658         /* set guest stopped flag in pvclock flags field */
 659         bool pvclock_set_guest_stopped_request;
 660
 661         struct {
 662                 u8 preempted;
 663                 u64 msr_val;
 664                 u64 last_steal;
 665                 struct gfn_to_pfn_cache cache;
 666         } st;
 667
 668         u64 l1_tsc_offset;
 669         u64 tsc_offset;
 670         u64 last_guest_tsc;
 671         u64 last_host_tsc;
 672         u64 tsc_offset_adjustment;
 673         u64 this_tsc_nsec;
 674         u64 this_tsc_write;
 675         u64 this_tsc_generation;
 676         bool tsc_catchup;
 677         bool tsc_always_catchup;
 678         s8 virtual_tsc_shift;
 679         u32 virtual_tsc_mult;
 680         u32 virtual_tsc_khz;
 681         s64 ia32_tsc_adjust_msr;
 682         u64 msr_ia32_power_ctl;
 683         u64 tsc_scaling_ratio;
 684
 685         atomic_t nmi_queued;  /* unprocessed asynchronous NMIs */
 686         unsigned nmi_pending; /* NMI queued after currently running handler */
 687         bool nmi_injected;    /* Trying to inject an NMI this entry */
 688         bool smi_pending;    /* SMI queued after currently running handler */
 689
 690         struct kvm_mtrr mtrr_state;
 691         u64 pat;
 692
 693         unsigned switch_db_regs;
 694         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
 695         unsigned long dr6;
 696         unsigned long dr7;
 697         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
 698         unsigned long guest_debug_dr7;
 699         u64 msr_platform_info;
 700         u64 msr_misc_features_enables;
 701
 702         u64 mcg_cap;
 703         u64 mcg_status;
 704         u64 mcg_ctl;
 705         u64 mcg_ext_ctl;
 706         u64 *mce_banks;
 707
 708         /* Cache MMIO info */
 709         u64 mmio_gva;
 710         unsigned mmio_access;
 711         gfn_t mmio_gfn;
 712         u64 mmio_gen;
 713
 714         struct kvm_pmu pmu;
 715
 716         /* used for guest single stepping over the given code position */
 717         unsigned long singlestep_rip;
 718
 719         struct kvm_vcpu_hv hyperv;
 720
 721         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
 722
 723         unsigned long last_retry_eip;
 724         unsigned long last_retry_addr;
 725
 726         struct {
 727                 bool halted;
 728                 gfn_t gfns[ASYNC_PF_PER_VCPU];
 729                 struct gfn_to_hva_cache data;
 730                 u64 msr_en_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_EN */
 731                 u64 msr_int_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_INT */
 732                 u16 vec;
 733                 u32 id;
 734                 bool send_user_only;
 735                 u32 host_apf_flags;
 736                 unsigned long nested_apf_token;
 737                 bool delivery_as_pf_vmexit;
 738                 bool pageready_pending;
 739         } apf;
 740
 741         /* OSVW MSRs (AMD only) */
 742         struct {
 743                 u64 length;
 744                 u64 status;
 745         } osvw;
 746
 747         struct {
 748                 u64 msr_val;
 749                 struct gfn_to_hva_cache data;
 750         } pv_eoi;
 751
 752         u64 msr_kvm_poll_control;
 753
 754         /*
 755          * Indicates the guest is trying to write a gfn that contains one or
 756          * more of the PTEs used to translate the write itself, i.e. the access
 757          * is changing its own translation in the guest page tables.  KVM exits
 758          * to userspace if emulation of the faulting instruction fails and this
 759          * flag is set, as KVM cannot make forward progress.
 760          *
 761          * If emulation fails for a write to guest page tables, KVM unprotects
 762          * (zaps) the shadow page for the target gfn and resumes the guest to
 763          * retry the non-emulatable instruction (on hardware).  Unprotecting the
 764          * gfn doesn't allow forward progress for a self-changing access because
 765          * doing so also zaps the translation for the gfn, i.e. retrying the
 766          * instruction will hit a !PRESENT fault, which results in a new shadow
 767          * page and sends KVM back to square one.
 768          */
 769         bool write_fault_to_shadow_pgtable;
 770
 771         /* set at EPT violation at this point */
 772         unsigned long exit_qualification;
 773
 774         /* pv related host specific info */
 775         struct {
 776                 bool pv_unhalted;
 777         } pv;
 778
 779         int pending_ioapic_eoi;
 780         int pending_external_vector;
 781
 782         /* be preempted when it's in kernel-mode(cpl=0) */
 783         bool preempted_in_kernel;
 784
 785         /* Flush the L1 Data cache for L1TF mitigation on VMENTER */
 786         bool l1tf_flush_l1d;
 787
 788         /* Host CPU on which VM-entry was most recently attempted */
 789         unsigned int last_vmentry_cpu;
 790
 791         /* AMD MSRC001_0015 Hardware Configuration */
 792         u64 msr_hwcr;
 793
 794         /* pv related cpuid info */
 795         struct {
 796                 /*
 797                  * value of the eax register in the KVM_CPUID_FEATURES CPUID
 798                  * leaf.
 799                  */
 800                 u32 features;
 801
 802                 /*
 803                  * indicates whether pv emulation should be disabled if features
 804                  * are not present in the guest's cpuid
 805                  */
 806                 bool enforce;
 807         } pv_cpuid;
 808 };
 809
 810 struct kvm_lpage_info {
 811         int disallow_lpage;
 812 };
 813
 814 struct kvm_arch_memory_slot {
 815         struct kvm_rmap_head *rmap[KVM_NR_PAGE_SIZES];
 816         struct kvm_lpage_info *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
 817         unsigned short *gfn_track[KVM_PAGE_TRACK_MAX];
 818 };
 819
 820 /*
 821  * We use as the mode the number of bits allocated in the LDR for the
 822  * logical processor ID.  It happens that these are all powers of two.
 823  * This makes it is very easy to detect cases where the APICs are
 824  * configured for multiple modes; in that case, we cannot use the map and
 825  * hence cannot use kvm_irq_delivery_to_apic_fast either.
 826  */
 827 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_CLUSTER          4
 828 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_FLAT             8
 829 #define KVM_APIC_MODE_X2APIC                16
 830
 831 struct kvm_apic_map {
 832         struct rcu_head rcu;
 833         u8 mode;
 834         u32 max_apic_id;
 835         union {
 836                 struct kvm_lapic *xapic_flat_map[8];
 837                 struct kvm_lapic *xapic_cluster_map[16][4];
 838         };
 839         struct kvm_lapic *phys_map[];
 840 };
 841
 842 /* Hyper-V synthetic debugger (SynDbg)*/
 843 struct kvm_hv_syndbg {
 844         struct {
 845                 u64 control;
 846                 u64 status;
 847                 u64 send_page;
 848                 u64 recv_page;
 849                 u64 pending_page;
 850         } control;
 851         u64 options;
 852 };
 853
 854 /* Hyper-V emulation context */
 855 struct kvm_hv {
 856         struct mutex hv_lock;
 857         u64 hv_guest_os_id;
 858         u64 hv_hypercall;
 859         u64 hv_tsc_page;
 860
 861         /* Hyper-v based guest crash (NT kernel bugcheck) parameters */
 862         u64 hv_crash_param[HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS];
 863         u64 hv_crash_ctl;
 864
 865         struct ms_hyperv_tsc_page tsc_ref;
 866
 867         struct idr conn_to_evt;
 868
 869         u64 hv_reenlightenment_control;
 870         u64 hv_tsc_emulation_control;
 871         u64 hv_tsc_emulation_status;
 872
 873         /* How many vCPUs have VP index != vCPU index */
 874         atomic_t num_mismatched_vp_indexes;
 875
 876         struct hv_partition_assist_pg *hv_pa_pg;
 877         struct kvm_hv_syndbg hv_syndbg;
 878 };
 879
 880 struct msr_bitmap_range {
 881         u32 flags;
 882         u32 nmsrs;
 883         u32 base;
 884         unsigned long *bitmap;
 885 };
 886
 887 enum kvm_irqchip_mode {
 888         KVM_IRQCHIP_NONE,
 889         KVM_IRQCHIP_KERNEL,       /* created with KVM_CREATE_IRQCHIP */
 890         KVM_IRQCHIP_SPLIT,        /* created with KVM_CAP_SPLIT_IRQCHIP */
 891 };
 892
 893 #define APICV_INHIBIT_REASON_DISABLE    0
 894 #define APICV_INHIBIT_REASON_HYPERV     1
 895 #define APICV_INHIBIT_REASON_NESTED     2
 896 #define APICV_INHIBIT_REASON_IRQWIN     3
 897 #define APICV_INHIBIT_REASON_PIT_REINJ  4
 898 #define APICV_INHIBIT_REASON_X2APIC     5
 899
 900 struct kvm_arch {
 901         unsigned long n_used_mmu_pages;
 902         unsigned long n_requested_mmu_pages;
 903         unsigned long n_max_mmu_pages;
 904         unsigned int indirect_shadow_pages;
 905         u8 mmu_valid_gen;
 906         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
 907         /*
 908          * Hash table of struct kvm_mmu_page.
 909          */
 910         struct list_head active_mmu_pages;
 911         struct list_head zapped_obsolete_pages;
 912         struct list_head lpage_disallowed_mmu_pages;
 913         struct kvm_page_track_notifier_node mmu_sp_tracker;
 914         struct kvm_page_track_notifier_head track_notifier_head;
 915
 916         struct list_head assigned_dev_head;
 917         struct iommu_domain *iommu_domain;
 918         bool iommu_noncoherent;
 919 #define __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
 920         atomic_t noncoherent_dma_count;
 921 #define __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
 922         atomic_t assigned_device_count;
 923         struct kvm_pic *vpic;
 924         struct kvm_ioapic *vioapic;
 925         struct kvm_pit *vpit;
 926         atomic_t vapics_in_nmi_mode;
 927         struct mutex apic_map_lock;
 928         struct kvm_apic_map *apic_map;
 929         atomic_t apic_map_dirty;
 930
 931         bool apic_access_page_done;
 932         unsigned long apicv_inhibit_reasons;
 933
 934         gpa_t wall_clock;
 935
 936         bool mwait_in_guest;
 937         bool hlt_in_guest;
 938         bool pause_in_guest;
 939         bool cstate_in_guest;
 940
 941         unsigned long irq_sources_bitmap;
 942         s64 kvmclock_offset;
 943         raw_spinlock_t tsc_write_lock;
 944         u64 last_tsc_nsec;
 945         u64 last_tsc_write;
 946         u32 last_tsc_khz;
 947         u64 cur_tsc_nsec;
 948         u64 cur_tsc_write;
 949         u64 cur_tsc_offset;
 950         u64 cur_tsc_generation;
 951         int nr_vcpus_matched_tsc;
 952
 953         spinlock_t pvclock_gtod_sync_lock;
 954         bool use_master_clock;
 955         u64 master_kernel_ns;
 956         u64 master_cycle_now;
 957         struct delayed_work kvmclock_update_work;
 958         struct delayed_work kvmclock_sync_work;
 959
 960         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
 961
 962         /* reads protected by irq_srcu, writes by irq_lock */
 963         struct hlist_head mask_notifier_list;
 964
 965         struct kvm_hv hyperv;
 966
 967         #ifdef CONFIG_KVM_MMU_AUDIT
 968         int audit_point;
 969         #endif
 970
 971         bool backwards_tsc_observed;
 972         bool boot_vcpu_runs_old_kvmclock;
 973         u32 bsp_vcpu_id;
 974
 975         u64 disabled_quirks;
 976
 977         enum kvm_irqchip_mode irqchip_mode;
 978         u8 nr_reserved_ioapic_pins;
 979
 980         bool disabled_lapic_found;
 981
 982         bool x2apic_format;
 983         bool x2apic_broadcast_quirk_disabled;
 984
 985         bool guest_can_read_msr_platform_info;
 986         bool exception_payload_enabled;
 987
 988         /* Deflect RDMSR and WRMSR to user space when they trigger a #GP */
 989         u32 user_space_msr_mask;
 990
 991         struct {
 992                 u8 count;
 993                 bool default_allow:1;
 994                 struct msr_bitmap_range ranges[16];
 995         } msr_filter;
 996
 997         struct kvm_pmu_event_filter *pmu_event_filter;
 998         struct task_struct *nx_lpage_recovery_thread;
 999
1000         /*
1001          * Whether the TDP MMU is enabled for this VM. This contains a
1002          * snapshot of the TDP MMU module parameter from when the VM was
1003          * created and remains unchanged for the life of the VM. If this is
1004          * true, TDP MMU handler functions will run for various MMU
1005          * operations.
1006          */
1007         bool tdp_mmu_enabled;
1008
1009         /* List of struct tdp_mmu_pages being used as roots */
1010         struct list_head tdp_mmu_roots;
1011         /* List of struct tdp_mmu_pages not being used as roots */
1012         struct list_head tdp_mmu_pages;
1013 };
1014
1015 struct kvm_vm_stat {
1016         ulong mmu_shadow_zapped;
1017         ulong mmu_pte_write;
1018         ulong mmu_pte_updated;
1019         ulong mmu_pde_zapped;
1020         ulong mmu_flooded;
1021         ulong mmu_recycled;
1022         ulong mmu_cache_miss;
1023         ulong mmu_unsync;
1024         ulong remote_tlb_flush;
1025         ulong lpages;
1026         ulong nx_lpage_splits;
1027         ulong max_mmu_page_hash_collisions;
1028 };
1029
1030 struct kvm_vcpu_stat {
1031         u64 pf_fixed;
1032         u64 pf_guest;
1033         u64 tlb_flush;
1034         u64 invlpg;
1035
1036         u64 exits;
1037         u64 io_exits;
1038         u64 mmio_exits;
1039         u64 signal_exits;
1040         u64 irq_window_exits;
1041         u64 nmi_window_exits;
1042         u64 l1d_flush;
1043         u64 halt_exits;
1044         u64 halt_successful_poll;
1045         u64 halt_attempted_poll;
1046         u64 halt_poll_invalid;
1047         u64 halt_wakeup;
1048         u64 request_irq_exits;
1049         u64 irq_exits;
1050         u64 host_state_reload;
1051         u64 fpu_reload;
1052         u64 insn_emulation;
1053         u64 insn_emulation_fail;
1054         u64 hypercalls;
1055         u64 irq_injections;
1056         u64 nmi_injections;
1057         u64 req_event;
1058         u64 halt_poll_success_ns;
1059         u64 halt_poll_fail_ns;
1060 };
1061
1062 struct x86_instruction_info;
1063
1064 struct msr_data {
1065         bool host_initiated;
1066         u32 index;
1067         u64 data;
1068 };
1069
1070 struct kvm_lapic_irq {
1071         u32 vector;
1072         u16 delivery_mode;
1073         u16 dest_mode;
1074         bool level;
1075         u16 trig_mode;
1076         u32 shorthand;
1077         u32 dest_id;
1078         bool msi_redir_hint;
1079 };
1080
1081 static inline u16 kvm_lapic_irq_dest_mode(bool dest_mode_logical)
1082 {
1083         return dest_mode_logical ? APIC_DEST_LOGICAL : APIC_DEST_PHYSICAL;
1084 }
1085
1086 struct kvm_x86_ops {
1087         int (*hardware_enable)(void);
1088         void (*hardware_disable)(void);
1089         void (*hardware_unsetup)(void);
1090         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
1091         bool (*has_emulated_msr)(u32 index);
1092         void (*vcpu_after_set_cpuid)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1093
1094         unsigned int vm_size;
1095         int (*vm_init)(struct kvm *kvm);
1096         void (*vm_destroy)(struct kvm *kvm);
1097
1098         /* Create, but do not attach this VCPU */
1099         int (*vcpu_create)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1100         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1101         void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1102
1103         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1104         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1105         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1106
1107         void (*update_exception_bitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1108         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1109         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1110         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
1111         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1112                             struct kvm_segment *var, int seg);
1113         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1114         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1115                             struct kvm_segment *var, int seg);
1116         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1117         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1118         int (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1119         int (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1120         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1121         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1122         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1123         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1124         void (*sync_dirty_debug_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1125         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
1126         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
1127         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1128         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1129
1130         void (*tlb_flush_all)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1131         void (*tlb_flush_current)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1132         int  (*tlb_remote_flush)(struct kvm *kvm);
1133         int  (*tlb_remote_flush_with_range)(struct kvm *kvm,
1134                         struct kvm_tlb_range *range);
1135
1136         /*
1137          * Flush any TLB entries associated with the given GVA.
1138          * Does not need to flush GPA->HPA mappings.
1139          * Can potentially get non-canonical addresses through INVLPGs, which
1140          * the implementation may choose to ignore if appropriate.
1141          */
1142         void (*tlb_flush_gva)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t addr);
1143
1144         /*
1145          * Flush any TLB entries created by the guest.  Like tlb_flush_gva(),
1146          * does not need to flush GPA->HPA mappings.
1147          */
1148         void (*tlb_flush_guest)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1149
1150         enum exit_fastpath_completion (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1151         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1152                 enum exit_fastpath_completion exit_fastpath);
1153         int (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1154         void (*update_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1155         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
1156         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1157         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1158                                 unsigned char *hypercall_addr);
1159         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1160         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1161         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1162         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1163         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1164         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1165         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1166         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
1167         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1168         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1169         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
1170         bool (*check_apicv_inhibit_reasons)(ulong bit);
1171         void (*pre_update_apicv_exec_ctrl)(struct kvm *kvm, bool activate);
1172         void (*refresh_apicv_exec_ctrl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1173         void (*hwapic_irr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int max_irr);
1174         void (*hwapic_isr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int isr);
1175         bool (*guest_apic_has_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1176         void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *eoi_exit_bitmap);
1177         void (*set_virtual_apic_mode)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1178         void (*set_apic_access_page_addr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1179         int (*deliver_posted_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vector);
1180         int (*sync_pir_to_irr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1181         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
1182         int (*set_identity_map_addr)(struct kvm *kvm, u64 ident_addr);
1183         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
1184
1185         void (*load_mmu_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long pgd,
1186                              int pgd_level);
1187
1188         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
1189
1190         /* Returns actual tsc_offset set in active VMCS */
1191         u64 (*write_l1_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
1192
1193         /*
1194          * Retrieve somewhat arbitrary exit information.  Intended to be used
1195          * only from within tracepoints to avoid VMREADs when tracing is off.
1196          */
1197         void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *info1, u64 *info2,
1198                               u32 *exit_int_info, u32 *exit_int_info_err_code);
1199
1200         int (*check_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1201                                struct x86_instruction_info *info,
1202                                enum x86_intercept_stage stage,
1203                                struct x86_exception *exception);
1204         void (*handle_exit_irqoff)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1205
1206         void (*request_immediate_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1207
1208         void (*sched_in)(struct kvm_vcpu *kvm, int cpu);
1209
1210         /*
1211          * Arch-specific dirty logging hooks. These hooks are only supposed to
1212          * be valid if the specific arch has hardware-accelerated dirty logging
1213          * mechanism. Currently only for PML on VMX.
1214          *
1215          *  - slot_enable_log_dirty:
1216          *      called when enabling log dirty mode for the slot.
1217          *  - slot_disable_log_dirty:
1218          *      called when disabling log dirty mode for the slot.
1219          *      also called when slot is created with log dirty disabled.
1220          *  - flush_log_dirty:
1221          *      called before reporting dirty_bitmap to userspace.
1222          *  - enable_log_dirty_pt_masked:
1223          *      called when reenabling log dirty for the GFNs in the mask after
1224          *      corresponding bits are cleared in slot->dirty_bitmap.
1225          */
1226         void (*slot_enable_log_dirty)(struct kvm *kvm,
1227                                       struct kvm_memory_slot *slot);
1228         void (*slot_disable_log_dirty)(struct kvm *kvm,
1229                                        struct kvm_memory_slot *slot);
1230         void (*flush_log_dirty)(struct kvm *kvm);
1231         void (*enable_log_dirty_pt_masked)(struct kvm *kvm,
1232                                            struct kvm_memory_slot *slot,
1233                                            gfn_t offset, unsigned long mask);
1234
1235         /* pmu operations of sub-arch */
1236         const struct kvm_pmu_ops *pmu_ops;
1237         const struct kvm_x86_nested_ops *nested_ops;
1238
1239         /*
1240          * Architecture specific hooks for vCPU blocking due to
1241          * HLT instruction.
1242          * Returns for .pre_block():
1243          *    - 0 means continue to block the vCPU.
1244          *    - 1 means we cannot block the vCPU since some event
1245          *        happens during this period, such as, 'ON' bit in
1246          *        posted-interrupts descriptor is set.
1247          */
1248         int (*pre_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1249         void (*post_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1250
1251         void (*vcpu_blocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1252         void (*vcpu_unblocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1253
1254         int (*update_pi_irte)(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1255                               uint32_t guest_irq, bool set);
1256         void (*apicv_post_state_restore)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1257         bool (*dy_apicv_has_pending_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1258
1259         int (*set_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 guest_deadline_tsc,
1260                             bool *expired);
1261         void (*cancel_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1262
1263         void (*setup_mce)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1264
1265         int (*smi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1266         int (*pre_enter_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, char *smstate);
1267         int (*pre_leave_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, const char *smstate);
1268         void (*enable_smi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1269
1270         int (*mem_enc_op)(struct kvm *kvm, void __user *argp);
1271         int (*mem_enc_reg_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1272         int (*mem_enc_unreg_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1273
1274         int (*get_msr_feature)(struct kvm_msr_entry *entry);
1275
1276         bool (*can_emulate_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu, void *insn, int insn_len);
1277
1278         bool (*apic_init_signal_blocked)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1279         int (*enable_direct_tlbflush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1280
1281         void (*migrate_timers)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1282         void (*msr_filter_changed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1283 };
1284
1285 struct kvm_x86_nested_ops {
1286         int (*check_events)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1287         bool (*hv_timer_pending)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1288         int (*get_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1289                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1290                          unsigned user_data_size);
1291         int (*set_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1292                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1293                          struct kvm_nested_state *kvm_state);
1294         bool (*get_nested_state_pages)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1295         int (*write_log_dirty)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t l2_gpa);
1296
1297         int (*enable_evmcs)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1298                             uint16_t *vmcs_version);
1299         uint16_t (*get_evmcs_version)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1300 };
1301
1302 struct kvm_x86_init_ops {
1303         int (*cpu_has_kvm_support)(void);
1304         int (*disabled_by_bios)(void);
1305         int (*check_processor_compatibility)(void);
1306         int (*hardware_setup)(void);
1307
1308         struct kvm_x86_ops *runtime_ops;
1309 };
1310
1311 struct kvm_arch_async_pf {
1312         u32 token;
1313         gfn_t gfn;
1314         unsigned long cr3;
1315         bool direct_map;
1316 };
1317
1318 extern u64 __read_mostly host_efer;
1319 extern bool __read_mostly allow_smaller_maxphyaddr;
1320 extern struct kvm_x86_ops kvm_x86_ops;
1321
1322 #define __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
1323 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
1324 {
1325         return __vmalloc(kvm_x86_ops.vm_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO);
1326 }
1327 void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm);
1328
1329 #define __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLB
1330 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlb(struct kvm *kvm)
1331 {
1332         if (kvm_x86_ops.tlb_remote_flush &&
1333             !kvm_x86_ops.tlb_remote_flush(kvm))
1334                 return 0;
1335         else
1336                 return -ENOTSUPP;
1337 }
1338
1339 int kvm_mmu_module_init(void);
1340 void kvm_mmu_module_exit(void);
1341
1342 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1343 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
1344 void kvm_mmu_init_vm(struct kvm *kvm);
1345 void kvm_mmu_uninit_vm(struct kvm *kvm);
1346 void kvm_mmu_set_mask_ptes(u64 user_mask, u64 accessed_mask,
1347                 u64 dirty_mask, u64 nx_mask, u64 x_mask, u64 p_mask,
1348                 u64 acc_track_mask, u64 me_mask);
1349
1350 void kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
1351 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1352                                       struct kvm_memory_slot *memslot,
1353                                       int start_level);
1354 void kvm_mmu_zap_collapsible_sptes(struct kvm *kvm,
1355                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1356 void kvm_mmu_slot_leaf_clear_dirty(struct kvm *kvm,
1357                                    struct kvm_memory_slot *memslot);
1358 void kvm_mmu_slot_largepage_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1359                                         struct kvm_memory_slot *memslot);
1360 void kvm_mmu_slot_set_dirty(struct kvm *kvm,
1361                             struct kvm_memory_slot *memslot);
1362 void kvm_mmu_clear_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
1363                                    struct kvm_memory_slot *slot,
1364                                    gfn_t gfn_offset, unsigned long mask);
1365 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
1366 void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm, u64 gen);
1367 unsigned long kvm_mmu_calculate_default_mmu_pages(struct kvm *kvm);
1368 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned long kvm_nr_mmu_pages);
1369
1370 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu, unsigned long cr3);
1371 bool pdptrs_changed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1372
1373 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
1374                           const void *val, int bytes);
1375
1376 struct kvm_irq_mask_notifier {
1377         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
1378         int irq;
1379         struct hlist_node link;
1380 };
1381
1382 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1383                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1384 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1385                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1386 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
1387                              bool mask);
1388
1389 extern bool tdp_enabled;
1390
1391 u64 vcpu_tsc_khz(struct kvm_vcpu *vcpu);
1392
1393 /* control of guest tsc rate supported? */
1394 extern bool kvm_has_tsc_control;
1395 /* maximum supported tsc_khz for guests */
1396 extern u32  kvm_max_guest_tsc_khz;
1397 /* number of bits of the fractional part of the TSC scaling ratio */
1398 extern u8   kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits;
1399 /* maximum allowed value of TSC scaling ratio */
1400 extern u64  kvm_max_tsc_scaling_ratio;
1401 /* 1ull << kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits */
1402 extern u64  kvm_default_tsc_scaling_ratio;
1403
1404 extern u64 kvm_mce_cap_supported;
1405
1406 /*
1407  * EMULTYPE_NO_DECODE - Set when re-emulating an instruction (after completing
1408  *                      userspace I/O) to indicate that the emulation context
1409  *                      should be resued as is, i.e. skip initialization of
1410  *                      emulation context, instruction fetch and decode.
1411  *
1412  * EMULTYPE_TRAP_UD - Set when emulating an intercepted #UD from hardware.
1413  *                    Indicates that only select instructions (tagged with
1414  *                    EmulateOnUD) should be emulated (to minimize the emulator
1415  *                    attack surface).  See also EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED.
1416  *
1417  * EMULTYPE_SKIP - Set when emulating solely to skip an instruction, i.e. to
1418  *                 decode the instruction length.  For use *only* by
1419  *                 kvm_x86_ops.skip_emulated_instruction() implementations.
1420  *
1421  * EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF - Set when the emulator should resume the guest to
1422  *                           retry native execution under certain conditions,
1423  *                           Can only be set in conjunction with EMULTYPE_PF.
1424  *
1425  * EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED - Set when emulating an intercepted #UD that was
1426  *                           triggered by KVM's magic "force emulation" prefix,
1427  *                           which is opt in via module param (off by default).
1428  *                           Bypasses EmulateOnUD restriction despite emulating
1429  *                           due to an intercepted #UD (see EMULTYPE_TRAP_UD).
1430  *                           Used to test the full emulator from userspace.
1431  *
1432  * EMULTYPE_VMWARE_GP - Set when emulating an intercepted #GP for VMware
1433  *                      backdoor emulation, which is opt in via module param.
1434  *                      VMware backoor emulation handles select instructions
1435  *                      and reinjects the #GP for all other cases.
1436  *
1437  * EMULTYPE_PF - Set when emulating MMIO by way of an intercepted #PF, in which
1438  *               case the CR2/GPA value pass on the stack is valid.
1439  */
1440 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
1441 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
1442 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
1443 #define EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF     (1 << 3)
1444 #define EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED     (1 << 4)
1445 #define EMULTYPE_VMWARE_GP          (1 << 5)
1446 #define EMULTYPE_PF                 (1 << 6)
1447
1448 int kvm_emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, int emulation_type);
1449 int kvm_emulate_instruction_from_buffer(struct kvm_vcpu *vcpu,
1450                                         void *insn, int insn_len);
1451
1452 void kvm_enable_efer_bits(u64);
1453 bool kvm_valid_efer(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1454 int __kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data, bool host_initiated);
1455 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data);
1456 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 data);
1457 int kvm_emulate_rdmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
1458 int kvm_emulate_wrmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
1459
1460 int kvm_fast_pio(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port, int in);
1461 int kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
1462 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1463 int kvm_vcpu_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1464 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
1465
1466 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
1467 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
1468 void kvm_vcpu_deliver_sipi_vector(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1469
1470 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int idt_index,
1471                     int reason, bool has_error_code, u32 error_code);
1472
1473 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1474 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1475 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1476 int kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
1477 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
1478 int kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
1479 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
1480 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
1481 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1482 int kvm_set_xcr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 xcr);
1483
1484 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1485 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1486
1487 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
1488 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1489 bool kvm_rdpmc(struct kvm_vcpu *vcpu);
1490
1491 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1492 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1493 void kvm_queue_exception_p(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, unsigned long payload);
1494 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1495 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1496 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
1497 bool kvm_inject_emulated_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu,
1498                                     struct x86_exception *fault);
1499 int kvm_read_guest_page_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1500                             gfn_t gfn, void *data, int offset, int len,
1501                             u32 access);
1502 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
1503 bool kvm_require_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
1504
1505 static inline int __kvm_irq_line_state(unsigned long *irq_state,
1506                                        int irq_source_id, int level)
1507 {
1508         /* Logical OR for level trig interrupt */
1509         if (level)
1510                 __set_bit(irq_source_id, irq_state);
1511         else
1512                 __clear_bit(irq_source_id, irq_state);
1513
1514         return !!(*irq_state);
1515 }
1516
1517 #define KVM_MMU_ROOT_CURRENT            BIT(0)
1518 #define KVM_MMU_ROOT_PREVIOUS(i)        BIT(1+i)
1519 #define KVM_MMU_ROOTS_ALL               (~0UL)
1520
1521 int kvm_pic_set_irq(struct kvm_pic *pic, int irq, int irq_source_id, int level);
1522 void kvm_pic_clear_all(struct kvm_pic *pic, int irq_source_id);
1523
1524 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
1525
1526 void kvm_update_dr7(struct kvm_vcpu *vcpu);
1527
1528 int kvm_mmu_unprotect_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1529 int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1530 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
1531 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
1532 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
1533 void kvm_mmu_sync_roots(struct kvm_vcpu *vcpu);
1534 void kvm_mmu_free_roots(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1535                         ulong roots_to_free);
1536 gpa_t translate_nested_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
1537                            struct x86_exception *exception);
1538 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1539                               struct x86_exception *exception);
1540 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1541                                struct x86_exception *exception);
1542 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1543                                struct x86_exception *exception);
1544 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1545                                 struct x86_exception *exception);
1546
1547 bool kvm_apicv_activated(struct kvm *kvm);
1548 void kvm_apicv_init(struct kvm *kvm, bool enable);
1549 void kvm_vcpu_update_apicv(struct kvm_vcpu *vcpu);
1550 void kvm_request_apicv_update(struct kvm *kvm, bool activate,
1551                               unsigned long bit);
1552
1553 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
1554
1555 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa, u64 error_code,
1556                        void *insn, int insn_len);
1557 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1558 void kvm_mmu_invalidate_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1559                             gva_t gva, hpa_t root_hpa);
1560 void kvm_mmu_invpcid_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned long pcid);
1561 void kvm_mmu_new_pgd(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t new_pgd, bool skip_tlb_flush,
1562                      bool skip_mmu_sync);
1563
1564 void kvm_configure_mmu(bool enable_tdp, int tdp_max_root_level,
1565                        int tdp_huge_page_level);
1566
1567 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
1568 {
1569         u16 ldt;
1570         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
1571         return ldt;
1572 }
1573
1574 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
1575 {
1576         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
1577 }
1578
1579 #ifdef CONFIG_X86_64
1580 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
1581 {
1582         u64 value;
1583
1584         rdmsrl(msr, value);
1585         return value;
1586 }
1587 #endif
1588
1589 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
1590 {
1591         return 0x600; /* P6 family */
1592 }
1593
1594 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
1595 {
1596         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
1597 }
1598
1599 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
1600 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
1601 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
1602 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
1603 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
1604         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
1605
1606 enum {
1607         TASK_SWITCH_CALL = 0,
1608         TASK_SWITCH_IRET = 1,
1609         TASK_SWITCH_JMP = 2,
1610         TASK_SWITCH_GATE = 3,
1611 };
1612
1613 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
1614 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
1615 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
1616 #define HF_GUEST_MASK           (1 << 5) /* VCPU is in guest-mode */
1617 #define HF_SMM_MASK             (1 << 6)
1618 #define HF_SMM_INSIDE_NMI_MASK  (1 << 7)
1619
1620 #define __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
1621 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM 2
1622
1623 #define kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu) ((vcpu)->arch.hflags & HF_SMM_MASK ? 1 : 0)
1624 #define kvm_memslots_for_spte_role(kvm, role) __kvm_memslots(kvm, (role).smm)
1625
1626 asmlinkage void kvm_spurious_fault(void);
1627
1628 /*
1629  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
1630  * reboot turns off virtualization while processes are running.
1631  * Usually after catching the fault we just panic; during reboot
1632  * instead the instruction is ignored.
1633  */
1634 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn)                              \
1635         "666: \n\t"                                                     \
1636         insn "\n\t"                                                     \
1637         "jmp    668f \n\t"                                              \
1638         "667: \n\t"                                                     \
1639         "1: \n\t"                                                       \
1640         ".pushsection .discard.instr_begin \n\t"                        \
1641         ".long 1b - . \n\t"                                             \
1642         ".popsection \n\t"                                              \
1643         "call   kvm_spurious_fault \n\t"                                \
1644         "1: \n\t"                                                       \
1645         ".pushsection .discard.instr_end \n\t"                          \
1646         ".long 1b - . \n\t"                                             \
1647         ".popsection \n\t"                                              \
1648         "668: \n\t"                                                     \
1649         _ASM_EXTABLE(666b, 667b)
1650
1651 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
1652 int kvm_unmap_hva_range(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end,
1653                         unsigned flags);
1654 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
1655 int kvm_test_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1656 int kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
1657 int kvm_cpu_has_injectable_intr(struct kvm_vcpu *v);
1658 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1659 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1660 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
1661 void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1662 void kvm_vcpu_reload_apic_access_page(struct kvm_vcpu *vcpu);
1663
1664 int kvm_pv_send_ipi(struct kvm *kvm, unsigned long ipi_bitmap_low,
1665                     unsigned long ipi_bitmap_high, u32 min,
1666                     unsigned long icr, int op_64_bit);
1667
1668 void kvm_define_user_return_msr(unsigned index, u32 msr);
1669 int kvm_set_user_return_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
1670
1671 u64 kvm_scale_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 tsc);
1672 u64 kvm_read_l1_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
1673
1674 unsigned long kvm_get_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu);
1675 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
1676
1677 void kvm_make_mclock_inprogress_request(struct kvm *kvm);
1678 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
1679 void kvm_make_scan_ioapic_request_mask(struct kvm *kvm,
1680                                        unsigned long *vcpu_bitmap);
1681
1682 bool kvm_arch_async_page_not_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1683                                      struct kvm_async_pf *work);
1684 void kvm_arch_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1685                                  struct kvm_async_pf *work);
1686 void kvm_arch_async_page_ready(struct kvm_vcpu *vcpu,
1687                                struct kvm_async_pf *work);
1688 void kvm_arch_async_page_present_queued(struct kvm_vcpu *vcpu);
1689 bool kvm_arch_can_dequeue_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu);
1690 extern bool kvm_find_async_pf_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1691
1692 int kvm_skip_emulated_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu);
1693 int kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1694 void __kvm_request_immediate_exit(struct kvm_vcpu *vcpu);
1695
1696 int kvm_is_in_guest(void);
1697
1698 int __x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa, u32 size);
1699 bool kvm_vcpu_is_reset_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1700 bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1701
1702 bool kvm_intr_is_single_vcpu(struct kvm *kvm, struct kvm_lapic_irq *irq,
1703                              struct kvm_vcpu **dest_vcpu);
1704
1705 void kvm_set_msi_irq(struct kvm *kvm, struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1706                      struct kvm_lapic_irq *irq);
1707
1708 static inline bool kvm_irq_is_postable(struct kvm_lapic_irq *irq)
1709 {
1710         /* We can only post Fixed and LowPrio IRQs */
1711         return (irq->delivery_mode == APIC_DM_FIXED ||
1712                 irq->delivery_mode == APIC_DM_LOWEST);
1713 }
1714
1715 static inline void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1716 {
1717         if (kvm_x86_ops.vcpu_blocking)
1718                 kvm_x86_ops.vcpu_blocking(vcpu);
1719 }
1720
1721 static inline void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1722 {
1723         if (kvm_x86_ops.vcpu_unblocking)
1724                 kvm_x86_ops.vcpu_unblocking(vcpu);
1725 }
1726
1727 static inline void kvm_arch_vcpu_block_finish(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
1728
1729 static inline int kvm_cpu_get_apicid(int mps_cpu)
1730 {
1731 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1732         return default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
1733 #else
1734         WARN_ON_ONCE(1);
1735         return BAD_APICID;
1736 #endif
1737 }
1738
1739 #define put_smstate(type, buf, offset, val)                      \
1740         *(type *)((buf) + (offset) - 0x7e00) = val
1741
1742 #define GET_SMSTATE(type, buf, offset)          \
1743         (*(type *)((buf) + (offset) - 0x7e00))
1744
1745 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */